新课标下的高中化学大单元教学设计2022.12

新课标下的高中化学大单元教学设计大单元教学是落实化学学科核心素养的必由之路PART01

如何提高我们的课堂教学质量？如何提高我们的教学设计和作业设计质量？

我把学生带到哪里去呀？目标我怎样把学生带那里去？教学策略我把学生带那里去了吗？那么对结果的评价目标教学评价的一致性原则就叫教学评一体化教学改革三个核心词进阶型的目标真实问题的解决学习性评价以核心素养为取向的教育教学，对学科课程的内容组织和教学设计都提出了挑战。学科核心素养摒弃了逐个知识点的碎片化学习，走向了核心知识结构化的整合学习。由此教学也要从知识点教学或课时教学向大单元教学转变。大单元教学的连续性、整体性可以帮助学生整合突破，提升学生对知识的整体感知，实现深度学习。因此其为实现核心素养提供了新的视角，也是落实学科核心素养的必由之路。但在应试教育的背景下，受对大单元教学的理解差异、教材编写顺序和教师教学风格等限制，教师往往忽视了单元整合的重要性。大单元教学目标的整体性避免了课时教学目标的短效性、随意性，有利于实现5个化学学科核心素养的融合，从根本上实现化学课程的总目标。大单元教学内容的层次性和相关性避免了课时教学内容的孤立性和程序性，有利于化学学习过程的结构化，提升化学学习的效率和质量。大单元教学活动的灵活性和个性化避免了课时教学过程的僵化性、单一性，有利于学生科学素养的全面提升，培养学生的化学学科核心素养。国外大单元教学的研究现状PART0219世纪末，欧美等发达国家发动了新教育运动，比利时的德克乐利提出“教学整体化和兴趣中心”原则，主张按照“单元主题-教学内容-教法学法”的程序开展教学。德克乐利把课程分为个人和环境两类，突破传统的课程体系，提倡整体化教学，这是以内容为单位的单元教学思想的萌芽。单元教学由此而来。20世纪初，杜威提出实用主义下的单元教学，率先提出了单元教学的教学模式。美国教育家克伯屈提出“设计教学法”，即“单元教学法”。学生可以根据自己的兴趣选择学习内容和学习活动。20世纪30年代，莫里森在《中学教学实践》中提出单元教材精习制，提出“探究-提示-理解-推理-表述”五步法教学程序，提倡用几个课时使学生掌握一项内容或解决一个问题，发挥单元教学的优势。并设置了“预测-教学-测验教学效果-调整教学步骤-再教学、再测验”的教学公式，循环往复，使学生完全掌握所学内容。莫里森计划在当时影响很大，具有一定代表性，在当今同样适用。单元教学法经过发展后主要分为以学科体系为中心的“教材单元”和以生活经验为中心的“经验单元”。在此基础上，佐藤学把单元设计提炼为两种不同的单元编制：一是以目标-达成-评价方式来设计的学科课堂的“计划型单元编制”，二是以主题-探究-表达的方式来设计的活动课程的“项目型单元编制”。国外大单元研究聚焦在以大概念为依托进行整体教学的方法探索、教材编写、考试试题编制上，学段和学科的跨度很大国内大单元教学的研究现状PART03大单元设计的一些基本的趋势大单元教学在新时代背景下应焕发新的生机，但现有相关研究仍处于起步阶段，且在化学学科领域的研究很少。且深度学习与大单元教学的融合研究较少，关于教学策略、教学实践等方面的问题仍有待进一步研究。概念界定：大单元教学PART04大单元教学是教育在探索学科核心素养落地实践中摸索出的新教学视角。崔允漷认为“大单元”是一个完整的学习故事，包括单元名称与课时、单元目标、评价任务、学习过程、作业与检测及学后反思。大单元教学以学科大观念、大概念为统领，从目标结果逆向设计过程任务，从整体视角整合课程内容与课堂教学，沟通学科内部、外部的联系，突出知识链或知识面。1．大单元教学内涵实施大单元教学首先要理解学科的大概念。