问题情境视角下的大单元教学设计
摘要：大单元教学设计具有更强的连续性、逻辑性、系统性，而基于真实情境创设相关任务，可以评估关键能力、必备品格和价值观念。教师应细致划分问题情境，在情境层次、思考层次、活动层次、认识方式等方面分课时完成相应的进阶设计，引导学生实现从知识到能力再到素养的发展。在具体的大单元教学中，教师要以学科大概念为统领，充分体现“以知识为载体、以能力为主线、以素养为目标”的设计思想，并在分析学情的基础上分课时设定教学与评价目标，最终使学生实现“基础知识→活动经验→核心观念→认识方式→学科素养”的转变。
关键词：问题情境；学科能力活动；学科素养；氧化还原反应
一、教学主题内容及现状分析
（一）教学主题内容的功能分析
人教版普通高中教科书《化学》必修第一册中的“氧化还原反应”内容，包括氧化还原反应概念建立、常见氧化剂和还原剂的认识、氧化还原反应的应用与表征、氧化还原反应的基本规律等内容。
“氧化还原反应”的教学功能不是指向具体的事实性知识的掌握，而是建立根据元素化合价能否升降判断物质是否具有氧化性或还原性的认识角度，深化结合化合价是否稳定价态去预测陌生物质氧化性或还原性是否明显的认识思路，从而习得在陌生情境推测未知物质能否反应并判断最合适产物的自主化认识路径。
（二）教学现状及学生学习障碍分析
笔者以“氧化还原反应”为检索词，发现中国知网近十年收录的新授课论文基本是单课时设计，只有朱鹏飞等人有1篇涉及3课时的教学设计，但没有彰显教学的工具化、功能化［1］。
受传统概念教学照本宣科、死记硬背等教学行为影响，学生长期处于被动记忆状态，对“氧化还原反应”的学习存在如下障碍：难以梳理概念之间的逻辑关系，无法自觉透过现象（元素化合价）看本质（氧化性和还原性）。例如，SO2在不同层次学生大脑中的反映（详见图1）完全不同，其思维的肤浅与深邃一目了然。
基于以上分析，笔者以问题情境为视角，尝试对“氧化还原反应”进行大单元教学设计。
二、教学设计原则
（一）以单元设计统领教学
“氧化还原反应”4课时大单元教学设计，连续性、逻辑性、系统性更强。该设计由浅入深、环环相扣、前后呼应，由简单到复杂、由定性到定量地建构基于元素化合价变化的认知模型（详见图2），引导学生逐步形成基于元素化合价进行判断的化学视角。
（二）基于情境引领意义生成
崔允漷提出只有在真实情境下运用多种知识完成特定的任务，才能评估关键能力、必备品格和价值观念［2］。笔者每课时创设2个问题情境，并将各问题情境分解成多个问题片段，以此呈现知识脉络，让学生在参与中发现知识、体验方法。这4个课时的问题情境在情境层次、思考层次、活动层次、认识方式上遵循如下进阶原则。
情境层次：熟悉原型—简单变式—复杂陌生—复杂陌生。
思考层次：给定角度—提示角度—自主运用—多角度系统。
活动层次：A3-说明论证—B2-推论预测、B3-简单设计—C1-复杂推理—C3-创新思维。
认识方式：认识角度建立—认识角度建立、认识思路形成—认识思路形成、认识方式自主化—认识方式自主化。
（三）基于问题情境实现从知识到能力再到素养的发展
在学科大概念的指引下，笔者提出基于问题情境实现从知识到能力再到素养发展的教学流程“任务驱动—总结经验—形成程序—建立模型—迁移应用—深化认知”，并结合系列学科能力活动，引导学生逐步实现素养发展。
三、教学目标
高一阶段的“氧化还原反应”所呈现的内容，是对初三阶段从得失氧角度孤立地看待氧化反应或还原反应这一内容的提升，是对本质的进一步探讨。学习前，学生只有最表层的氧化反应和还原反应的概念，相对割裂与静止。学习中，学生要从化合价的角度重新审视氧化还原反应的相关概念，判断物质转化的可能性，进而形成基于氧化还原反应视角分析和解决相关问题的思路方法，最终从反应的定性判断上升至定量研究物质的数量关系。这是实现知识的结构化和功能化，促进知识向能力和素养转化的重要途径。基于学情，笔者确定如下教学目标。
第一课时：（1）通过课本“思考与讨论”栏目的分析，建立和发展从化合价判断氧化还原反应相关概念的认识角度；（2）通过在四大基本反应类型中尝试找出一个氧化还原反应并判断基本概念，建立四大基本反应类型与氧化还原反应的关系，诊断并发展学生对化学反应分类的认识。
第二课时：（1）通过预测H2S、H2O2是否有氧化性或还原性、性质是否明显，建立通过元素是否稳定价态判断明显氧化性或还原性的模型，诊断并发展学生证据推理和科学探究的水平；（2）通过设计实验验证H2O2既具有氧化性又具有还原性，以及回顾初三关于酸碱性的证明方法，建立证明氧化性、还原性的实验设计模型，诊断并发展学生使用模型、方案设计和科学探究的水平。
第三课时：（1）通过预测浓硫酸与镁能否反应，巩固从氧化还原分析物质变化的认识角度；通过浓硫酸对应产物