单元教学设计的实践与反思——以“氧化还原反应”教学单元为例,本文主要内容关键词为:单元论文,为例论文,教学设计论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
单元教学指教师在对课程标准、教材等教学指导性资源进行深入地解读和剖析后,根据自己对教学内容的理解,以及学生的情况和特点,对教学内容进行分析、整合、重组,形成相对完整的教学主题,并以一个完整的教学主题作为一个教学单元的教学。一个教学单元可以由多个课时组成,不同的课时从不同的角度、深度,用不同的教学/学习方式,对同一主题进行多元化解析。
氧化还原反应是化学学科核心概念之一,在初中阶段学生对化学反应的认识是以四大基本反应类型为基础的,这种认识方式基于对化学反应中物质组成的分析,是对化学反应的表层分析。而氧化还原反应是从电子转移角度认识化学反应,是对化学反应本质的关注,所以设置氧化还原反应这样一个教学单元,可以转变学生对化学反应的认识角度,从表层到本质,实现学生认识上的飞跃。其次,《普通高中化学课程标准》化学1对氧化还原反应单独列有条目,要求“根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移,举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。”且参阅相关教材,“氧化还原”均作为一个重要知识以节标题形式出现,由此可见,氧化还原反应可以作为一个教学单元处理。另外,从与生产生活实际联系角度看,氧化还原概念与化学电池、金属腐蚀、电解电镀、环境保护等诸多问题相关联;而从学科发展看,氧化还原又是电化学的核心知识,所以无论学生将来如何发展,都应该具备从氧化还原角度认识化学反应的知识和能力,把氧化还原知识作为一个教学单元的主题是合理的。
一、教学目标设计
教学单元的划分过程是教师对教学内容理解外显化的过程。教师依据自己的理解,将学科内容划分为具体的课题或学习任务,即学习单元。每个学习单元有明确的单元课题或学习任务,有具体的单元教学目标。单元教学目标通常是稳定的、预设的,关注学生学科观念的发展和学科能力的提升,在教学过程中教师要不断关注单元教学目标,以确保教学过程不偏离主线。一个单元教学常需多个课时完成,每个课时有自己的课时目标,课时目标与教师使用的教学素材、教学方法、教学策略等教学过程中的具体事件有关,课时目标需要预设,但是由于其与具体教学事件相关,所以有一定的生成性,在不违反单元目标的前提下是可调整的。
高中化学1氧化还原反应部分的教学涉及三组概念。第一组概念,氧化还原反应,学生从得失电子角度认识化学反应,扩展了学生对化学反应的认识角度,促使学生关注化学变化的微观过程,思考化学变化的本质原因;第二组概念,氧化剂、还原剂,对物质分类角度的拓展,这种分类可以大大拓宽学生认识化学反应的数量,为后续的元素化合物学习奠定基础;第三组概念,氧化性、还原性,这组概念在教材中没有被处理为概念形式,它是前两组概念学习中必然关联的内容,学习这部分内容后,学生应该意识到在研究物质性质时,氧化性和还原性是非常重要的研究内容。基于以上分析,我们将氧化还原反应单元教学目标确定为:从电子得失角度认识氧化还原反应;掌握元素化合价与物质氧化性、还原性间的关系;能运用氧化还原反应的有关知识推测典型氧化剂、还原剂间的反应关系;感受化学反应的规律性,增强化学学习的信心。
