《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)\"）指出：“化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的組織，應(yīng)有利于促進(jìn)學(xué)生從化學(xué)學(xué)科知識(shí)向化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的轉(zhuǎn)化，而內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化則是實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵。”新課標(biāo)還明確了內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化主要有三種形式：基于知識(shí)關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)化、基于認(rèn)識(shí)思路的結(jié)構(gòu)化和基于核心觀念的結(jié)構(gòu)化。教師應(yīng)認(rèn)真研讀新課標(biāo)提出的教學(xué)建議，在組織教學(xué)內(nèi)容時(shí)高度重視化學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，以逐步提升學(xué)生的化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)化水平，推動(dòng)學(xué)生發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。文章對(duì)基于知識(shí)關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)化開展高中化學(xué)大單元教學(xué)的價(jià)值進(jìn)行分析，并結(jié)合人教版高中化學(xué)選擇性必修1第四章“化學(xué)反應(yīng)與電能”的教學(xué)案例，說明教師組織教學(xué)活動(dòng)的具體策略。

一、基于知識(shí)結(jié)構(gòu)化的高中化學(xué)大單元教學(xué)的價(jià)值

（一）有利于學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系

高中化學(xué)知識(shí)復(fù)雜而零散，與此同時(shí)，這些知識(shí)之間又存在緊密的聯(lián)系。教師可以通過基于知識(shí)結(jié)構(gòu)化的大單元教學(xué)，引領(lǐng)學(xué)生全面思考、總結(jié)教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生理解化學(xué)知識(shí)的本質(zhì)，抓住不同知識(shí)之間的聯(lián)系，從而順利構(gòu)建完善的知識(shí)體系，提升思維能力和自主學(xué)習(xí)能力[]。

（二）有利于學(xué)生思維能力提升

要順利解釋化學(xué)現(xiàn)象、揭示化學(xué)現(xiàn)象的規(guī)律，學(xué)生需要擁有通過分析、推理等方法認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的構(gòu)成要素、本質(zhì)特征及其相互關(guān)系的能力，以及運(yùn)用化學(xué)模型進(jìn)行分析、解釋的能力。在基于知識(shí)結(jié)構(gòu)化的大單元教學(xué)中，教師會(huì)將不同課時(shí)的化學(xué)知識(shí)串聯(lián)起來，引導(dǎo)學(xué)生逐步分析、探究化學(xué)現(xiàn)象，討論化學(xué)問題。這顯然有利于學(xué)生理解化學(xué)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)化學(xué)現(xiàn)象的規(guī)律，也能推動(dòng)學(xué)生獨(dú)立思考、理性分析的能力提升。

（三）有利于學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展

高中化學(xué)的重要教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。在基于知識(shí)結(jié)構(gòu)化的大單元教學(xué)中，學(xué)生可以結(jié)合整個(gè)單元的知識(shí)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而有效發(fā)展宏觀辨識(shí)與微觀探析素養(yǎng)、證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)；與此同時(shí)，學(xué)生也會(huì)在跟教師整體分析化學(xué)問題、完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中，逐步形成變化觀念與平衡思想、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)；而課程最后的辯論環(huán)節(jié)和變式訓(xùn)練環(huán)節(jié)，則可以有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任。由此可見，教師可以利用基于知識(shí)結(jié)構(gòu)化的高中化學(xué)大單元教學(xué)，有效培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、知識(shí)結(jié)構(gòu)化下高中化學(xué)大單元教學(xué)的策略

（一）整合教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)

在教學(xué)前深入分析教學(xué)目標(biāo)、整合教學(xué)內(nèi)容，會(huì)讓教師的教學(xué)活動(dòng)更有序，也更有效。在開展知識(shí)結(jié)構(gòu)化下的大單元教學(xué)時(shí)，教師也應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生梳理重難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，分析單元教學(xué)內(nèi)容之間的聯(lián)系，確保學(xué)生能夠構(gòu)建完善的知識(shí)結(jié)構(gòu)[2]。

