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关键词：学科核心素养;单元教学设计;有机高分子;防病毒口罩滤芯材料
单元教学设计是指形成单元主题并围绕单元主题对教学目标、单元教学过程进行筹划的过程性设计。它既注重课时目标的分解落实，更着眼于分阶段促进学生学科知识体系、学科核心观念的系统性建构，是落实学科核心素养的基本单位。单元教学设计的支点是构建契合单元目标的教学主题，开展跨课时的主题式教学。主题式教学以真实情境为载体，从中挖掘有教育价值的材料和议题，将学科知识的获得蕴藏于主题情境下的问题解决中，实现知识网络的自主建构以及学科核心素养的发展。
在抗击新冠病毒过程中，化学技术是一种不可替代的力量，公民主动或被动地接受着化学科普教育，这为教与学提供了真实情境，将抗疫这一社会性议题引入教学，以基于主题的单元教学形式将相关教学目标落到实处。口罩是重要的抗疫物资，通过媒体宣传，学生对其材料、性能已经有了初步认识。本文结合化学学科特点与育人价值，确立以“防病毒口罩滤芯材料的设计与发展”为主题进行有机高分子单元教学的设计。
1教学价值分析
该主题承载化学核心知识。构成防病毒口罩的主要材料为高分子化合物，通过探索口罩防护功能的微观原理，从宏微结合的视角认识高分子化合物的组成、结构与性质的关联;通过探寻并优化口罩滤芯材料的结构，建立单体与聚合物结构之间的关系，认识聚合反应的特点。该主题将高分子化合物的组成、结构、合成与优化等知识包含其中，并通过一定的逻辑关系串联起来，为实现知识有意义的建构提供了极佳场景。
该主题蕴含化学学科思想方法。根据学生的认知程序，教学围绕“病毒的宏观特性-口罩材料所需具备的功能-材料的微观结构特征”的设计思路展开，为学生形成学科核心思想方法搭建适切的平台。既深化了有机化学“结构-性质-用途”的认识视角，又渗透了“产品功能-材料性质-材料结构-选择材料”的化工产品设计思路。引导学生学会用化学的视角认识和理解客观世界，用化学知识和方法解决生活生产中的问题。
该主题体现了绿色化学的价值观念。评估防病毒口罩在生产和使用过程中对环境和资源的影响，引导学生从环境保护和可持续发展的角度对口罩滤芯材料的改進提出创造性建议，并用已有的科研成果进行佐证。这有助于学生将知识与自然、社会相关联，树立“绿色化学”思想，形成“化学-技术-环境-社会”和谐共生的价值观念。
2教学目标确立
“有机高分子化合物”的教学内容位于《有机化学基础》最后一章，此前学生已学习了课程标准要求的有机化学基础知识。2017年版《普通高中化学课程标准》将“聚合物的结构特点”和“合成高分子”作为核心概念，并对其提出内容要求：了解聚合物的组成与结构特点;认识单体和单体单元（链节）及其与聚合物结构的关系;了解加聚反应和缩聚反应的特点;认识合成纤维的组成和结构特点;了解新型高分子材料的优异性能及其在高新技术领域中的作用。
基于课标要求、学生已有认识水平和高分子材料在抗击病毒战役中的重要价值，结合主题教学具体内容内在的逻辑关系，关联学生已有的知识水平与认知能力，确立本单元的教学目标、课时内容及课时目标如表1所示。
3单元设计构思
围绕“防病毒口罩滤芯材料的设计与发展”主题，明确与教学目标相关的核心知识，将知识融合在真实情境中，充分挖掘核心知识的素养发展功能，设计一系列挑战性任务，展开探究活动。
通过课内师生共同探讨与课外学生自主探究相结合，在解决问题的过程中逐步掌握核心知识，丰富有机高分子的认识方式，提升解决问题的关键能力，树立绿色化学的价值观念。单元教学设计的整体构思如图1所示。
4课时活动设计
4.1第1课时——防病毒口罩滤芯材料的特点及合成
