基于核心素养的高中化学大单元教学研究

作者: 柏国庆

摘要:高中阶段是学生知识与技能跃升的关键阶段,对其未来发展具有深远影响。文章以核心素养为导向,探讨高中化学大单元教学的实践与研究。通过分析核心素养的内涵及其在化学教学中的体现,提出构建大单元教学模式的理论框架。结合实际教学案例,探讨如何在大单元教学中实现知识整合、能力培养和价值观塑造。文章研究发现,大单元教学有助于提高学生的化学学科素养,促进其全面发展。

关键词:核心素养;高中化学;大单元;教学研究

中图分类号:G633.8文献标识码:A文章编号:1673-8918(2025)07-0124-03

高中化学作为自然科学的重要组成部分,其教学目标不仅是传授知识,更是培养学生的科学素养。鉴于高中课程的复杂性,大单元教学旨在将零散的知识点整合成有序的单元结构,实现全面而深入的学习。该方法确保学生在一段时间的学习后,能系统地理解和掌握每个单元的知识体系。高中时期正值学生思维最灵动的青春岁月,高中课程的设计是对初中知识的深化和拓展,大单元教学有助于促进各学科文化的融合发展。文章基于核心素养,探讨高中化学大单元教学的内涵、实施策略及效果,以期为高中化学教学提供理论支持和实践指导。

一、 高中化学核心素养内涵及分析

(一)宏观辨识与微观探析

在化学核心素养的构成中,宏观辨识与微观探析占据着核心地位。宏观辨识,即通过观察与实验手段,对物质性质及变化现象进行识别,诸如颜色、状态、气味等方面,从原子、分子等微观粒子的视角出发。微观探析,旨在阐释并预测宏观世界的种种现象。如铁的生锈过程,宏观上表现为铁表面呈现出红色,而微观层面则是铁与氧气、水分子相互作用,最终生成氧化铁。学生只要具备了这种能力,不仅能强化他们对化学原理的领悟,亦能促进他们多维度问题解决技巧的塑造。

(二)变化观念与平衡思想

在化学反应中,平衡思想所倡导的是物质变化与系统动态平衡的理念。在掌握化学反应速率、平衡常数以及勒夏特列原理等基本概念的基础上,学生需具备运用这些知识对化学反应的动态变化进行解释与预判的能力。如在探究酸碱中和反应的过程中,学生需掌握调控诸如温度、浓度等反应条件,以实现对反应平衡点位置的精准操纵。通过培育特定观念,使学生塑造出一种科学的思维模式,显著增强他们在实际操作中处理问题的能力。

(三)证据推理与模型认知

在化学学习的实践中,学生需运用证据推理与模型认知,对实验数据和观察结果进行科学合理的分析与判断。在研究过程中,对实验数据展开深入的分析与阐释,同时构建科学合理的化学模型,对化学现象进行精确描述与未来预测。如在实验中,测量不同酸溶液的pH值,学生建立酸碱滴定的模型,进而运用此模型对未知溶液的pH值进行预测,该能力不仅有助于学生深刻领悟化学理论,而且显著提升了他们在科学探究过程中的批判性思维与创新能力。

(四)科学探究与创新意识

化学核心素养之核心,在于科学探究与创新意识的培养。面对化学难题,它倡导学生自主构建实验框架,搜集并解析数据,进而探索未知规律。在实验操作及对实验结果的分析与阐释方面,这种能力得以充分展现。如在探究催化剂对化学反应速率作用的研究中,学生需精心设计实验方案,细致观察各催化剂对反应速度的效应,进而提炼出科学结论,科学素养与创新意识均得以在探究过程中得到培育与激发。

(五)科学精神与社会责任

化学学习承载着科学精神的精髓,其目的不仅在于知识汲取,更在于塑造学生的社会责任意识与对科学伦理的恪守。化学在现代社会扮演着关键角色,学生需认识到其重要性,并洞察其研究可能引发的社会效应。如探究环境污染课题时,学生需掌握化学物质对环境的具体作用,并深入思考运用化学方法应对污染的策略。实施此教育旨在塑造学生具备强烈的社会责任,并助力其在化学科学领域的持续发展。