“化學(xué)反應(yīng)與電能”這一章有三個(gè)小節(jié)，分別是“原電池”“電解池”“金屬的腐蝕與防護(hù)”，另外包含“簡(jiǎn)單的電鍍實(shí)驗(yàn)”“制作簡(jiǎn)單的燃料電池”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。根據(jù)新課標(biāo)，這部分教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)主要為：1.認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用；2.了解原電池及常見化學(xué)電源的工作原理；3.了解電解池的工作原理，認(rèn)識(shí)電解在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存能量中的具體應(yīng)用；4.了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)，知道金屬腐蝕的危害，了解防止金屬腐蝕的措施。為了引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)化學(xué)學(xué)科知識(shí)之間的邏輯關(guān)系，通過實(shí)驗(yàn)掌握重難點(diǎn)知識(shí)，教師確定補(bǔ)充“鋅銅原電池探究實(shí)驗(yàn)”“簡(jiǎn)易原電池設(shè)計(jì)”“氯化銅溶液的電解實(shí)驗(yàn)”“鐵釘?shù)奈醺g實(shí)驗(yàn)”“犧牲陽極法實(shí)驗(yàn)”等實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。

在課堂上，教師先利用“鋅銅原電池探究實(shí)驗(yàn)”，引導(dǎo)學(xué)生理解“化學(xué)反應(yīng)的過程，既是物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程，也是化學(xué)能與熱、電等其他形式能量的轉(zhuǎn)化過程這一知識(shí)點(diǎn)，并初步認(rèn)識(shí)“原電池”這一概念，為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定理論基礎(chǔ)。在學(xué)生逐步了解原電池及常見化學(xué)電源的工作原理后，教師帶領(lǐng)學(xué)生完成“簡(jiǎn)易原電池設(shè)計(jì)”實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)等核心素養(yǎng)。接下來，教師利用“氯化銅溶液的電解實(shí)驗(yàn)”，引導(dǎo)學(xué)生分析電解池的工作原理，由此進(jìn)一步理解化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化。待學(xué)生對(duì)電解原理的應(yīng)用有了基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)后，教師帶領(lǐng)學(xué)生完成“簡(jiǎn)單的電鍍實(shí)驗(yàn)”，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)如何從多角度動(dòng)態(tài)地分析化學(xué)變化，逐步學(xué)會(huì)從問題和假設(shè)出發(fā)，依據(jù)探究目的設(shè)計(jì)探究方案，運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。進(jìn)入“金屬的腐蝕與防護(hù)”一節(jié)后，教師和學(xué)生一起完成“鐵釘?shù)奈醺g實(shí)驗(yàn)”“犧牲陽極法實(shí)驗(yàn)”，指導(dǎo)學(xué)生由此總結(jié)金屬腐蝕的本質(zhì)，鼓勵(lì)學(xué)生思考防止金屬腐蝕的措施，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任。在學(xué)生基本掌握“化學(xué)反應(yīng)與電能”這一章的知識(shí)后，教師給學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)器材，并鼓勵(lì)學(xué)生合作完成“制作簡(jiǎn)單的燃料電池”實(shí)驗(yàn)，在實(shí)踐中綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，發(fā)展科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等核心素養(yǎng)。

在明確上述教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)步驟后，教師應(yīng)著手設(shè)計(jì)有關(guān)聯(lián)的教學(xué)活動(dòng)，確保不同教學(xué)環(huán)節(jié)之間存在連貫性、進(jìn)階性，幫助學(xué)生逐步掌握知識(shí)、發(fā)展核心素養(yǎng)。除此之外，教師還應(yīng)在“原電池”或者“電解池”一節(jié)的教學(xué)后，帶領(lǐng)學(xué)生梳理“化學(xué)反應(yīng)與電能”這一章的重難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容。

