初中化学单元整体教学设计探析

摘要：以“化学实验体系三要素”为指导，针对初中化学气体实验内容，通过归纳抽象、解构、提炼，阐述了把握知识之间纵向和横向关系的分析思路，从单个典型实验和跨章节整合建立实验。本文从学习阶段实验整合的角度分析了大概念的单元水平和高级学习目标，其核心是大概念组织教学，用这一内容来启示学生进行深入的思考，让学生体验“手和脑”的学习活动，用结构化黑板书写总结显性知识之间的内在联系阐述。

关键词：大概念；初中化学；化学实验体系

在实施素质教育改革的背景下，教育界实现核心素质培养的有效途径之一是围绕学科理念进行单元性的教学，既有整体，又有分散。初中阶段的化学教学中，化学实验是一个重要的教学内容，在进行化学实验教学时，前人提到过化学实验系统的三要素，用于表达化学实验的进程以及他们之间的关系，阐述其中的利害关系。总的来说，实验内容是基本的化学实验思想，操作步骤是基本的实验流程。在大概念的理念下，如何深入地结合实验的三个要素进行教学，是本研究的重点内容。

一、以大概念为统领建立具体实验内容间的内在联系

不同的学科具有不同的教学性质，初中化学学科的性质较为特殊，它是以实验为基础展开的理论学习，目的是培养学生对科学的探索能力。因此，在教学中需要教师以大概念为统领，建立一种全面的教学系统，将初中的化学教学内容与教学模式结合起来。最重要的是要将化学实验的内容和方法与化学理论结合起来，帮助学生建立实验与科学知识之间的联系。建立知识之间的内在联系可以采用以下思路。第一，从下至上对它们进行分类和总结，即从具体的实验中分析它们之间的关系对应于更大的概念，更大的概念可以分为更大、更广的概念。例如，过滤、沉降、蒸馏和结晶是实现物质分离纯化的常用实验方法。它们的具体原则是不同的。然而，它们的共同点是“利用混合物中成分性质的差异来分离和纯化物质”。这是一种比较基本的物料分离纯化的思维方法，即过滤、沉降与蒸馏之间的本质与联系。通过对这些相似概念的对比，延伸化学基本概念的含义，帮助学生理解各种化学实验现象。例如，在进行教学的过程中，教师将原理或本质相似的内容进行归纳对比，能够让学生快速地区别相似的概念和物质，进而从“实验室制气思路与方法”的内涵及揭示的关键问题出发，也可以在更具普遍性和广泛性的“化学实验系统三要素”概念下加以实践。第二，自上而下具体细化，即从大概念的角度，按照一定的逻辑对其逐步解构和具体提炼。比如，“化学实验体”根据化学实验的目的和内容，可细分为“实验研究材料”合成的思路和方法，实验室制气的思路和方法等。结合化学实验中具体研究对象的不同，可以将材料的研究方法进行具体化，例如，对原材料的细化，可以分为混合物、纯净物、单质或者是气体、固体、液态等。总之，每个实验过程都能够进行具体化，而这种具体化的实验设计思路就是一种常用的实验思想。教师通常需要综合运用以上两种思想，通过自下而上和自上而下的方法，通过分析整理，将具体化学实验的内容与本学科较高的抽象概念和一般适用的概念联系起来，使许多具体知识相互联系，例如，当化学实验的研究对象是气体时，教师根据化学实验系统三要素的原则，可以将整个实验中的化学知识联合起来，探究其中的联系。结合不同的化学研究思路，在新的角度提出新的方法论，针对具体的实验现象进行分析，充分发展化学思维。

二、以大概念为指导确定单元目标

单元建设的核心是确定单元的学习目标，而学习目标的确定需要以学习目标为基础。根据课程标准的要求，结合具体实验教学内容的特点，并结合学生的实际情况和发展需求进行分析，概念的学习过程及其目标推进。大概念指挥下的分类有以下几个层次。

（一）跨章节实验整合单元

系统地考虑了实验教材中“化学元素在实验室三章不同内容下产生的二氧化碳”。通过单元教学，不仅从原理、装置、验证的角度出发，更重要的是促进学生形成实验体系。提纯气体一般会采用的化学理论如下，第一，利用产生气体的化学反应进行气体的制备，并研究其是否需要添加其他反应物质，如催化剂等；第二，明确实验所需要的仪器设备，按照化学反应的原理连接这些设备；第三，对制备好的气体进行验证等。在这样的单元教学中，学生获得不仅有具体的知识点，而且有结构化的知识和解决这些问题的思路和方法。

