基于学科大概念的初中化学项目式学习单元设计与实践
姚登银
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姚登银,. 基于学科大概念的初中化学项目式学习单元设计与实践[J]. 化学研究前沿,2022.11. DOI:10.12721/ccn.2022.157107.
摘要: 核心素养如何在教学实践中有效落实,是我们进行课程研究的重点。在实践中,我们以学科大概念为引领,使课程的知识内容呈现结构化特点,能有效提升学生的核心素养。这其中大概念统领下的单元主题教学是实现核心素养在学科教学中落实的有效途径。大概念单元主题教学的关键是要准确地提炼出学科大概念,将大概念转化为核心问题、设计核心任务、分解子任务、进行课堂设计、完成课堂驱动性问题等。可以说,将大概念形成整体化的单元设计是学科核心素养落地的重要途径,使“知识点的灌输式教学”变为“素养教学”。
关键词: 学科大概念;初中化学;项目式;学习单元设计
DOI:10.12721/ccn.2022.157107
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引言

初中学生到初三开始接触化学这门科目,但在这个时期,学生面临着巨大的升学压力,学习时间比较紧张,而且很多学生在此之前没有接触过化学知识,所以学习化学存在一定的难度。如果教师能够从单元视角进行教学设计,就能够让学生准确把握每一个单元的学习目标、学习重点等,也能够了解各知识点的内在联系,在脑海中建立完善的知识框架。

一、单元教学设计的意义

(一)培养学科核心素养

学生在学习化学知识的过程中,会逐步拥有一些化学学习能力、正确的价值观念等,这就是所谓的学科核心素养。而单元教学设计能够有效地培养学生的学科核心素养。因为单元教学设计不同于课时教学设计,是教师根据课程目标,把一整个学期的学习内容细化为不同的教学主题,并基于该主题整合重组与之相关的各种学习内容,这样就能够进行连续课时的教学。这样能够帮助学生从整体上更好地把握学习内容,理解化学知识,提升认知水平。这一过程实际上就是培养学生核心素养的过程。

(二)提高教学整体性

当前,很多教师在设计教学时,主要以课时为单位。忽视了课时之间的连接性,也忽视了知识的整体性。而单元教学设计能够很好地突出化学学科综合性特征。教师也能够在系统思维的指导下,有序进行单元教学的设计。化学学科的每一个单元中,都有内在关联的课程内容。不同的单元也有不同的主题,教师可以根据本单元的主题选入一些生活案例当作教学素材,这样既能与实际生活相联系,也让课堂教学内容变得更加丰富。教师在单元教学设计时,应遵循由浅入深的原则,逐步实现从知识构建向知识迁移方向的发展。学生也能够逐步掌握更多、更全面以及更深入的知识,教材单元是教学目标相同或者是主题相似的学习内容的集合,是一种教学单位。在同一个单元中,所有的知识点都存在内在联系,并以循序渐进的方式构成一个完整的知识链。如果教师在化学教学中时能够从单元视角进行教学设计,根据某个主题或目标设计教学活动,就能够更好地做好整体规划,把握每个单元的教学重点,帮助学生深度学习,快速突破教学的重难点。所以,初中化学教师都应当重视单元视角下的教学设计工作,并在教学的过程中不断探索研究。

二、基于学科大概念的初中化学项目式学习单元设计与实践要点

(一)确定单元教学主线、目标

每一个单元都有不同的知识主线,但无论是哪一条知识主线,都是基于学科大概念展开的。这些大概念又可以划分为多个小概念,每一个小概念上都串联着多个知识点,这些小概念组合在一起,就能够建立一个较为完整的知识框架。所以教师要把握教学的主线,同时还要确定教学目标,因为这是设计教学活动的主要依据。这样教师所设计的活动才会有针对性,才能够顺利开展落实。在具体设计时,教师必须确保活动内容和目标相匹配,目标之间有一定的连续性,并以循序渐进的方式,让学生从低阶认知逐步达到高级认知。每个单元的教学内容不同,所以教学目标也各不相同。本文在分析的过程中选择了“燃料及其利用”这个单元。教师以燃料进化史为主线,开展了一系列的教学设计,同时确立了教学目标,再通过多种形式的教学活动,让学生认识燃烧的条件以及灭火的原理,了解不同燃料在使用过程中对环境会造成哪些影响,提升环保意识和社会责任感。