教学环节一：基于防护功能，选择防病毒口罩滤芯材料
[信息1]播放有关新型冠状病毒的宣传片。颗粒大小：100nm左右;传播途径：以呼吸道飞沫传播为主。
[信息2]展示三种不同材质口罩的相关信息，如表2所示。
[任务设计]结合病毒颗粒大小和传播方式，从防护的角度选择最适合阻挡新型冠状病毒的滤芯材质，并进行说明论证。
[学生活动]讨论并交流，从病毒颗粒直径大小、病毒传播途径、佩戴者舒适感等多角度选择合适的滤芯材料。
[评价设计]通过对滤芯材料的选择和说明论证，诊断并发展学生将物质性质与用途关联的能力水平（单一角度、多角度）以及信息筛选、证据推理与论证的能力。
设计意图：以“防病毒口罩滤芯材料的选择”为任务，将病毒的颗粒大小、传播方式与滤芯材料的化学组成、结构和性质一一关联，渗透化工产品生产中“产品功能一材料性质一材料结构一材料选择”的设计思路。提供三种常见口罩供学生选择：一是提供给学生解读信息，进行论证和表达的机会，培养学生证据搜集与推理能力;二是引导学生认识并不是所有口罩都能够防病毒，指导其在生活中能基于需求、根据原理做出正确的选择。
教学环节二：基于实物的材质，认识聚丙烯的结构与性质
[信息]提供聚丙烯材质口罩实物、口罩滤芯材料显微照片（见图2）、聚丙烯的球棍模型照片（见图3）。
[任务设计]根据信息，归纳概括聚丙烯分子的结构特点，初步认识高分子化合物。
[评价设计]评价并发展学生宏微结合、概括关联的能力。
[任务设计]结合实物了解防病毒口罩每一层的防护作用以及与之对应的高分子材料的结构特征和物理、化学性质。
[学生活动]见图4。
[评价设计]通过对口罩每一层材料的用途、结构、性质的关联，诊断并发展学生认识有机高分子化合物的水平（基于经验水平、结构水平）。
设计意图：通过“探秘口罩”，引导学生认识每一层防病毒口罩材料的用途、制作原理以及与聚丙烯相关的性质，紧紧围绕“结构决定性质，性质决定用途”的认识思路，突出对有机物结构特征的分析。
单元教学设计是指形成单元主题并围绕单元主题对教学目标、单元教学过程进行筹划的过程性设计。它既注重课时目标的分解落实，更着眼于分阶段促进学生学科知识体系、学科核心观念的系统性建构，是落实学科核心素养的基本单位。单元教学设计的支点是构建契合单元目标的教学主题，开展跨课时的主题式教学。主题式教学以真实情境为载体，从中挖掘有教育价值的材料和议题，将学科知识的获得蕴藏于主题情境下的问题解决中，实现知识网络的自主建构以及学科核心素养的发展。
在抗击新冠病毒过程中，化学技术是一种不可替代的力量，公民主动或被动地接受着化学科普教育，这为教与学提供了真实情境，将抗疫这一社会性议题引入教学，以基于主题的单元教学形式将相关教学目标落到实处。口罩是重要的抗疫物资，通过媒体宣传，学生对其材料、性能已经有了初步认识。本文结合化学学科特点与育人价值，确立以“防病毒口罩滤芯材料的设计与发展”为主题进行有机高分子单元教学的设计。
1教学价值分析
该主题承载化学核心知识。构成防病毒口罩的主要材料为高分子化合物，通过探索口罩防护功能的微观原理，从宏微结合的视角认识高分子化合物的组成、结构与性质的关联;通过探寻并优化口罩滤芯材料的结构，建立单体与聚合物结构之间的关系，认识聚合反应的特点。该主题将高分子化合物的组成、结构、合成与优化等知识包含其中，并通过一定的逻辑关系串联起来，为实现知识有意义的建构提供了极佳场景。
该主题蕴含化学学科思想方法。根据学生的认知程序，教学围绕“病毒的宏观特性-口罩材料所需具备的功能-材料的微观结构特征”的设计思路展开，为学生形成学科核心思想方法搭建适切的平台。既深化了有机化学“结构-性质-用途”的认识视角，又渗透了“产品功能-材料性质-材料结构-选择材料”的化工产品设计思路。引导学生学会用化学的视角认识和理解客观世界，用化学知识和方法解决生活生产中的问题。
