核心概念統領的單元教學設計與實施

胡曉萍

《高中化學課程標準》提出：高中化學課程應有助于學生主動構建自身發展所需的化學基礎知識和基本技能，進一步了解化學學科的特點，加深對物質世界的認識；有利于學生體驗科學探究的過程，學習科學研究的基本方法，加深對科學本質的認識，增強創新精神和實踐能力；有利于學生形成科學的自然觀和嚴謹求實的科學態度，更深刻地認識科學、技術和社會之間的相互關系，逐步樹立可持續發展的思想。

化學教學如何才能達到這樣的標準呢？運用核心概念統領教學，這是一個很好的策略[1][2]。核心概念是位于學科中心的概念性知識，包括重要概念、原理及理論等的基本理解和解釋，內容能夠展現當代學科圖景，是學科結構的主干部分[3]。中學化學倡導核心概念統領的教學是引導教師在教學中要把握本質，關注整體，超越具體事實，引領學生通過深刻思考，從本質上認識和理解所學知識，形成化學學科的思想、觀點和方法。

一、以核心概念為統領設計單元教學

1.確定教學單元

“化學中的平衡”是中學化學的重要教學內容，必修教材與選修教材均有涉及。必修2第二章第3節中介紹化學反應的限度，使學生認識可逆反應，初步建立化學平衡的概念。選修4第二章第3節則從定性（勒夏特列原理）和定量（平衡常數）角度使學生系統地認識化學平衡。選修4第三章則系統地討論化學平衡的一個重要應用——水溶液中的離子平衡，使學生有了應用理論解決問題的機會。由于這些內容具有內在的邏輯，所以教師可以將必修2與選修4部分有關化學平衡的內容整合，組成一個有利于學生認識發展的教學單元。

2.提煉單元核心概念

提煉單元核心概念就是教師應明確需要學生理解的重要教學目標。要想讓教學目標清晰，教師要將單元核心概念用陳述句的形式表述出來。這種操作方式從學生學習的角度來說便于學生清晰準確地理解什么是最重要的知識，從教師教學的角度來說可以更準確地確定教學內容。對于“化學中的平衡”單元，該單元的核心概念為：可逆反應在一定條件下都會達到反應限度；這個限度的定量描述叫平衡常數；改變條件平衡會向減弱這種改變的方向移動。

為了便于學生理解，該核心概念可以分解為以下三個基本理解：

（1）化學過程都有一定的限度，限度的大小主要由物質本身的性質決定。

（2）平衡是暫時的，外界條件的變化會使平衡關系發生變化——即發生平衡移動，移動的方向總是向削弱這種改變的方向進行（勒夏特列原理）。

（3）平衡體系中各相關物質存在一定的定量關系，這種關系是溫度的函數。

3.制定單元計劃組織圖

學生在學習中首先要依據事實，并將諸多事實中本質的內容提煉出來，形成基本理解，再將基本理解建構為核心概念，通過遷移、應用鞏固對核心概念的理解。本單元的知識關系圖如圖1所示。

教師可以以大晶體制作、水煤氣反應平衡數據等事實為教學依托，幫助學生認識可逆反應和平衡常數等概念，進而理解可逆反應在一定條件下都會達到反應限度，這個限度的定量描述叫平衡常數；如果改變條件平衡會向減弱這種改變的方向移動。之后，教師在依據這些核心概念討論并解決更多的事實（實驗現象、工業生產工藝等），在問題解決的過程中，加深對核心概念的理解。該單元的元計劃組織圖如圖2所示。

4.設計教學活動，促進核心概念構建

教師提煉出單元的核心概念、制訂好單元計劃組織圖后，需要將單元劃分為具體課時，找出該課時的核心概念，再將每一個核心概念劃分為幾個基本理解，將基本理解以引導問題的形式呈現給學生，圍繞核心概念的構建設計好相應的學生活動。

教學設計依照核心概念→基本理解→引導問題→活動設計進行，課上教學以引導問題和活動為明線展開，經過概括和總結得出基本理解，進而教師要引導學生構建出本節課的核心概念。

以“難溶電解質的溶解平衡”教學為例，基本教學框架如圖3所示。

二、以核心概念為統領的教學設計實施感悟

1.有利于三維教學目標的實施

以核心概念為本的教學注重讓學生體驗知識、原理的生成過程，教學層次分明，有利于學生獲取學習知識和掌握技能的能力。在學習過程中，學生感悟概念的形成、規律的揭示與過程方法目標的實現。