学科大概念的精髓在于“大”：学科核心素养的大发展、学科本质的大内涵、学习过程的大建构以及迁移理解的大作用。学科大概念是上位概念、核心概念，也是学科的认知框架和意义范式。大概念分为结论和结果、方法与思想以及作用与价值3个属性。从层次上看，学科大概念还可以分为学科课时内的大概念、学科单元内的大概念、学科单元间的大概念和跨学科的大概念。实现大概念的教学就是大单元教学。实现大概念教学可以按照“确定大概念-外显大概念-活化大概念-建构大概念-评价大概念”的中介者模式进行。通过教学内容间的定量关系、因果关系、分类关系、同源关系、原理关系确定大概念，然后将大概念进行外显和表征，将其化为具体可操作的学习目标，接着根据大概念设计核心问题和若干子问题，引导学生进行问题解决，最后通过收集学生作品、展示学生成果、呈现认知结构、论证理解程度来评价学生的学习。2．大单元教学特征（1）整体性大单元教学是整合大概念、完成大任务的教学，能够将相关联的概念任务联系为一个连贯整体。大单元教学传授的是反映学科的主要观点和思维方法，是学科结构的骨架。大概念的中心性决定了大单元的整体性。所以大单元教学是站在更高层次上，统摄课时教学，整合学科内容的教学活动。因此整体性是其突出的特点，失去了整体性的教学就不能称之为大单元教学。（2）迁移性大单元教学要培养理解知识和解决问题的方法和能力，具有广泛的可迁移性，超越了个别的方法与能力，能够在更复杂、更大范围内进行迁移与应用。大单元教学是灵活的教学，即大单元教学的宗旨是要学生“触类旁通”。学生能通过大单元学习打通学科知识的“任督二脉”，理解学科的本质。大单元的诉求是希望学生能够像专家一样思考，而专家与学生的最大区别就是创新思维。创新思维的机制就是学会迁移。迁移是为了解决真实问题。所以大单元教学的迁移特征赋予了学习现实的意义。（3）主动性整合大单元的目的是为了让学生更好地进行自主探究，解放学生固化的思维。大概念的学习、大任务的解决、大发展的实现都是以学生为主体的。所以大单元教学的有效实现必须依赖于学生的主动参与。大单元教学能在主题和活动设计上激发学生的学习兴趣，使其积极主动地参与活动，在集体活动中既能协作又能发挥个性，与教师共建深度交互的课堂，实现深度学习。3．大单元教学实践研究理论的价值需要实践来检验。大单元教学回归课堂才能体现出其本来面目。实践研究主要集中于教学流程设计和教学案例开发。从教学设计策略来看，吴庆生提出了大概念单元教学的架构路径，包括选择突出单元主题的大概念、确定次级大概念、编写单元教学目标和创设学习活动。王春提出了学科大概念视角下的学习单元教学整体设计，即大单元教学设计，包括基于教学主题确定单元教学目标、基于真实情境设计单元教学活动、基于目标效果实施单元教学评价等基本要素。聚焦真实情景和任务，指向学科核心素养是目前大单元教学的关注焦点。可以发现学者们都是从教学设计流程来设计大单元教学策略，主要包括从任务入手确定单元主题、从课标入手设计单元目标、以学生为主体设计单元活动、从多角度实施单元评价。从教学案例的开发与应用上看，大单元教学案例的组织形式分为知识单元和素养单元。知识单元一般以既定教材划分的自然单元为依据，主要突出学科知识体系的构建。素养单元是以核心素养为主题的单元，并不局限于教材的内容，甚至对教材内容改动很大，一般来源于生产生活经验，主要突出学科核心素养的提升。但无论是哪一种组织形式，其最终都体现了大单元教学的整合特性，沟通了知识线的横向与纵向，强化了知识体系的结构与理解，延伸了思维的深度与高度，实现了跨学科的实践联结。上海杨浦区基于素养的单元学习设计的基本规格学习目标1.素养导向：分析学习内容蕴含的素养，明确素养要求。2.学科大观念：以学科大概念统整学科内容，体现出学科结构。3.适应性：以表现性、生成性的形式描述目标，适应不同能力学生的学习方式。