（二）優(yōu)化教學(xué)方法，提高教學(xué)效率

1.創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

大單元教學(xué)離不開學(xué)科大概念，而學(xué)科大概念往往具有較強(qiáng)的抽象性。為了讓學(xué)生順利理解學(xué)科大概念，教師應(yīng)該根據(jù)實(shí)際生活與學(xué)科大概念之間的聯(lián)系創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)展開探索學(xué)習(xí)，深化對(duì)這部分知識(shí)的理解[3]。教師還應(yīng)根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)情境布置課程任務(wù)，引領(lǐng)學(xué)生通過完成具體任務(wù)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2.提出結(jié)構(gòu)化問題，引導(dǎo)學(xué)生理解學(xué)習(xí)內(nèi)容

教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和新課標(biāo)的具體要求，提出結(jié)構(gòu)化問題，引導(dǎo)學(xué)生逐步進(jìn)行思考、分析，為參與此后的探究活動(dòng)奠定基礎(chǔ)[4]。

圍繞“化學(xué)反應(yīng)與電能”單元開展教學(xué)前，教師分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，確定學(xué)生具有以下知識(shí)基礎(chǔ)：第一，對(duì)金屬活動(dòng)性順序、氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)以及化學(xué)反應(yīng)的能量變化等知識(shí)有一定了解，知道化學(xué)反應(yīng)中存在能量變化；第二，已經(jīng)具備一定的實(shí)驗(yàn)操作能力和實(shí)驗(yàn)探究意識(shí)，能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)分析；第三，擁有一定的學(xué)習(xí)能力，可以從容應(yīng)對(duì)復(fù)雜的知識(shí)，在學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)愿意主動(dòng)質(zhì)疑；第四，對(duì)“原電池”等概念比較陌生，實(shí)際應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決問題的能力仍相對(duì)較弱，解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的水平也有待提升。

確定學(xué)生實(shí)際學(xué)情后，教師結(jié)合實(shí)際教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)問題。比如帶領(lǐng)學(xué)生完成“鋅銅原電池探究實(shí)驗(yàn)”時(shí)，教師提出“大家認(rèn)為鋅銅原電池工作時(shí)，電子在導(dǎo)線中的運(yùn)動(dòng)是怎樣的呢”“陰離子和陽離子在電解質(zhì)溶液中的運(yùn)動(dòng)方向是怎樣的”等問題。又如帶領(lǐng)學(xué)生完成“氯化銅溶液的電解實(shí)驗(yàn)”時(shí)，教師提出“你看到了什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”“分析這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，你得到什么結(jié)論”等問題，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，鍛煉根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論的能力。還如帶領(lǐng)學(xué)生完成“鐵釘?shù)奈醺g實(shí)驗(yàn)”時(shí)，教師提出“你能描述自己看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象嗎”“你覺得這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是什么”等問題，鍛煉學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力和結(jié)合所學(xué)化學(xué)知識(shí)分析實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的能力。

（三）組織豐富活動(dòng)，提升思維能力

1.組織辯論活動(dòng)，推動(dòng)學(xué)生深入思考

教師可以組織辯論活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生先深入分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，再通過思考、辯論形成更準(zhǔn)確的結(jié)論。這類教學(xué)活動(dòng)不僅可以提升學(xué)生的口頭表達(dá)能力和邏輯思維能力，而且有助于學(xué)生形成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的知識(shí)體系[5]。

在學(xué)生基本掌握“化學(xué)反應(yīng)與電能”單元的知識(shí)后，教師組織辯論活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生圍繞“可持續(xù)發(fā)展”“資源開發(fā)”“環(huán)境保護(hù)”等主題展開討論，具體分析化學(xué)反應(yīng)與電能的轉(zhuǎn)化在人們實(shí)際生活中的應(yīng)用，以及人們對(duì)化學(xué)反應(yīng)與電能轉(zhuǎn)化應(yīng)用的可取之處和不可取之處，分析法律法規(guī)能夠如何引導(dǎo)人們科學(xué)開發(fā)資源，正確使用化學(xué)反應(yīng)釋放的能量，避免造成更大的環(huán)境污染。