二、 核心素养下的高中化学大单元教学设计原则

(一)知识整合原则

核心素养导向下,高中化学教学的大单元设计,知识整合原则占据核心地位,系统整合化学领域内各个知识点,构筑起逻辑紧密相连的知识结构。具体实施时,教师应遵循以下步骤:在深入剖析教材内容的过程中,需清晰界定各章节之间的内在联系;依据学生的认知特点,对知识内容实施模块化整理;设计涵盖不同章节的实践性活动,使学生通过亲身经历,深刻领悟并运用所学。在总结与反思过程中,学生构建全面的知识体系,整合知识对学生化学素养的提升大有裨益,亦能点燃他们探求知识的热情,进而培育出独特的创新思维。

(二)能力培养原则

高中化学大单元教学设计中,能力培养原则处于核心位置。在教学环节中,教师需着重强化学生的观察与实验技巧,以及分析及处理问题的综合能力。真实情境创设之下,学生通过问题解决,其观察能力得以显著提升。强化实验教学环节,促使学生在实际操作过程中,显著提升实验技术能力。在引导学生分析问题的过程中,着重培育其逻辑思维与批判性思维能力。采用小组合作及探究式学习模式,有效唤起学生的自主精神与创意思维,在采取相关措施后,学生在化学领域的学习中将持续提高个人技能。

(三)情感态度和价值观培养原则

核心素养视域下,高中化学大单元教学设计需着重关照学生情感态度与价值观的培育。在教学实践过程中,该原则着重强调教师需重视对学生的情感体验关照,并以此为基础,引领他们构筑起正确的价值认知。借助化学史与化学在社会生活中的具体案例,激发学生的爱国热情;探究活动中,借助化学实验之力,旨在培育学生科学探究的敏锐触觉与审慎思考的宝贵品质;在实施合作学习的过程中,学生需学会对他人表示尊重,并形成团结协作的精神;在化学伦理领域问题中,对学生的社会责任感进行塑造,其重要性不容忽视。在参与这些教学实践过程中,学生对化学学科的学习孕育了积极进取的情感与价值取向,这为培养肩负社会责任的公民素养奠定了坚实基础。

(四)教学方法创新原则

高中化学大单元教学设计,其创新原则作为教学方法的核心要素,是保障核心素养得以落实的关键所在。遵循此教学理念,教师需持续挖掘创新的教学途径与工具,显著提升教学成效。运用多媒体手段,对教学内容进行拓展,显著提升学生的学习兴趣;在新型教学模式中,翻转课堂与项目式学习被广泛应用,能有效唤醒学生的自主探究潜能;在教学中融入游戏化元素及情景模拟,此类互动性教学手段,能显著提升学生的参与热情与体验深度;倡导学生跨越学科界限,广纳知识领域,拓宽认知疆域。教师运用这些新颖的教学手段,更精准地迎合学生的求知欲望,从而显著提升教育成果,并孕育出具备创新意识与实操技能的杰出人才。

三、 核心素养背景下高中化学大单元教学具体策略

(一)强化核心素养导向的教学设计

大单元教学是一种新型的教学模式,旨在整合与优化教学资源,提高教学效率,促进学生的深度学习。在这种教学模式下,如何让学生在学习化学知识的同时提升科学思维及科学探究能力,进而提升核心素养,已成为当前高中化学教学的重要课题。教师需深入分析课程标准和核心素养的要求,将化学知识与学生的实际生活相结合,通过设计项目式学习活动,激发学生的主动学习兴趣。