根据教师用书的建议和总体课时数量,我们将本单元教学确定为三课时。课时教学设计是对教学流程的具体设计,设计方案可以多样,但其最终目的是实现单元教学目标。经过深入研讨,我们确定了如下的课时教学目标:第一课时,巩固化学反应分类思想,明确化学反应有不同的分类方法,氧化还原反应作为其中的一种,给我们提供了认识化学反应的新角度;能够从化合价升降角度判断氧化还原反应;能够从得失电子角度理解氧化还原反应;开始关注化学反应发生的本质原因。第二课时,在熟练运用化合价变化判断氧化还原反应和用电子转移理解氧化还原反应的基础上,建立氧化剂和还原剂的概念;了解氧化剂和还原剂有强弱之分;在教师的指导下,设计方案研究物质的氧化性或还原性,并最终了解研究物质氧化性或还原性的一般方法;将新学到的知识应用于问题解决之中。第二课时是对第一课时知识的应用与拓展,借助第一课时学到的内容完成氧化剂、还原剂概念的建立;同时第二课时中,教师带领学生进行的对物质氧化性还原性的探究,帮助学生把书本知识提升到应用水平,还总结了研究物质氧化性还原性的基本方法,为第三节课时开展开放度较大的探究活动做好了方法准备。第三课时,应用氧化还原反应知识,研究物质的氧化性和还原性;检验知识掌握情况,发现并弥补前期学习中的疏漏;感受知识的应用价值。
二、教学活动设计
教学活动设计是对教学目标的具体阐释和实现教学目标的必要保障。单元教学活动设计分为两个层面:一是单元活动设计,解决学生在整个教学单元中的学习活动线索;二是课时活动设计,遵循单元活动设计,确定每个课时中学生具体的活动任务。进行单元教学活动设计时,要注意以下几个原则:
(1)一体化原则。单元教学设计中虽然每个课时都有自己独立的教学任务,但是各课时最终都要为单元目标服务,各课时任务间有着较强的逻辑关系,因此各课时中学生进行的学习活动要有承接关系,即前一课时的学习是后面课时学习活动的基础或支架,后一课时的学习是对前一课时学习的发展和提高。
(2)全息化原则。单元教学设计中,在单元主题下,每个课时有自己的独立主题,每个课时都要引发学生对单元主题的重新认识和思考,因此每个主题都要体现学习的发生、发展全过程,从学习过程而言,每个课时都是全息的。另外,同一单元各课时教学任务之间除了有前后顺序的承接关系,还有知识间的螺旋上升关系,虽然每个课时的侧重点不同,但是在解决具体问题时,教师都应帮助学生尽可能全面认识学习对象,在完成课时目标的同时,时刻关注单元目标的达成。所以从对学习对象的分析把握而言,每个课时也应该是全息的。
(3)多样化原则。学生在学习风格、学习方式偏好上的差异是很大的,不同的学生对同一学习活动接受的程度差异很大。在同一教学单元中,不同课时尽可能安排不同类型的学习活动,如听课、阅读、解题、研讨、操作等,可以使每一位学生都有机会用最适合自己的学习方式认识理解单元教学主题,也可以使学生有机会在不同的学习情境中认识应用学习的知识,这对于提升教学质量、提高教学效率都是非常有意义的。况且,学习活动形式多变本身就可以激发学生的学习兴趣。
基于以上思考,我们对氧化还原反应教学单元作了如下教学活动设计:
教学单元的总体学习线索是:建立概念,理解氧化还原反应与电子得失、元素化合价升降间的关系,感受氧化还原反应是对化学反应的一种新的本质的认识角度→拓展概念,基于氧化还原反应形成氧化剂还原剂、氧化性还原性概念,增加对物质类别和物质性质的认识角度→应用概念,利用氧化还原有关知识解决物质氧化性还原性判断和物质转化中的相关问题。
第一课时的学习活动:(1)对一组化学反应进行分类,从化学反应分类标准引入氧化还原概念,感受氧化还原的分类标准可以有效解决部分化学反应无法用四大基本反应类型分类的问题。(2)类比钠与氧气的反应和钠与氯气的反应,分析这类反应有元素化合价变化的共性,理解确实需要氧化还原反应概念将一些反应原理相似的化学反应统一起来。(3)用氯化钠形成过程分析氧化还原反应实质,用原电池证实氧化还原反应理论的真实性。(4)概念梳理,明确氧化还原反应的确切含义,理解氧化反应和还原反应的对立统一,理解电子转移和化合价升降在分析氧化还原反应时的作用和关系。(5)学习后反思,对于氧化还原反应还可以研究什么,这一概念可以有什么应用,加深理解建立新的分类标准的意义,引发学生对后继课程的关注和思考。第一课时作为新概念教学,与后两课时相比,教师引导较多,师生间的互动多于生生间的互动,学生的学习活动形式主要是听讲和独立思考解决问题,在课堂中教师给予学生最多的反馈和帮助。