（二）立足学段的实验整合单元

由于初中化学的教学不仅需要满足实践性，还需要满足中学考试的要求，因此，针对一些反应复杂的化学实验，教师可以结合大概念对整个化学实验教学进行调整，分析和解决各种问题。从初中的整个阶段，教师可以通过改变内容载体，将大概念的基本理论进行抽象化，站在学生的立场上去分析化学实验的建设是否合理，目的是使学生通过化学实验来验证化学理论，帮助他们形成科学的实验思想。这样，学生在以后的实验过程中能够利用最基本的思想去解决各种复杂的化学实验问题。此外，教师还可以将不同时期的相关实验内容进行整合，形成一个横截面单元。例如，实验室气体生产，初中阶段只需要气体发生装置和气体收集装置，高中阶段则需要根据情况增加杂质去除装置和尾气处理装置。通过单元教学，扩展单元教学的内涵，使各个单元之间形成一种内在的联系，帮助学生构建完整的化学知识体系。单元的大小、大概念的实现形式是不同的，在实际教学中确定什么样的单元，取决于教师对学生知识学习、思维发展和能力提高的系统考虑，也取决于教师对学科的理解和对课程和教学内容的整体把握。

三、围绕大概念组织单元教学的主要策略

大概念指导下的化学实验单元教学，注重促进学生对知识的深入理解，形成结构化的学科知识和解决问题的思维方法。在此基础上，组织单元教学可以采取以下教学策略。

（一）围绕大概念组织教学内容

在组织教学时围绕大概念，在课堂教学内容或主要任务线的设计上，在具体的实验中，首先将单元学习的总目标列举处理，根据总目标的要求，对各个内容进行分解，抓住重点的教学内容，从而构建课堂教学任务的主要内容，线索既能突出教学的核心和重点，又能把零散的知识放在逻辑结构的框架下，使学生能用内在逻辑学习相关知识。

（二）引导学生围绕大概念思考和理解

促进学生对知识的理解，发展对大概念的理解的主要策略是将教学内容或任务转化为指导性问题，例如，在二氧化碳的制备教学中，需要将核心的教学目标提取出来，在实验教学的过程中融入真正的实验思想，帮助学生了解、体验和理解实验室二氧化碳产生的原理，在问题分析和解决过程中，对设备进行比较和概括，验证及其与实验室制氧的关系，从而形成实验室产气的总体思路和方法。

（三）让学生体验“手与脑”的学习活动

学生的学习是通过活动经验来完成的。在教学中，针对学习任务和驾驶问题，有必要设计多样化的“手和脑”活动，在具体的实验内容背后展示大概念。主要内容为，一充分发挥实验的作用，根据实验内容的特点和学习需要，让学生对实验进行详细的分析，通过已知的知识对实验进行设计，最后在实验的过程中认真观察实验现象，利用所学的化学知识去解释现象产生的原因。在这个过程中，学生能够学会一整套解决实际问题的思想，帮助学生形成正确的科研思维。

（四）利用结构化板书突显大概念的思维引领作用

大概念思维强调一个“大”字，教学中所涵盖的内容既需要具体化，也需要全面化。因此，利用结构化板书进行大概念的教学，是一种有效的教学策略。首先，它能够引导学生形成良好的学习习惯，让学生学会归纳和总结知识点，进而深化对知识点的理解。其次，在总结的过程中，其实也是一种知识的迁移的对比，学生能够更好地掌握每个知识点的应用。最后，这种结构板书的教学能够促进学生对化学实验思维的理解，帮助他们构建完整的化学实验体系。例如，在探究气体的反应实验中，需要了解气体浓度变化的相关性这些内容相互依赖，形成一个整体，因此，教师需要把这些内容及其相互关系作为一个整体来把握。在研究气体浓度的相关问题时，教师为了使学生更好地理解概念，可以通过具体的实验来让学生感受浓度的存在，例如，控制液体或气体的流动方向“扩展和改进并应用于解决相关问题”的思想，逐步形成了结构化黑板书写提高学习进度，使学生认识到解决化学实验中的问题，必须弄清化学系统中浓度变化的原因，变化后流体的流动方向，以及相应的现象及其相互关系。

四、结语

大概念教学思维要求教师从大的角度去分析教学内容，让教学的内容具有整体性。但是在这个过程中不能忽视对具体内容的处理，尤其是不能忽视对学生个性化学习需求的处理，这对教师而言，是一个巨大的挑战。但是如果教师能够很好地在课堂上利用大概念的教学理念，课堂的质量将大大提升，学生也能够在完整的教学内容中学会完整的化学知识。如何提炼大概念，如何在大概念的指导下把握知识之间的本质关系，在学生认知能力逐步发展的基础上进行单元教学，是教师一个富有挑战性的研究课题，值得深入探讨。

作者:王明霞 单位:山东省威海市经济技术开发区新都中学