此外，以核心概念為本的教學注重所學知識的持久性和遷移性，強調學生深層理解力的發展和復雜思維能力的培養，有利于學生知識目標與技能目標的達成。同時，教師將核心概念的理解作為教學目標，有助于學生理解與他們生活相關的事件和現象，使學生感受化學學習的意義與價值，達成情感、態度、價值觀的目標。

2.激發學生的思維

在“難溶電解質的溶解平衡”一節課的學習中，因為教師抽提出“化學中的平衡”的核心概念，并以此作為思維的武器，使學生的學習活動目標明確而有意義。教學活動一開始，教師就和學生通過猜想和實驗證實構建“難溶電解質的懸濁液中存在難溶物（固態）”和“對應離子間的動態平衡”的核心概念，且這一平衡符合化學平衡的規律。于是，學生從定性的角度即平衡移動的方向討論沉淀的溶解和轉化，也可以從定量的角度分析沉淀生成的條件，還可以應用上述結論再審視復分解反應發生的條件。在整個教學過程中，學生一直都在思考：事實是怎樣的？為什么是這樣？有什么理論支持？得到什么結論？這個結論能推廣嗎？還有什么用？由于整個學習過程有明確的學習目標和問題驅動，每一位同學在學習時會不斷地思考為什么與怎么樣，尋找不同的、具體的、基于內容的各個例子之間的聯系，讓其在較高的概念水平整合思維，使思維集中到概念性水平（知識可遷移層次），這樣的學習有深度，富有意義，能夠激發學生的思維。

3.提高教師課堂教學的實效性

以往在教學“難溶電解質的溶解平衡”時，教師一般會按照教材中的順序，通過實驗證實Ag+和Cl-的反應不能進行到底，引出“沉淀溶解平衡”概念，并不會討論沉淀的生成，直接利用教材中的例子講解沉淀的轉化和溶解，最后介紹溶度積常數及其應用。教師在講課過程中雖然會應用平衡移動原理，但通常是為了解釋具體問題，時間一長，學生往往就會遺忘。這樣的教學模式容易使學生只關注事實本身，不會在更廣泛的背景中考慮更上位的內容，達不到更高層次的認知。

在實施以核心概念為統領的單元教學三個月之后，筆者針對本校教學學習效果用調查問卷的形式進行檢驗，其中“請你用簡短的語言說明你對難溶電解質的溶解平衡的認識”，實驗班26人中有19人能回答出難溶電解質在固態及其溶液中的離子間存在平衡，該平衡遵循化學平衡的相關規則，還有5人提到用Ksp可以從定量的角度看沉淀的生成和轉化。而對照班25人中只有1人提到可以從平衡移動的角度看難溶電解質的溶解，而大部分學生（12人）只提到溶解度大的向溶解度小的方向轉化，顯然他們的學習只停留在記憶事實方面。又如“向硫酸銅溶液中通入硫化氫氣體可產生黑色沉淀，寫出反應的離子方程式。若向硫酸鋅溶液中通入硫化氫無沉淀產生，分析可能的原因”。實驗班15位學生利用Ksp從定量的角度很好地解釋了沉淀生成或不能生成的原因，而對照班的學生只有3人從硫化鋅與硫化銅的溶解度大小的角度來解釋，其他學生不知如何回答。

顯然，以核心概念為本的教學對學生深入理解知識和有效轉化知識而采取的超越事實的思考方式的影響力是顯著的。在面對一個復雜的電解質溶液的變化時，學生能自覺地運用化學平衡理論對變化進行預測，并在預測的基礎上，進行實驗求證，即以核心概念為本的教學設計能幫助學生在學習中形成科學的態度和方法，解決生活和工作中遇到的實際問題。

本文系北京教育學院市級骨干及學科帶頭人研修項目周玉芝工作室研究成果。

參考文獻：

[1]周玉芝.以核心概念為統領設計化學教學[J].化學教育，2012（6）.

[2]周玉芝.從表層學習到深層學習——以初中化學的分子概念教學為例[J].中學化學教學參考，2012（9）.

[3]艾里克森著.蘭英譯.概念為本的課程與教學[M].北京：中國輕工業出版社，2003.

（作者單位：北京市第八中學）

（責任編輯：孫建輝）endprint