学习情境1.生活性：学习情境要与学生经验相联系，指向学生社会生活或未来职业生活；2.指向性：创设与学习内容相适应的情境，包含生活情境、科学情境、社会情境、职业情境等；3.开放性：学习情境包含着待解决的开放性问题。

学习任务1.高阶性：调动学生的高阶思维能力，驱动低阶技能的学习2.真实性：学习任务中学生的思维机制是一致的；3.生产性：以真实性的作品作为学习任务的产出；4.共享性：学习任务的解决需要生生、师生之间的合作、探究，协调学生、教师、教材之间的对话、共享。

学习过程1.协作性：学生组成异质小组，师生、生生之间协作分工，共同解决问题2.主动性：通过学生对学习材料的探究和体验内化学习内容。

学习评价1.多元化：表现性评价与结果性评价相结合，凸显学生的成长2.多主体：教师、同伴、家长等多个主体参与评价，更加全面、客观评价学生学习；3.反思性：学生对自己的学习过程、成果进行反思。成果展示：1.物化性：不应仅停留在头脑中，而要以表格、实物、图表等物化形式展示学生的学习成果；2.开放性：允许学生从不同的角度形成自己的成果3.解释性：学生自我解释成果、展示其思维、想法。基于深度学习的高中化学大单元教学模型建构PART051．深度学习路线(DELC路线)埃里克·詹森等认为深度学习应该建立在深度理解之上，与既有认知相融合，主动构建新的知识体系，从而发展高阶思维并迁移到真实情景中解决复杂问题，并提出了“深度学习路线(DeepingLearningCycle，DELC)”，如图所示。DELC路线中的“设计标准与课程”指教师根据学习对象特征，设计合乎对象特征的、有意义的教学课程。“预评估”指教师在开展教学课程前对学生进行全面评估，根据评估结果设计课程预期达到的目标。“营造积极的学习文化”指要建立积极的、有益的、舒适的学习环境以及良好的师生关系，为学生接受课程内容做好心理建设和条件准备。“预备和激活先前知识”指教师要通过各种手段，如预习、提问、讨论等，充分激活学生已有认知基础，形成知识联结。“获取新知识”指教师提供脚手架，学生通过适宜的学习任务或活动，自主探究并建构新的知识体系并分享。“深度加工知识”指学生通过综合分析、实践应用、类比迁移等思维方式对新知识进行精细加工，并解决真实情景中的复杂问题。“评价学习”指教学完成后对学生学习成果的评价，如纸笔测验、教师评价、同伴互评及自我评价等。评价的结果指导改进下一轮深度学习的发生，使得深度学习成为一个因果循环的、可持续发展的闭环。2．大单元教学设计阶段结合教学设计相关理论，将大单元教学设计分为4个阶段，分别为准备阶段、预期阶段、加工阶段及评价阶段。（1）准备阶段准备阶段是大单元教学的预热阶段，具体包括：①明确主题选择的主题既可以是来源于教材的知识，也可以是来源于学习者身边的真实问题，使学习者对将要学习的知识产生“真实感”和“临场感”。②解构知识将主题拆解为具有逻辑层次感的子主题，再将子主题内容转化为可实践的学习活动，向学习者呈现将要学习的基础知识与原理。③创设情境。为学习者创设真实有效的情境、轻松积极的学习氛围，是促进学习者有效学习、迁移应用的重要途径。（2）预期阶段学习目标是大单元教学的核心要素，是创建有效课堂的先决条件。具体包括：把握课标、分析学情、设计学习目标和评价目标。通过预期学习目标，指引设计相应的促进学习者建构知识的学习活动与任务。预期学习目标要根据课程标准和学情进行综合考量，紧扣化学学科核心素养的5个维度，利用大数据等现代化信息技术精准分析学情，将抽象的课程标准目标具体化为有层次的、可操作的、符合学习者身心特点的学习目标，并根据评价目标进行监控与反馈。