基于大概念的高中化学单元教学设计

基于“大概念”的高中化学单元教学设计《普通高中课程方案 (2017年版2020年修订）》中强调，高中化学教师在进行课程实施的过程中，需要遵循学科大概念的统摄地位，对教材知识单元进行整体重构与整合，从而在情景化的任务导向下引领学生掌握知识，并促使学生的核心素养得到有效发展。为此在新时期背景下，高中化学教师需要深入研读教材，把握教材中的知识呈现特征，以此有效对高中化学知识进行模块化与结构化重组，并引导学生准确掌握化学知识的发展规律，从而全面提高自身学习效果。一、大概念的内涵解读“大概念”一词最初源于西方教育观点Bigideas,译成“核心概念”或“大观点”。在现代教育理论当中，将“大概念”理解为了一个枢纽形象，泛指学科当中存在最为广泛的一种思想观念，并且能够有效将不同知识点串联起来。因此“大概念”教学实质上是强调教师深入解决学科知识规律，并提取学科领域当中最精华的部分进行重组，以此形成结构化的、深层次的、可迁移的、有意义的知识概念，并由此帮助学生从理论化的知识内容当中获得具体的化学方法。二、大概念统摄下的单元设计思路（一）确定大概念，整合知识内容“大概念”并非单纯要求教师对教材进行重组，而是强调教师把握不同知识结构之间的逻辑关联，并从中分析出具体的化学思想或方法，从而遵循一定规律将零散的知识信息整合到一起，使学生能够通过学习来把握其中的共同点也就是所谓的“大概念”思想。为此本文通过对人教版高三化学选择性必修3“有机化学基础”这一册教材进行分析，确定了“醋酮和糖类”这一单元教学主题。“醋酮”与“糖类”这两大知识点分别设置在本册教材第三、四章节当中，从其中的知识联系来看，醋和酮是两种常见的有机物，并且其分子中都含有碳基官能团；而“糖类”则是典型的多官能团物质，醋和酮所具有的官能团也包含其中。因此将这两个知识点联系起来，不仅可以实现二者学习思路之间的跃迁，同时也可以引导学生发现多官能团有机物与单官能团有机物之间的联系。而教师在对这两个知识进行单元整合设计的过程中，也可以根据其知识联系来确立“物质的结构决定性质，物质的性质决定用途”这一大概念主题，并引导学生通过对官能团特点的深入研究，来分析有机化合物的具体性质。（二）把握学情，找出起点、障碍点、发展点1．知识起点。高中化学必修第二册第七章中已经对“有机化合物”进行初步介绍，学生通过这一章节的学习，可以从《基本营养物质》一课中了解到“糖的类别”“葡萄糖的分子结构”以及糖对入体健康的具体影响；同时通过对苯的同系物、酚、乙醇、乙酸、卤代经等知识的学习，学生已经掌握了基本的有机物结构和化学性质，并对基团之间相互影响及轻基到醋基官能团的转化具有初步了解。2．知识障碍点。首先，学生在进行化学实验学习的过程中，无法控制好体系酸碱性以及试剂用量，因此在验证官能团的相互影响作用时，可能会受到各类因素的千扰；其次，学生此前接触到的有机物知识偏向于常识性内容，并未涉及到对有机物结构的系统化教学，因此根据有机物结构来分析性质可能会存在一定障碍，如“醋类物质的氧化还原反应原理”等等。3．知识发展点。借用现有知识基础来进一步探索葡萄糖的分子结构，同时根据其结构特点来准确辨认其化学性质，并尝试独立完成有关“双糖”与“多糖”的科学探究。同时在这一过程中，帮助学生通过对含碳基有机物的学习，形成从“代表物——官能团——化学键＂逐层递升的完整认知体系，使其能够掌握判断有机物性质的正确方法。（三）目标定位明确核心素养导向大概念统摄是核心素养目标确定至具体知识的重要途径，为此教师在进行单元整体教学目标设定时，需要着眼于新课标思想对教材内容提出倡导建议，同时结合学生化学能力发展的现实需求，来考虑学生在单元学习过程中的能力目标与知识目标。