大概念统领的电化学大单元整体教学探析

化州市第一中学 卢蕴仪
　　摘要：本文基于大概念统领的视角，系统梳理了近年国内核心期刊文献中有关电化学大单元教学的理论基础、实践模式与实施策略。结果表明，以大概念为统领、真实情境为载体的大单元整体教学模式，能有效破解电化学知识碎片化难题，促进学生学科核心素养发展。
　　关键词：大概念；电化学；大单元教学；核心素养
　　课题项目：本文系广东省教育科学十四五规划课题《基于核心概念的化学大 单 元 整 体 教 学》（项 目 编 号2023YQJK623）研究成果
　　一、引言
　　随着《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》的实施，核心素养导向的教学改革正被持续推进，其中，大单元教学正是实现知识结构化与素养落地的重要路径。电化学这一知识模块兼具理论深度与实践价值，如何整合电化学相关知识，构建系统化的教学框架，是当前化学教研的热点之一。本文通过分析近年发表的核心期刊文献，系统梳理电化学大单元教学的研究现状，以期为教学实践提供参考。
　　二、理论基础与教学价值
　　大单元教学源于建构主义理论和学习迁移理论，以反映学科本质、具有抽象性、统摄性和广泛迁移价值的学科大概念为统领，通过整合教学实现课程内容结构化、情境化和素养化。电化学单元设计以“化学能与电能的相互转化”这一学科大概念统领原电池、电解池等核心内容，将零散知识结构化，帮助学生形成对电化学本质的理解。
　　与传统教学相比，大单元教学有三大转变：知识组织从零散走向系统，教学重点从记忆走向理解，学习目标从解题走向素养。实证研究表明，接受大单元教学的学生在真实情境问题解决中的表现明显优于传统教学组。
　　三、教学模式
　　目前电化学大单元教学主要分为三种模式：整合发展式、问题解决式和成果导向式。
　　整合发展式教学以大概念为统领，通过知识整合构建教学单元。北京市广渠门中学的研究团队构建了以“化学反应与能量”大概念为统领的单元教学模型，强调通过“原电池-电解池-应用”的逻辑顺序，帮助学生逐步建立电化学知识体系，适用于基础知识教学。
　　问题解决式教学则以真实问题为引领，让学生在解决实际问题过程中建构知识。华中师范大学化学教育研究所以“新能源汽车电池”为主题研究新能源汽车电池的工作原理、发展前景、回收利用等真实问题，在复杂问题的解决过程中加深学生对电化学的理解与应用，适用于复习课或拓展课。
　　成果导向式教学基于OBE理论，以学生的学习成果为目标导向设计教学流程，重视学生的个性化发展，能够让学生在具体形象思维和抽象逻辑思维的相互转换中更好地建立电化学概念体系，适用于分层教学，满足不同学生发展要求。
　　四、实施策略与教学方法
　　（一）三重表征策略
　　在电化学大单元教学中，三重表征是重要的教学策略，在宏观层面，通过直观的实验现象（如电极变化、电流表偏转、气泡产生等）引导学生观察转化过程的宏观表现；在微观层面，利用模拟仿真技术和分子模型帮助理解电子转移、离子迁移等微观过程；在符号层面，书写电极反应方程式和总反应式，掌握电化学过程的符号表征。
　　（二）实验探究策略
　　实验探究是电化学大单元教学的重要组成部分，张涛等人设计了环环相扣的电化学系列综合实验，包括原电池的组装、铁钉表面电镀铜、锌的析氢腐蚀、铁钉的阴极保护等，涉及原电池、电镀池、电化学腐蚀等重要知识点，加深学生对于知识的理解，提升动手能力，激起探索化学世界的好奇心。
　　（三）学生主体性策略
　　问题驱动与任务导向是激发学生主体性的有效方法。“新能源汽车电池”教学案例通过“新能源汽车电池的工作原理是什么”“如何提升电池性能”“废旧电池如何回收利用”等一系列有层次的问题，引导学生在解决问题的过程中主动建构知识。廖鹏飞设计了“设计化学电源”“分析金属防腐方案”“评价新型电池技术”等系列开放性任务，让学生在完成任务的过程中应用所学知识，发展核心素养。
　　五、未来发展方向
　　电化学大单元教学未来可能向以下几个方向发展：
　　1.与科技前沿的融合。刘洪来教授团队将多孔电极中非平衡态热力学理论引入教学，为中学教学提供了新思路。未来将有更多前沿科技内容经过适当转化，融入电化学大单元教学中。
　　2.与信息技术的整合。模拟仿真技术、虚拟实验等信息化教学手段能够将抽象概念和微观过程可视化，有效降低学生的学习难度。随着教育信息化的深入发展，信息技术将会发挥更加重要的作用。
　　3.跨学科融合。“新能源汽车电池”教学案例，综合应用电化学及物理电学等核心知识，体现了化学与物理学科的融合。电化学是一个与物理、材料科学、环境科学等多学科密切交叉的领域，未来将有更多研究者探索电化学与工程、技术、社会等领域的跨学科融合，培养学生的综合素养和系统思维。
　　六、总结展望
　　总之，大概念统领下的电化学大单元教学已形成了较为系统的理论体系和实践模式，在培养学生核心素养方面发挥了重要的作用。未来的研究需更加注重理论与实践的结合，推动教学向更深层次、更高水平发展。
　　参考文献：
　　[1]韩建丰，高凌蕊.高中电化学大单元教学重构策略[J].化学教学，2024.
　　[2]廖鹏飞.大概念统领的“化学反应与电能”单元教学设计与实践[D].广州大学，2023.
　　[3]张涛，等.电化学系列综合实验设计[J].化学教育，2025.