2.組織練習(xí)活動(dòng)，推動(dòng)學(xué)生靈活思考

教師可以利用一系列變式題目考查學(xué)生的理論知識(shí)學(xué)習(xí)情況，以及學(xué)生能否靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。與此同時(shí)，這樣的訓(xùn)練也能幫助學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識(shí)，有利于學(xué)生的思維能力發(fā)展[6]

在“化學(xué)反應(yīng)與電能”單元的教學(xué)中，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)了一連串變式題目。比如教師根據(jù)“原電池的工作原理”這一知識(shí)點(diǎn)設(shè)置如下題目。

【變式題目】

以下關(guān)于銅鋅原電池工作原理的描述中，不正確的一項(xiàng)為（ ）。

A.負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e=Zn2+B.電池總反應(yīng)為 1Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu C.在導(dǎo)線中，電子從銅電極流向鋅電極D.在鹽橋中， K⁺ 移向CuSO4溶液

要解決這個(gè)問題，學(xué)生需要對(duì)原電池的工作原理有一定了解，并且熟悉“鋅銅原電池探究實(shí)驗(yàn)”。閱讀題目后，學(xué)生可以根據(jù)鋅比銅更活躍這點(diǎn)，確定原電池的負(fù)極和正極，并由此確定正極和負(fù)極的反應(yīng)以及電池總反應(yīng)。而在回憶實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)原理后，學(xué)生確定：在導(dǎo)線中，電子由負(fù)極流向正極；在鹽橋中，CI移向 溶液， K⁺ 移向 CuSO₄ 溶液。通過上述分析，學(xué)生得出答案，確定選項(xiàng)C錯(cuò)誤。這樣的變式訓(xùn)練題不僅可以使學(xué)生抓住復(fù)習(xí)要點(diǎn)，學(xué)會(huì)解題方法，而且可以鍛煉學(xué)生邏輯推理、深入分析等思維能力。

結(jié)語

綜上所述，高中化學(xué)教師可以結(jié)合實(shí)際教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生學(xué)情開展基于知識(shí)結(jié)構(gòu)化的大單元教學(xué)，利用豐富、有趣的教學(xué)活動(dòng)，引領(lǐng)學(xué)生逐步分析、總結(jié)知識(shí)點(diǎn)，使學(xué)生真正理解、掌握化學(xué)知識(shí)，形成完善的知識(shí)體系，并實(shí)現(xiàn)知識(shí)整合能力、思維能力提升的目標(biāo)，順其自然地發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

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[2］楊曉飛.新高考背景下高中化學(xué)結(jié)構(gòu)化單元整體教學(xué)實(shí)施探索［J].高考，2024（3）：3-5.

[3」萬竹婷，莫尊理.新版高中化學(xué)教科書知識(shí)結(jié)構(gòu)分析：以魯科版《物質(zhì)性質(zhì)和轉(zhuǎn)換》單元為例［J].教育教學(xué)論壇，2023（44）：54-57.

[4］張佳妮，張軍.在單元統(tǒng)整中促進(jìn)高中化學(xué)作業(yè)結(jié)構(gòu)化：以“原電池”單元作業(yè)設(shè)計(jì)與實(shí)施為例[J]四川教育，2023（10）：28-29.

[5」陳莉.高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的結(jié)構(gòu)化教學(xué)單元設(shè)計(jì)分析［J].考試周刊，2022（39）：132-135.

[6」張國(guó)婷，崔立斌，廖淑芳，等.基于高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的結(jié)構(gòu)化教學(xué)單元設(shè)計(jì)研究［J］．產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2021，20（3）：190-191.