为此根据新课标思想中对于醋酮、糖类以及官能团知识的教学要求，教师在进行单元教学设计时需要明确以下教学目标：1．通过对碳基结构的探究，引领学生系统了解醋和酮的化学性质，并在这一过程中同步获得利用有机物的分子结构去分析其性质的有效方法。2．将从小分子知识的学习经验迁移到大分子（高分子）之上，引领学生探索糖的分类、结构以及性质，从而在这一过程中帮助学生了解醋基、经基等多官能团有机物的性质。3．将“单糖：物质的学习经验迁移到“双糖”“多糖”当中，并通过独立设计实验的方式，进一步掌握利用有机物的分子结构去分析其性质的方法。（四）情境创设 打造真实问题情境大概念统摄下的单元教学活动，目的在于引导学生通过对知识的系统探索来掌握相关化学能力，从而能够有效解决现实中的实际问题。为此在“醋酮和糖类”这一单元教学活动当中，教师在对知识进行深入整合的基础上，还需要将其放置于真实的学习情境当中，引领学生以小组合作、实验探究、课外拓展等多种活动方式，来掌握与单元知识相关的应用技能，从而确保学生可以有效运用化学知识来解决实际问题，以此有效落实化学核心素养。为此根据单元教学目标，教师可以将知识板块整体划分为3个课时，同时为每一课时创设具体的学习情境：课时一：借助多媒体教学设备，为学生展示现实生活中常见的醋类物质和酮类物质，并引导学生观察二者的分子结构，从而对碳基结构展开系统探索。课时二：使用文字材料，向学生介绍＂葡萄糖＂的现代化提取法工艺，同时了解Fischer测定方法，以此引导学生对“单糖＂的结构与性质展开探究。课时三：帮助学生了解“麦芽糖还原实验”“纤维素和乙醇的发展”"淀粉和纤维素水解实验”等内容，引领学生系统了解糖类物质对人类发展的重要作用，同时尝试利用本堂课掌握的知识对双糖与多糖进行探究。（五）任务驱动引导学生对知识展开自主探究学习在完成单元主干框架的设计之后，教师需要围绕单元知识的目标与情境设定来进一步配置课堂活动内容，使学生能够自主对知识展开探究，并根据教师引导来顺利掌握相关技能。为此按照单元课时划分以及情境设定，教师可以为学生提供以下课堂学习任务。课时一：醋酮的初步认识。本阶段教师主要引导学生了解醋和酮的分子结构，并把握二者的相同点与不同点来对碳基结构进行探索，从而总结出与有机物化学性质相关的化学规律，并借助实验来进行验证。为此教师在第一课时中主要为学生设置了以下三个任务。任务1:借助多媒体课件观察醋和酮的分子结构，随后与小组成员一起找出二者官能团的异同与结构差异。任务2:联系化学键知识对醋的官能团进行分析，尝试推理其化学性质以及与之有关的断键位置。任务3：尝试设计实验，来验证你所发现的化学性质。课时二：单糖的再认识。教师为学生引入课外阅读材料，帮助学生了解葡萄糖的相关信息，同时根据其制备方法来推理C6H12仇的结构简式。在此基础上借助葡萄糖的官能团对其进行分析，同时根据“果糖是酮糖”这一信息，判断其是否具备还原性。任务l：利用“C6H1z06''尝试推理葡萄糖的官能团种类与数量。任务2：推理葡萄糖的结构简式，同时借助石蕊试剂、氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液来测试其可能存在的官能团。任务3：根据“乙块水化反应”“银镜反应”等材料，分析果糖的性质。课时三：双糖与多糖的探究。单元教学的最后一阶段，教师主要引领学生利用自身掌握的知识技能，尝试对化学知识进行外延以及探索，并能够以此来解决相关的生活问题。为此在这一环节中，教师主要引导学生通过资料拓展、实验探究等方式来对双糖与多糖进行探索，从而进一步掌握根据有机物结构来分析其性质的有效方法。任务l：分析麦芽糖与庶糖的性质，讨论其是否也是还原性糖？同时尝试设计有效实验来对其进行验证。任务2：结合课外阅读材料，进一步讨论淀粉或纤维素转化为乙醇