(二)创设情境,引入新课

在情境创设时,教师要把创设的内容和学生的生活实际连接在一起,最好能够从学生的认知经验出发,这样才能够为学生创建一个良好的化学学习环境,学生也能够在这个情境中有更多探索新知的兴趣。创设情境的核心就是提出问题,这个问题需要让学生产生认知冲突。为了顺利引入新课,教师在课前提出一系列问题:水火能够相容吗?在水中能够燃烧吗?由于学生还没有学习新课,所以在讨论的过程中,大多数认为水火是不相容的。但也有一些见识比较丰富的学生认为既然水中有火山,那么火也有可能在水中燃烧。在学生讨论的时候,教师可以把提前准备好的多媒体视频播放给学生观看,内容为悉尼奥运会上,人们在大堡礁海水中传递了火炬,圣火持续燃烧了三分钟;索契冬奥会上,人们在贝加尔湖中传递火炬,圣火持续燃烧了五分钟。由于大多数学生都认为水火是不相容的,这些场景强烈地冲击到了学生的视觉,也让学生产生了认知冲突,激发了学生的探究欲望。

此时,教师让学生思考,燃烧的火炬怎么能够在水底传递?这个火炬的燃烧条件是什么?很多学生在思考后也没有得出答案,此时就是教师引入新课的最好时机,教师告诉学生,学完了本单元的知识后,就能够知道为什么圣火能够在水中燃烧。

在单元教学结束后教师告诉学生,因为火炬使用了特殊的燃料——丙烷、丁烷、氢气等压缩气体,再配上充足的制氧剂供氧,在水底燃烧时火焰达到2000摄氏度以上的局部高温,产生了一个无形的保护罩,阻止水流入侵,从而维持燃烧,这样学生就能够理解了。

(三)故事教学法,引入主线

上文已经提到,在设计本单元活动的时候,教师确定了以燃料的进化史为主线,让学生在认识各种燃料的过程中,了解燃料燃烧的条件、具体的运用等。教师可以提前制作微课视频,也可以准备钻木取火、燃烧秸秆、火箭升空、陶瓷烧制、燃气做饭等图片,配合着给学生讲解燃烧的故事。从古时的钻木取火开始,一直到人们使用各种清洁燃料燃烧,这些都是很常见的化学反应。但在很长一段时间里,人们都是利用秸秆作为主要燃料,这是农民就地取材的结果,这些秸秆可以盖房子、编草鞋,也可以作为燃料,老百姓们都离不开秸秆。这个过程能够带领学生回顾历史,重新认识秸秆,并为下一步的课堂探究奠定基础。此时,教师又抛出一些问题:秸秆燃烧的条件是什么?我们可以采取哪些方式把燃烧的秸秆熄灭?熄灭原理又是什么?初中生大多数都学过消防知识,了解如何灭火,同时也在预习课文的过程中掌握了一些本单元的重点知识。所以在讨论时,学生能够快速找到答案:秸秆燃烧的条件就是和氧气充分接触,温度也要达到秸秆的着火点。如果想灭火,可以直接用水扑灭,也可以用沙土盖灭,熄灭的原理就是破坏秸秆的燃烧条件。

结束语

上述教学设计能够让学生带着好奇心在有趣的学习氛围中学到本单元的知识,也能够让学生更深入地了解秸秆的作用,认识到露天焚烧秸秆的危害性,认识到如果能够合理地利用秸秆,能够解决当前的能源危机。这样学生在生活中会成为一个爱护环境的人,也能够认识到化学的巨大作用,从而立志学好化学,解决当前存在的环境问题,为社会做贡献。

参考文献

[1]赵扬.基于学科大概念的初中化学项目式学习单元设计与实践[J].教育科学论坛,2020(16):25-28.

[2]黄浣清.基于核心素养发展的初中化学课堂教学优化策略[J].中学课程辅导(教师教育),2019(09):26.

[3]童晓峰.浅谈核心素养背景下初中化学教学单元的建构[J].读写算,2019(05):78.

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