基于學習進階理論的核心概念的課堂教學設計

馬曉哲 王良

摘 要：有機模塊是高中化學的重要組成部分，“有機化合物的結構特點”是學習有機物性質和有機反應的重要基礎。以學習進階理論為指導設計教學，以核心概念為引領，將有機化合物結構特點的學習過程進行細化，幫助學生構建系統連貫的知識體系，能有效提升課堂教學效果，對促進學生學科核心素養發展具有重要意義。

關鍵詞：學習進階;核心概念;有機化合物結構;教學設計

一、學習進階理論

學習進階理論可以簡單概括為：在一段時間內，學生由簡單到復雜的思維認知發展過程。該理論注重對學習過程的研究，啟示教師在設計教學過程時，應依據學生身心發展規律和教育教學規律，圍繞核心概念，界定清晰的進階層級，使學生像走臺階一樣，由低階開始，一級級朝著更高水平進階[1]。基于學習進階理論，根據各學段學生已有知識水平設計進階學習路徑，以核心概念為引線，引導學生逐級進階學習、理解，再到整合知識，有利于學生將知識內化并自主構建關于核心概念的知識框架。因此在學習進階理論指導下的教學設計，更有利于學生思維認知的發展，有利于核心素養的培養。

二、核心概念

核心概念是西方科學教育界提出的術語，是近十年來國際科學教育界研究的熱點。化學學科的核心概念是構成化學學科的知識體系框架，是串聯化學學科核心內容的線，在化學學科體系中占據重要地位。高中化學課程標準（2017版）[2]在“課程理念”中也提出“要引導學生進一步學習化學的基本原理和方法，形成化學學科的核心概念”。因此，如何培養學生學會學習，掌握化學學科核心概念，形成系統連貫的知識網絡，成為當代教師教育工作的重點。

三、有機模塊的特點及其在傳統教學中存在的問題

有機模塊是高中化學知識的重要組成部分，有機化學因物質結構抽象、復雜，物質的性質多樣、易混淆，致使學生學習起來存在很多困難。“有機化合物的結構特點”是學習有機物性質和有機反應的重要基礎，傳統教學在講授這一部分內容時，只在宏觀層面進行講解，對于物質的微觀結構及形成原因一筆帶過，對知識概念未進行整合深化，也沒有幫助學生建立有機化合物結構特點的認識模型，導致學生對有機物結構、有機物之間的反應關系不甚清晰，教學效果大打折扣。

四、核心概念的進階式模型建構

以“有機物的結構特點”一課為例，應用學習進階理論對其進行結構分析，理清本節課的核心概念為同分異構體，一般概念包括：碳原子成鍵特點、同系物及同分異構現象。基于新課程標準（2017版）的要求，我以核心概念為引領，以核心素養為導向，結合學生當前認知發展水平及課程內容要求，對本節課的進階維度進行了如下設計（見表2）：

以學習進階理論為指導設計教學，建立“分層構建、逐級完善”的認知結構模型，讓學生按照由淺入深、由簡單到復雜的認知發展過程學習，有助于幫助學生理解核心概念，使學生思維認知得到發展，而不是簡單記憶核心概念[3]。

五、以有機化合物的結構特點為例的教學設計

依據課程內容和學業質量要求，有效落實學生核心素養的培養，我確定本節課的教學目標為以下幾點。

1.知識與技能目標：掌握有機物的成鍵特點及空間構型，掌握同分異構現象、同分異構體及其書寫。

2.過程與方法目標：通過球棍模型，強化學生對有機物空間結構的認知，使學生認識到“模型認知”的意義，培養學生“模型認知”核心素養的發展。

3.情感態度與價值觀目標：通過同分異構體的書寫練習，培養學生認知思維的邏輯性，培養學生“宏觀辨識與微觀探析”的化學核心素養。

基于此，我對本節課的教學內容做了如下安排。

環節1（進階起點）：

復習回顧：多媒體展示甲烷、乙烯球棍模型，復習C原子結構特點。

提問：有機化合物種類繁多的原因？

教師引導學生根據C原子結構特點分析回答問題，師生共同歸納總結得出C原子成鍵特點。

預期成就水平1：使學生理解C原子成鍵特點，了解有機物種類繁多的原因。

設計意圖：通過復習回顧了解學生當前的認知水平，從而通過教學引導使其到達預期成就水平。

環節2：以甲烷球棍模型為例，探究有機物空間結構形成原因。

教師講解雜化軌道理論，在C原子結構特點基礎上，講解有機化合物分子的空間構型與C原子成鍵方式，與鍵長、鍵角的關系。

預期成就水平2：使學生在理解C原子成鍵方式的基礎上，建構對有機物分子空間構型的認識，了解一般有機物空間構型。

設計意圖：利用球棍模型使物質的微觀構型在宏觀物體上表現出來，使學生建立對有機物結構的直觀認識，培養學生學科核心素養。

環節3：展示丁烷的兩種球棍模型，引出同分異構現象和同分異構體的概念。

在此基礎上，通過對戊烷、己烷同分異構體的書寫練習，學會使用“等效氫法”判斷烷烴一取代物形成同分異構體數目的多少，以及通過“降碳法”和“對稱分析法”掌握碳鏈異構的書寫。

最后，請同學們根據答案做出相應的球棍模型來認識有機物的空間構型。

預期成就水平3：使學生在已有知識基礎上，充分理解和掌握同分異構體的概念，并掌握簡單碳鏈異構的書寫，能辨析物質是否互為同分異構體。

設計意圖：幫助學生建立有關有機物結構的認知模型，將認知模型與核心概念相聯系，幫助學生對核心概念的理解和掌握。

六、結語

1.以學習進階理論為指導的教學設計，強調以核心概念為引線，逐級進階地引導學生學習，能夠提升課堂教學效果，有利于學生掌握化學核心概念，培養學生化學學科核心素養。

2.基于學習進階理論指導下的教學設計，立足于課程標準，設計呈現出層次分明、邏輯清晰的教學序列，有利于整合課程教學內容，培養學生知識整合能力，使學生能自主建構認知模型，形成系統連貫的知識網絡。

參考文獻

[1]張堅.基于學習進階理論的初高中化學銜接[J].中學教學參考，2018（8）：68-69.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017版）[M].北京：人民教育出版社，2017.

[3]盧珊珊，畢華林.從“概念轉變”到“概念理解”[J].化學教育，2018，39（1）：15-18.