基于大概念的高中化學(xué)單元教學(xué)設(shè)計

基于“大概念”的高中化學(xué)單元教學(xué)設(shè)計《普通高中課程方案 (2017年版2020年修訂）》中強調(diào)，高中化學(xué)教師在進(jìn)行課程實施的過程中，需要遵循學(xué)科大概念的統(tǒng)攝地位，對教材知識單元進(jìn)行整體重構(gòu)與整合，從而在情景化的任務(wù)導(dǎo)向下引領(lǐng)學(xué)生掌握知識，并促使學(xué)生的核心素養(yǎng)得到有效發(fā)展。為此在新時期背景下，高中化學(xué)教師需要深入研讀教材，把握教材中的知識呈現(xiàn)特征，以此有效對高中化學(xué)知識進(jìn)行模塊化與結(jié)構(gòu)化重組，并引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確掌握化學(xué)知識的發(fā)展規(guī)律，從而全面提高自身學(xué)習(xí)效果。一、大概念的內(nèi)涵解讀“大概念”一詞最初源于西方教育觀點Bigideas,譯成“核心概念”或“大觀點”。在現(xiàn)代教育理論當(dāng)中，將“大概念”理解為了一個樞紐形象，泛指學(xué)科當(dāng)中存在最為廣泛的一種思想觀念，并且能夠有效將不同知識點串聯(lián)起來。因此“大概念”教學(xué)實質(zhì)上是強調(diào)教師深入解決學(xué)科知識規(guī)律，并提取學(xué)科領(lǐng)域當(dāng)中最精華的部分進(jìn)行重組，以此形成結(jié)構(gòu)化的、深層次的、可遷移的、有意義的知識概念，并由此幫助學(xué)生從理論化的知識內(nèi)容當(dāng)中獲得具體的化學(xué)方法。二、大概念統(tǒng)攝下的單元設(shè)計思路（一）確定大概念，整合知識內(nèi)容“大概念”并非單純要求教師對教材進(jìn)行重組，而是強調(diào)教師把握不同知識結(jié)構(gòu)之間的邏輯關(guān)聯(lián)，并從中分析出具體的化學(xué)思想或方法，從而遵循一定規(guī)律將零散的知識信息整合到一起，使學(xué)生能夠通過學(xué)習(xí)來把握其中的共同點也就是所謂的“大概念”思想。為此本文通過對人教版高三化學(xué)選擇性必修3“有機化學(xué)基礎(chǔ)”這一冊教材進(jìn)行分析，確定了“醋酮和糖類”這一單元教學(xué)主題?！按淄迸c“糖類”這兩大知識點分別設(shè)置在本冊教材第三、四章節(jié)當(dāng)中，從其中的知識聯(lián)系來看，醋和酮是兩種常見的有機物，并且其分子中都含有碳基官能團；而“糖類”則是典型的多官能團物質(zhì)，醋和酮所具有的官能團也包含其中。因此將這兩個知識點聯(lián)系起來，不僅可以實現(xiàn)二者學(xué)習(xí)思路之間的躍遷，同時也可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)多官能團有機物與單官能團有機物之間的聯(lián)系。而教師在對這兩個知識進(jìn)行單元整合設(shè)計的過程中，也可以根據(jù)其知識聯(lián)系來確立“物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，物質(zhì)的性質(zhì)決定用途”這一大概念主題，并引導(dǎo)學(xué)生通過對官能團特點的深入研究，來分析有機化合物的具體性質(zhì)。（二）把握學(xué)情，找出起點、障礙點、發(fā)展點1．知識起點。高中化學(xué)必修第二冊第七章中已經(jīng)對“有機化合物”進(jìn)行初步介紹，學(xué)生通過這一章節(jié)的學(xué)習(xí)，可以從《基本營養(yǎng)物質(zhì)》一課中了解到“糖的類別”“葡萄糖的分子結(jié)構(gòu)”以及糖對入體健康的具體影響；同時通過對苯的同系物、酚、乙醇、乙酸、鹵代經(jīng)等知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了基本的有機物結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)，并對基團之間相互影響及輕基到醋基官能團的轉(zhuǎn)化具有初步了解。