（3）加工阶段加工阶段是大单元教学的核心阶段。具体包括：学生本体，加强交互行为。加工阶段的行为主体是学生，教师不能代替学生思考或建构。教学活动实施过程中要依据学生的即时反馈及时调整，加强生生交互、师生交互。精设活动，发展高阶思维。联系生活实际、提出相关联问题、利用信息技术等方式创设合适的学习情境，降低学生的认知难度。学生要形成“在这种情形下，运用这方面知识完成这项任务，解决这个难题”的问题解决能力，促进知识的加工与迁移。（4）评价阶段评价阶段是大单元教学的终点也是下一个大单元教学的起点，主要任务以多元评价促进反思迁移。多元评价要保证评价形式的多样化和评价主体的多元化。形式多样化包括过程性评价、持续性评价、批判性评价等。主体多元化包括师生评价、生生互评和自我评价。教师通过评价优化教学、了解学情。学生通过评价总结提升、反思过程、内化迁移。以“评价——反思——迁移”为一轮评价阶段的完成，评价的结果为下一个大单元教学提供证据。基于深度学习的高中化学大单元教学设计认知心理基础PART061．格式塔心理学理论2．分布式认知理论3．元认知理论综合以上的理论思想，可以得出如下结论：(1)三种理论可以将学习认知过程归纳为从整体认知出发细化到部分，通过个体与其他因素的交互进行反复认知。(2)格式塔心理学理论和分布式认知理论为大单元教学的有效性提供了理论依据，强调整体先于、优于部分认知，有利于学习者对整体认知结构的不断构建与加工。(3)元认知理论充分体现了评价反思过程对认知活动的促进作用，为深度学习的发生提供了理论基础，强调了高阶思维形成的螺旋上升性。基于深度学习的高中化学大单元教学模型的构建及内容PART07以深度学习发生路线为第一维基础，以大单元教学设计阶段为第二维基础，“准备阶段”对应“设计课程”，“预期阶段”对应“预评估”，“加工阶段”对应“营造氛围、激活先知、获取新知、深度加工”，“评价阶段”对应“评价反思”。运用格式塔心理学理论、化学学科核心素养、分布式认知理论和元认知理论，将大单元教学设计分为4个流程：确定大概念、外显大目标、设计大任务、评价大发展1．确定大概念确定大概念需要教师整合化学学科内容，基于教材又超越教材，从知识视角、认知视角和系统视角对学科内容进行理性分析。划分出完整独立的、体现化学学科大概念或大观念的教材大单元或经验大单元，从而确定大单元主题。首先，大概念的确定可以借助课程标准中的高频词句。课标是对学科内容本质和学生发展要求的高度凝炼，其中的高频语句更是重中之重。例如化学实验与研究方法、无机物与有机物性质及其应用、化学反应基本原理、物质结构及其性质等主题都体现了化学学科的大概念。紧紧把握这些高频语句就可以捕捉凝炼出化学学科大概念。其次还要对化学知识进行深度理解，厘清其来龙去脉、本质规律、方法思想、作用价值等。例如元素化合物及其转化、粒子得失电子能力的强弱决定了氧化还原反应的顺序、化学实验基本方法和步骤、有机化合物的生成路线等都是可以作为大概念的主题。通过理解化学知识的定量关系、因果关系、分类关系、同源关系等提炼学科的大概念。最后还可以从事实经验、伦理哲学中进行抽象概括，通过化学知识对其进行丰富、论证或反驳。例如我们可以从哲学领域抽象出事物发展具有两面性、量变的积累会达到质变、从现象可以窥探到本质等，再将这些原理与化学知识相结合，即化学反应速率过快和过慢的优劣势、新物质生成的本质是旧键的断裂与新键的生成等。认识这些普遍事实和普适原理，既可以激发学生的学习兴趣，又可以进行跨学科的学习，促进学生的综合能力提升。2．