以“铁金属材料”单元教学为例,深入分析课程标准和核心素养要求,本单元课程着重于向学生传授铁与合金的物理特性,并使其精通铁的炼制工艺,同时探讨铁在日常生活中的广泛应用,学生需掌握化学知识,以阐释铁的化学特性,剖析铁的腐蚀防护机制,并研究铁合金的制造与运用领域。实验探究过程有助于学生熟练掌握化学实验的基础操作,显著增强其观察、分析和解决问题的综合能力。激发学生的想象潜能,引导他们构思实验策略,从而锤炼其创新意识与能力。实施实践活动,使学生将所学知识转化为生活应用,显著提升其动手操作技能。将化学知识与实际生活相结合,通过日常案例如“铁锅生锈”“铁栅栏腐蚀”等现象,向学生阐释铁在现实生活中的运用,通过在潮湿环境下铁制品的腐蚀问题引发学生深思,促使他们探讨防锈策略,从而提升环保认知。阐述铁合金的多样分类及其特性与用途,使学生认识到铁合金在现代社会的关键作用。教师设计项目式学习活动、铁的化学性质实验,诸如铁与盐酸的反应、铁与硫酸铜溶液的反应等,组织学生亲身经历化学实验的全过程,进而显著提升他们的实验操作能力。以“钢铁工业”“汽车制造”等与铁金属材料相关的实例,指导学生探究铁在工业生产领域的运用,在培养学生创新思维的过程中,引导学生构思一种新颖的铁合金,阐述其特性与潜在应用领域。组织学生参观钢铁企业,揭示铁金属的生产奥秘,从而显著增强学生的实践技能。

(二)注重跨学科融合与综合应用

高中化学大单元教学中,跨学科融合与综合应用是提升学生核心素养的重要途径。教师应关注化学与其他学科的交叉点,如物理、生物、地理等,通过跨学科项目等方式,引导学生从多角度认识化学现象。在跨学科融合与综合应用的教学设计框架下,学生在高中化学单元的学习中,不仅得以牢固掌握化学学科的基本知识,更能在生物、物理等多学科领域对化学现象进行深入理解,进而显著提高其学科核心素养。通过该教学手段,学生可提升综合分析及创新解决难题的技能,为其以后的化学学习奠定坚实基石。

高中化学教学过程中,对“有机化合物”这一单元,教学设计应强调跨学科整合与全面运用,增强学生的核心能力。融入生物学科相关内容,深入探讨有机化合物在生物机体中的影响,生命活动的进行离不开诸如糖类、脂类、蛋白质和核酸等有机化合物的支撑,它们构成了生命世界的基石。探讨有机化合物在生物体内部进行的一系列代谢活动,项目可以分为以下几个阶段:①理论学习。查阅资料的过程中,学生洞察有机化合物在生物体中的分类、构型及其职能。②实验探究。在模拟实验中,学生操作糖类水解,细致观察有机化合物在生物体内部的转变轨迹。③数据分析。对实验数据进行分析,学生深入理解有机化合物的代谢途径及其作用机理。在跨学科知识融合中:①化学与生物的结合。在阐述有机化合物结构的过程中,不妨借鉴生物化学领域的知识,诸如酶的催化效应、生物膜构造等,引导学生从分子角度洞察有机化合物的生物活性。②化学与物理的结合。有机化合物的性质,诸如溶解性、熔点和沸点,可借助物理学中的分子间作用力、分子轨道理论等进行深入探讨。在综合应用能力的培养过程中,引导学生解决实际问题,运用案例教学法,引导学生剖析有机化合物在诸如药物设计、材料科学等领域的具体运用,旨在显著提升其解决实际问题的能力。在化学领域,引导学生探索有机化合物的构建路径,借助化学原理攻克合成难题,以此锻炼学生的创新思维。课堂讨论中,引导学生对有机化合物的生物效能展开深入交流,积极倡导学生发表独到见解,以此锻炼学生的批判性思考能力,在分组研究有机化合物性质与用途的过程中,学生锻炼了团队协作技能。

四、 结论

基于核心素养的高中化学大单元教学研究,强调了知识、能力、情感态度与价值观的统一。新课程改革要求提升学生的核心素养,利用大单元教学提升化学课堂教学质量,实现学生的个性化学习,创建开放的教学环境,为学生的全面发展奠定基础,已经成为当下教学的重要变革目标。通过大单元教学模式,教师能够更好地整合课程内容,提高学生的化学学科素养。未来,应进一步深化大单元教学的研究,探索更多符合学生发展需求的教学策略,为高中化学教育的改革与发展贡献力量。

参考文献:

[1]张玉芹.大单元教学在高中化学教学中的应用研究[J].高考,2024(27):65-67.

[2]张茹.基于核心素养的高中化学大单元教学设计探究[J].新课程教学(电子版),2024(15):14-16.

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