指向核心素養的高中化學教學內容結構化的研究

李月明

摘要：本文提出教師在組織教學內容時應高度重視化學知識的結構化設計，充分認識知識結構對于化學學科核心素養發展的重要性，尤其是應該有目地、有計劃的進行“認識思路”和“核心觀念”的結構化設計，逐步提升學生化學知識結構化水平，發展化學學科核心素養。

關鍵詞：化學;教學內容;結構化

一、教學內容結構化是培養學生核心素養的關鍵

知識結構化的理論基礎是皮亞杰提出的建構主義理論和布魯諾提出的學科基本理論結構及美國心理學家奈塞提出的信息加工學習理論，他們都重視認知心理學的研究，重視認知結構的重要性。

在新高考模式的背景下，知識點瑣碎的化學學科遇到了較大的挑戰，雖然課程標準中對課程內容和學習水平進行了調整，面對課時減少，化學教師普遍覺得“來不及”。傳統的化學課堂常常是以羅列知識點為主要手段來開展教學的，忽略學生已有的知識結構和認知結構，也無法挖掘化學學科知識的關聯，建構化學學科知識的框架，致使學生學習化學時頻頻出現困境。對于化學，我們要培養的是忘記化學學科知識所剩下來的東西，也就是化學基本觀念和學習方法，即從化學的視角思考、分析、解決問題的思維方式。

2018年1月教育部在2003年版《普通高中化學課程標準》（實驗稿）（以下簡稱舊課標）的基礎上頒布了《普通高中化學課程標準（2017年版）》（以下簡稱新課標）。新課標第一部分“基本理念”第四點“重視開展“素養為本”的教學”指出要“重視教學內容的結構化設計”，第六部分“實施意見”也指出“教師在組織教學內容時應高度重視化學知識的結構化設計，充分認識知識結構對于化學學科核心素養發展的重要性，尤其是應該有目地、有計劃的進行“認識思路”和“核心觀念”的結構化設計，逐步提升學生化學知識結構化水平，發展化學學科核心素養。”新課標實施建議還指出 “化學教學內容的組織，應有利于促進學生從化學學科向化學學科核心素養的轉化，而內容的結構化是實現這種轉化的關鍵”。

二、開展化學學科獨特視角的教學內容結構化教學

核心概念間的聯系

指向核心素養的高中化學教學內容結構化的研究中幾個核心概念可以用下圖來描述：

指向核心素養的化學教學內容結構化的教學流程

化學知識是化學教學內容的主體，具體的化學知識的學習是形成認識思路、建構化學基本觀念的基礎。化學觀念是化學知識體系中最深層或最上位的知識，用化學觀念統領具體知識可以促進對學科的基本思路及其知識間內在聯系的把握，故我們將教學流程可以設置成如下圖所示：

應包含以下內容。

3.化學教學內容結構化的教學形式

結構化指認識到知識的共同特征和知識之間的關聯性，把所學的知識劃分為不同部分或歸入某種更大范疇，在頭腦中組織起來，形成知識組塊，進而形成良好的結構。結構化對學生學習有重要作用，教師需要幫助學生建構合理的知識結構;承認知識結構不同于學生的認知結構。認知結構是一種經過學生主觀改造了的化學知識結構，其內容既反映了化學知識的客觀性，又體現了認知主體的主觀性。在化學課堂教學中要通過學科內或跨學科的問題解決，使學生獲得結構化的化學學科知識，培養學生解決化學問題的整體思維和建模能力，引導學生掌握將化學知識進行結構化的方法和途徑，促進化學認知結構化的形成，這樣才能有效促進學生化學核心素養的發展。

2.1化學知識關聯結構

按照化學知識之間邏輯關系組織起來的化學知識體系，以最簡約、最概括的方式反映了化學物質本身的特性及其轉化規律，如元素化合物之間的框圖結構、單元素的價類二維圖。

例1：化學反應之間的關聯

2.3化學認知結構化

尋找學科知識間內部的邏輯關系，構建具有學科價值的知識體系，引導學生建立從事實證據過渡到概括性的的槪念、原理、規律的認知思路，再逐步形成科學的觀念和科學素養。

例5：有“序” 的化學?? 氧化性 Cl2>Br2>Fe3+>I2>S

認知模型：強氧化劑+強還原劑=弱氧化產物+弱還原產物

應用：① 推理Cl2、Br2、I2、S與Fe反應的產物? ② 推理Cl2與FeCl2 、FeBr2、 FeI2+的反應? ③判斷FeCl3與KI、Na2S能否反應??? ④ 判斷Cl2與KI、NaBr、Na2S能否反應，與其混合液反應的先后情況?? ⑤其他合理推理。

2.4化學核心觀念結構

化學學科的核心觀念包括包括：元素觀、微粒觀、轉化觀、分類觀、能量觀、守恒觀、平衡觀等，它是對物質及其變化的本質和其認識過程的進一步抽象后建構和形成的化學學科的核心觀念，是人們認識化學活動中運用科學方法的思想意識。

例8：氧化還原核心概念中的核心觀念： ①從宏微結合的角度理解氧化還原反應 ②理清相關概念間的關系，促進變化觀的發展 ③從電子轉移理解守恒觀。各觀念之間在教學中須相互滲透，促進學生的核心素養的發展。

綜上所述，核心素養歸根結底指向是育人，是各種能力的綜合，它是隱形的，是不能夠簡單傳遞的。高中化學教學并不是希望將所有教材、知識和筆記等瑣碎的記憶固化在學生的大腦中，而是希望通過我們的教學將所學的知識轉化為學習的素養。在化學教學中開展以本學科獨特視角的“基于知識關聯、基于認識思路、基于核心觀念”相互滲透的結構化教學，以此為基礎實現提高學生的化學知識結構化水平及學業質量水平，逐步培養和完善解決復雜化學問題或跨學科問題的能力，提升學生綜合素質，這將對促進學生核心素養的發展帶來積極影響。

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