外显大目标主要从课标、教材及学情入手，以学情为依据，以素养为导向将大目标外显。外显的目的是将学科核心素养细化为具体的学习目标。根据课程标准来确定学生经过课程学习后所要达到的水平，将核心素养拆解细化为大单元教学的层次及目标。根据教材呈现的内容锁定学生的已有认知。教材的系统化有利于教师从整体把握学生的知识基础。通过大数据等手段收集学情信息，根据前期学情分析结果了解学生的最近发展区，找到学生迷思点进行针对性教学。另外，外显后的大目标要明确且完整、具体可操作、表征可评价。大单元教学依托课时单元实现，所以还应深入挖掘大单元内容中的内隐性知识、能力、方法等，将单元目标细化为课时目标，每个课时目标的实现都是大单元目标实现的基础。3．设计大任务为了达成深度学习的迁移应用目标，大任务的设计要从真实情境出发。创设真实情境、解决现实问题既是大单元教学的设计方法，也是大单元教学的目的所在。设计关键问题以及子问题可以推动真实情境问题化，通过一连串递进的设问与反问，促进知识的深度加工，实现学生思维的进阶，达到深度学习。通过任务驱动可以促进真实情境具体化，使宏观的真实情境与微观的化学知识相联系，建立化学、生活、社会的价值取向。学生在任务完成的过程中必须依靠团队协作等多种合作方式，在合作的过程中既可以取长补短，不断优化任务成果，又可以提升信息加工能力和合作学习能力。4．评价大发展评价大发展是检验教师教的效果、诊断学生学的成效的重要反馈手段。通过收集学生作品、展示学生成果、评定学生认知结构化水平、概念论证和理解的程度来评价学生的大发展。通过教师点评、小组互评、学生自评的方式对学生的作品和成果进行评价交流，通过表征工具(如思维导图、知识结构图、手账等)对学生认知的结构化水平进行评估。通过观察、测验、访谈等方式评价学生对概念的论证和理解程度，以反馈其是否达到了深度学习。基于深度学习的高中化学大单元教学实践PART08例一

“铁及其化合物”1．确定“铁及其化合物”大概念元素化合物内容属于物质概念范畴，是高中化学的重点内容。元素化合物是沟通物质与真实情境问题的纽带，也是培养化学观念的重要一环。但常规教学中常常存在以下问题：(1)重方程式书写轻真实问题解决；(2)重实验技能操作轻思维方法培养；(3)重零碎知识点记忆轻知识系统整合[66]。以大单元教学形式促进学生元素化合物的深度学习，可以在渗透学科知识的同时，加强知识间的联系，培养学生的核心素养。因此确定大单元教学的大概念为“铁元素的千变万化——元素化合物的认知模型”。2．外显“铁及其化合物”大目标（1）课标分析《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》对铁及其化合物的要求如下：结合真实情境问题或实验探究，了解铁及其重要化合物的主要性质及应用。结合实例认识铁及其化合物的多样性，能通过化学反应探索物质性质、实现物质转化，认识物质及其转化在促进社会进步、资源利用和环境保护中的重要价值。能从价类二维的角度，依据化学反应原理预测物质的化学性质和变化，说明物质的转化途径和方法，并进行初步验证、分析、解释有关实验现象。可见铁及其化合物部分知识是化学联系社会的重要载体，也是建立化学方法与体系的重要一环。该部分的教学应着眼于学生生活经验和已有认知体系，将铁及其化合物的性质应用于复杂真实情境，掌握并利用认识元素化合物的一般方法，促进核心素养落地。（2）教材分析本课例教学主题选自人教版化学第一册第三章“铁金属材料”第一节“铁及其化合物”。主要知识结构如图所示。本单元的知识点多而复杂，不易区分。核心知识线以铁的3种价态展开对铁及其化合物的性质、制备和用途的学习。本单元是学生第一次系统应用化学理论认识元素化合物，解决实际问题，