2．知識障礙點。首先，學(xué)生在進(jìn)行化學(xué)實驗學(xué)習(xí)的過程中，無法控制好體系酸堿性以及試劑用量，因此在驗證官能團的相互影響作用時，可能會受到各類因素的千擾；其次，學(xué)生此前接觸到的有機物知識偏向于常識性內(nèi)容，并未涉及到對有機物結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)化教學(xué)，因此根據(jù)有機物結(jié)構(gòu)來分析性質(zhì)可能會存在一定障礙，如“醋類物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)原理”等等。3．知識發(fā)展點。借用現(xiàn)有知識基礎(chǔ)來進(jìn)一步探索葡萄糖的分子結(jié)構(gòu)，同時根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點來準(zhǔn)確辨認(rèn)其化學(xué)性質(zhì)，并嘗試獨立完成有關(guān)“雙糖”與“多糖”的科學(xué)探究。同時在這一過程中，幫助學(xué)生通過對含碳基有機物的學(xué)習(xí)，形成從“代表物——官能團——化學(xué)鍵＂逐層遞升的完整認(rèn)知體系，使其能夠掌握判斷有機物性質(zhì)的正確方法。（三）目標(biāo)定位明確核心素養(yǎng)導(dǎo)向大概念統(tǒng)攝是核心素養(yǎng)目標(biāo)確定至具體知識的重要途徑，為此教師在進(jìn)行單元整體教學(xué)目標(biāo)設(shè)定時，需要著眼于新課標(biāo)思想對教材內(nèi)容提出倡導(dǎo)建議，同時結(jié)合學(xué)生化學(xué)能力發(fā)展的現(xiàn)實需求，來考慮學(xué)生在單元學(xué)習(xí)過程中的能力目標(biāo)與知識目標(biāo)。為此根據(jù)新課標(biāo)思想中對于醋酮、糖類以及官能團知識的教學(xué)要求，教師在進(jìn)行單元教學(xué)設(shè)計時需要明確以下教學(xué)目標(biāo)：1．通過對碳基結(jié)構(gòu)的探究，引領(lǐng)學(xué)生系統(tǒng)了解醋和酮的化學(xué)性質(zhì)，并在這一過程中同步獲得利用有機物的分子結(jié)構(gòu)去分析其性質(zhì)的有效方法。2．將從小分子知識的學(xué)習(xí)經(jīng)驗遷移到大分子（高分子）之上，引領(lǐng)學(xué)生探索糖的分類、結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)，從而在這一過程中幫助學(xué)生了解醋基、經(jīng)基等多官能團有機物的性質(zhì)。3．將“單糖：物質(zhì)的學(xué)習(xí)經(jīng)驗遷移到“雙糖”“多糖”當(dāng)中，并通過獨立設(shè)計實驗的方式，進(jìn)一步掌握利用有機物的分子結(jié)構(gòu)去分析其性質(zhì)的方法。（四）情境創(chuàng)設(shè) 打造真實問題情境大概念統(tǒng)攝下的單元教學(xué)活動，目的在于引導(dǎo)學(xué)生通過對知識的系統(tǒng)探索來掌握相關(guān)化學(xué)能力，從而能夠有效解決現(xiàn)實中的實際問題。為此在“醋酮和糖類”這一單元教學(xué)活動當(dāng)中，教師在對知識進(jìn)行深入整合的基礎(chǔ)上，還需要將其放置于真實的學(xué)習(xí)情境當(dāng)中，引領(lǐng)學(xué)生以小組合作、實驗探究、課外拓展等多種活動方式，來掌握與單元知識相關(guān)的應(yīng)用技能，從而確保學(xué)生可以有效運用化學(xué)知識來解決實際問題，以此有效落實化學(xué)核心素養(yǎng)。