该主题体现了绿色化学的价值观念。评估防病毒口罩在生产和使用过程中对环境和资源的影响，引导学生从环境保护和可持续发展的角度对口罩滤芯材料的改進提出创造性建议，并用已有的科研成果进行佐证。这有助于学生将知识与自然、社会相关联，树立“绿色化学”思想，形成“化学-技术-环境-社会”和谐共生的价值观念。
2教学目标确立
“有机高分子化合物”的教学内容位于《有机化学基础》最后一章，此前学生已学习了课程标准要求的有机化学基础知识。2017年版《普通高中化学课程标准》将“聚合物的结构特点”和“合成高分子”作为核心概念，并对其提出内容要求：了解聚合物的组成与结构特点;认识单体和单体单元（链节）及其与聚合物结构的关系;了解加聚反应和缩聚反应的特点;认识合成纤维的组成和结构特点;了解新型高分子材料的优异性能及其在高新技术领域中的作用。
基于课标要求、学生已有认识水平和高分子材料在抗击病毒战役中的重要价值，结合主题教学具体内容内在的逻辑关系，关联学生已有的知识水平与认知能力，确立本单元的教学目标、课时内容及课时目标如表1所示。
3单元设计构思
围绕“防病毒口罩滤芯材料的设计与发展”主题，明确与教学目标相关的核心知识，将知识融合在真实情境中，充分挖掘核心知识的素养发展功能，设计一系列挑战性任务，展开探究活动。
通过课内师生共同探讨与课外学生自主探究相结合，在解决问题的过程中逐步掌握核心知识，丰富有机高分子的认识方式，提升解决问题的关键能力，树立绿色化学的价值观念。单元教学设计的整体构思如图1所示。
4课时活动设计
4.1第1课时——防病毒口罩滤芯材料的特点及合成
教学环节一：基于防护功能，选择防病毒口罩滤芯材料
[信息1]播放有关新型冠状病毒的宣传片。颗粒大小：100nm左右;传播途径：以呼吸道飞沫传播为主。
[信息2]展示三种不同材质口罩的相关信息，如表2所示。
[任务设计]结合病毒颗粒大小和传播方式，从防护的角度选择最适合阻挡新型冠状病毒的滤芯材质，并进行说明论证。
[学生活动]讨论并交流，从病毒颗粒直径大小、病毒传播途径、佩戴者舒适感等多角度选择合适的滤芯材料。
[评价设计]通过对滤芯材料的选择和说明论证，诊断并发展学生将物质性质与用途关联的能力水平（单一角度、多角度）以及信息筛选、证据推理与论证的能力。
设计意图：以“防病毒口罩滤芯材料的选择”为任务，将病毒的颗粒大小、传播方式与滤芯材料的化学组成、结构和性质一一关联，渗透化工产品生产中“产品功能一材料性质一材料结构一材料选择”的设计思路。提供三种常见口罩供学生选择：一是提供给学生解读信息，进行论证和表达的机会，培养学生证据搜集与推理能力;二是引导学生认识并不是所有口罩都能够防病毒，指导其在生活中能基于需求、根据原理做出正确的选择。
教学环节二：基于实物的材质，认识聚丙烯的结构与性质
[信息]提供聚丙烯材质口罩实物、口罩滤芯材料显微照片（见图2）、聚丙烯的球棍模型照片（见图3）。
[任务设计]根据信息，归纳概括聚丙烯分子的结构特点，初步认识高分子化合物。
[评价设计]评价并发展学生宏微结合、概括关联的能力。
[任务设计]结合实物了解防病毒口罩每一层的防护作用以及与之对应的高分子材料的结构特征和物理、化学性质。
[学生活动]见图4。
[评价设计]通过对口罩每一层材料的用途、结构、性质的关联，诊断并发展学生认识有机高分子化合物的水平（基于经验水平、结构水平）。
设计意图：通过“探秘口罩”，引导学生认识每一层防病毒口罩材料的用途、制作原理以及与聚丙烯相关的性质，紧紧围绕“结构决定性质，性质决定用途”的认识思路，突出对有机物结构特征的分析。