第二课时的学习活动:(1)利用前一课时的学习成果,从一组化学反应中挑出氧化还原反应,找出化合价变化的元素对应的物质,自然地将对化学反应的关注转移到对参与化学反应的物质的关注。(2)学习氧化剂还原剂、氧化性还原性的概念,总结元素化合价与物质氧化性还原性之间的关系,既是新概念的学习,也是对前一课时知识的检验、反馈。(3)提出核心任务,如何判断物质的氧化性还原性。如,判断的氧化性还原性。在解决这一问题的过程中,学生进一步体会到了解物质的氧化性还原性可以有效预测反应是否发生,可以预测物质间的转化关系。(4)在教师引领下,通过实验验证对氧化性还原性的预测,总结判断物质氧化性还原性的基本方法。本课时氧化剂还原剂、氧化性还原性概念的学习是对第一课时氧化还原反应概念的补充和完善。而对的氧化性还原性的判断和验证过程,又成为第三课时的范例,所以本课时在三个课时中起到承上启下的作用。本课时有小组交流、学生实验等活动,学习形式丰富,有利于满足不同学生的学习偏好。
第三课时的学习活动:探究铁及其化合物的氧化性还原性。本课时以学生活动为主,小组合作完成一个综合探究任务。根据学生实际情况教师决定探究活动开放度的大小。在完成本活动过程中,学生需应用以下知识:物质中元素的化合价与物质的氧化性还原性有关;判断物质具有氧化性要选用常见还原剂验证,判断物质具有还原性要选用常见氧化剂验证;氧化剂、还原剂有强弱之分。本课时为学生创设了一个真实的问题情境,在解决问题的过程中学生对氧化还原的有关知识不断应用和梳理,建构自己的知识网络,并形成一套解决此类问题的方法,有利于知识的迁移。在真实的问题情境中,学生较易暴露前期学习上的不足,有利于及时获得教师的指导。
我们认为,学生对化学问题分析角度的多少,是影响其化学素养高低的重要因素。本单元教学设计始终定位于利用氧化还原概念发展学生对物质和化学反应的认识,提升概念学习的功能价值。所以我们设计的教学反馈测查题目中也包含了这样两类题目:一是给出一个化学反应,如,要求学生尽可能多地说出从反应中认识到了什么,以观察学生能否自发地从氧化还原角度分析化学反应。二是给出一种未学习过的物质,如“”,看学生能否从多个角度特别是氧化还原角度预测其性质。
三、单元教学设计反思
单元教学设计弥补了单课时教学设计时过分强调各节课的独立教学目标,关注具体知识技能的培养,忽视学生化学观念的形成的弊端。单课时教学设计下,学生对化学知识的学习是割裂的、细节化的,往往缺乏对所学知识功能价值的关注和思考。单元教学设计使多节课的教学设计整合统一,浑然一体。在进行不同课时的学习时,学生既学到了新知识,又不断重复应用前面课时的学习内容,随时查遗补漏,同时这种学习上的重复是知识的应用而不是对前一课时教学内容原地踏步式的简单回顾,因而大大提高了教学效率,节省了课时。而且,单元教学中各课时多样化的教学方式也给了学生更多的学习机会,有利于学生对学习内容的全面把握。本次关于“氧化还原反应”的单元教学设计由多位教师组成的研究小组共同完成,在教学设计的过程中,教师自身对“氧化还原反应”教学价值的认识,以及对单元教学的体会也在不断提升。单元教学设计促使教师对教学有了更高层次的思考,单元教学设计引导教师和学生共同成长。
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