為此根據(jù)單元教學(xué)目標(biāo)，教師可以將知識板塊整體劃分為3個課時，同時為每一課時創(chuàng)設(shè)具體的學(xué)習(xí)情境：課時一：借助多媒體教學(xué)設(shè)備，為學(xué)生展示現(xiàn)實生活中常見的醋類物質(zhì)和酮類物質(zhì)，并引導(dǎo)學(xué)生觀察二者的分子結(jié)構(gòu)，從而對碳基結(jié)構(gòu)展開系統(tǒng)探索。課時二：使用文字材料，向?qū)W生介紹＂葡萄糖＂的現(xiàn)代化提取法工藝，同時了解Fischer測定方法，以此引導(dǎo)學(xué)生對“單糖＂的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)展開探究。課時三：幫助學(xué)生了解“麥芽糖還原實驗”“纖維素和乙醇的發(fā)展”"淀粉和纖維素水解實驗”等內(nèi)容，引領(lǐng)學(xué)生系統(tǒng)了解糖類物質(zhì)對人類發(fā)展的重要作用，同時嘗試?yán)帽咎谜n掌握的知識對雙糖與多糖進(jìn)行探究。（五）任務(wù)驅(qū)動引導(dǎo)學(xué)生對知識展開自主探究學(xué)習(xí)在完成單元主干框架的設(shè)計之后，教師需要圍繞單元知識的目標(biāo)與情境設(shè)定來進(jìn)一步配置課堂活動內(nèi)容，使學(xué)生能夠自主對知識展開探究，并根據(jù)教師引導(dǎo)來順利掌握相關(guān)技能。為此按照單元課時劃分以及情境設(shè)定，教師可以為學(xué)生提供以下課堂學(xué)習(xí)任務(wù)。課時一：醋酮的初步認(rèn)識。本階段教師主要引導(dǎo)學(xué)生了解醋和酮的分子結(jié)構(gòu)，并把握二者的相同點與不同點來對碳基結(jié)構(gòu)進(jìn)行探索，從而總結(jié)出與有機物化學(xué)性質(zhì)相關(guān)的化學(xué)規(guī)律，并借助實驗來進(jìn)行驗證。為此教師在第一課時中主要為學(xué)生設(shè)置了以下三個任務(wù)。任務(wù)1:借助多媒體課件觀察醋和酮的分子結(jié)構(gòu)，隨后與小組成員一起找出二者官能團的異同與結(jié)構(gòu)差異。任務(wù)2:聯(lián)系化學(xué)鍵知識對醋的官能團進(jìn)行分析，嘗試推理其化學(xué)性質(zhì)以及與之有關(guān)的斷鍵位置。任務(wù)3：嘗試設(shè)計實驗，來驗證你所發(fā)現(xiàn)的化學(xué)性質(zhì)。課時二：單糖的再認(rèn)識。教師為學(xué)生引入課外閱讀材料，幫助學(xué)生了解葡萄糖的相關(guān)信息，同時根據(jù)其制備方法來推理C6H12仇的結(jié)構(gòu)簡式。在此基礎(chǔ)上借助葡萄糖的官能團對其進(jìn)行分析，同時根據(jù)“果糖是酮糖”這一信息，判斷其是否具備還原性。任務(wù)l：利用“C6H1z06''嘗試推理葡萄糖的官能團種類與數(shù)量。任務(wù)2：推理葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡式，同時借助石蕊試劑、氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液來測試其可能存在的官能團。任務(wù)3：根據(jù)“乙塊水化反應(yīng)”“銀鏡反應(yīng)”等材料，分析果糖的性質(zhì)。課時三：雙糖與多糖的探究。單元教學(xué)的最后一階段，教師主要引領(lǐng)學(xué)生利用自身掌握的知識技能，嘗試對化學(xué)知識進(jìn)行外延以及探索，并能夠以此來解決相關(guān)的生活問題。為此在這一環(huán)節(jié)中，教師主要引導(dǎo)學(xué)生通過資料拓展、實驗探究等方式來對雙糖與多糖進(jìn)行探索，從而進(jìn)一步掌握根據(jù)有機物結(jié)構(gòu)來分析其性質(zhì)的有效方法。任務(wù)l：分析麥芽糖與庶糖的性質(zhì)，討論其是否也是還原性糖？同時嘗試設(shè)計有效實驗來對其進(jìn)行驗證。任務(wù)2：結(jié)合課外閱讀材料，進(jìn)一步討論淀粉或纖維素轉(zhuǎn)化為乙醇