以學科大概念為核心的整合性復習教學實踐
——以“幾種氣體的實驗室制取”復習為例

鄧錦松 楊梓生

（龍巖市教育科學研究院，福建龍巖 364000）

傳統復習教學普遍以知識串講、做題、講題為主要方式，忽視了從整體上引導學生認識和理解化學，學生所獲得是散亂的、低層次的知識，造成學生面對陌生情境時難以準確檢索與提取知識進行解決問題。研究表明，學科大概念（簡稱“大概念”）具有概括性、抽象性和適用范圍較大等特點，能有效幫助學生實現知識內容的拓展和知識結構的改造。為此，筆者嘗試探索以學科大概念為核心的整合復習教學實踐（教學流程如圖1），以解決目前復習教學效率低效的問題，取得較好的效果。現以九年級“幾種氣體的實驗室制取”復習教學為例加以闡述。

圖1 以大概念為核心的整合性復習教學設計思路

一、確定大概念

大概念是指能反映學科的特質，具有較為廣泛的適用性和解釋力，具有持久遷移價值的原理、思想和方法［1］。開展以大概念為核心的整合復習教學，首先要將復習內容置于課程體系，根據課程目標、課標的主題定位和學習要求提煉大概念。氣體的實驗室制取體現化學科學“創造物質”的特征，是初中化學的重要內容。課標強調學生“初步學習氧氣和二氧化碳的實驗室制法”，掌握氣體制取原理的選擇、裝置的確定、檢驗與驗滿方法和具體操作等內容，從而建構“實驗體系三要素及其相互關系”［2］的實驗學習要求。顯然，“實驗體系三要素及其相互關系”是實驗室制取氣體具體知識背后更為本質的思想方法，具有高度概括性和遷移價值，是幾種氣體制取的大概念。

從實驗體系三要素及其相互關系出發，又可將其進一步細化為概括程度較小的次級概念。如三要素中的原理系統，可具體化為“反應速率適中”和“氣體物質易獲得”；而“反應速率適中”由“反應速率過快不利于氣體收集”“反應速率過慢將耗費較長的收集時間”“氣體物質易獲得”由“氣體物質僅一種”和“氣體物質易分離”等具體的事實性知識概括抽象而成。從“化學是創造物質的科學”這一學科特征（也是一個大概念）出發，按照大概念→次級概念→具體概念、原理、事實的邏輯逐漸解構和具體細化，便可建構起大概念為核心整合氣體制取知識的結構圖（如圖2）。

二、制定教學與評價目標

為精準實施復習教學，需要落實“教、學、評”一體化要求。即，強調教學目標與評價目標、學習任務與評價方式的一體化設計，從而充分發揮教學目標對教學活動的導引與定向作用，充分發揮化學日常學習評價的診斷與發展功能。因此，實施以大概念為核心的整合性復習教學，需要制定以引導學生建構以大概念為統領的知識結構，形成持久的遷移能力為出發點和落腳點的教學目標。同時，制定與教學目標相匹配、相一致的評價目標，并依據評價目標確立評價任務、選擇評價方式。復習教學過程中，“融教于評、融評于教”，及時、準確診斷學生知識掌握情況、大概念的概括化水平和遷移能力，并根據評價結果對教學進行相應的調整和改進，即可提升復習教學的效果。

圖2 以大概念為核心的知識結構圖

“幾種氣體的實驗室制取”復習，其教學目標要以具體的化學知識為載體，基于問題解決、深度思維基礎上建起實驗室制取氣體的結構化知識，從而建構“實驗體系三要素及其相互關系”實驗室制取氣體的系統要求。復習教學時，就是要立足這一目標系統，結合學生實驗室制取氣體相關問題解決過程的所表現出來的水平，檢測學生是否達成氣體制取知識的結構化水平、制取氣體思路方法的觀念性水平。如果沒有達成，復習教學時必須優化教學流程、重構學習任務，從而幫助學生達成復習教學的目標追求。為此，構建“幾種氣體的實驗室制取”復習的教學目標、評價目標與評價方式（見表1）。

表1 “幾種氣體的實驗室制取”復習教學目標、評價目標和評價方式

三、設置學習任務活動

（一）編制導學問題，奠基大概念

以大概念為核心的整合性復習教學，目的是為了形成以大概念為統攝的知識結構，形成解決問題的思路和方法。化學的具體事實、概念和原理是形成大概念的基礎和源泉，因此，應設置一些具有對話功能和有一定思維容量的問題，引導學生展開自我對話，喚醒學生已有認知，為實施以大概念為核心的整合性復習教學掃清知識障礙，為大概念的建構奠定基礎。具有對話功能的話題是指能有效激起自我對話，引發學生與教材、與自我所擁有的知識、想法或觀念進行審視。實踐證明，以“寫出”“說出”或“是什么”等字眼設計的問題能有效引發學生的自我對話。具有一定的思維容量是指能驅動學生思考，引導學生思考具體事實背后的思想和觀點。

為此，本復習教學設計如下導學問題：①寫出能夠生成O2、CO2和H2的反應化學方程式，思考哪些反應可用于實驗室制取相關氣體、其他反應不能用于實驗室制取相應氣體的原因；②詳細回顧實驗室用高錳酸鉀制氧氣、用雙氧水和二氧化錳制氧氣、實驗室制二氧化碳的發生裝置有什么特點，并指出選擇發生裝置的依據；③用圖表示O2、CO2和H2的多種收集方法，并說說氣體收集裝置選擇的依據；④回憶實驗室制取O2、CO2的實驗操作過程，寫出操作過程的注意事項及原因。復習教學時，引導學生圍繞這些導學問題，通過獨立思考、交流討論等學習活動，激活學生知識經驗，提升知識的結構化水平。

（二）編制導探問題，建構大概念

大概念是由最下位的化學事實、概念抽象概括為次級概念，再由次級概念一般化而形成的。因此，以大概念為核心的整合性復習教學，首先應從形成大概念的末梢處發問，引導學生展開對話，解決末梢問題；其次，由點及面地追問，打開學生思維的閘門，在質疑和釋疑過程中，體驗從事實概括提升至上級概念的過程；最后，由表及里地追問，驅動學生的思維，把學生的思維引向新的高度，學生在互動的過程中，對知識進行層層剝皮，把知識背后最本質的思想觀點挖掘出來，從而建構大概念。復習教學時，可通過三個環節、圍繞相關導探問題開展深入細致的研究，從而實現概念的建構。教學環節與導探問題為：

環節一、從點出發進行設問。具體問題為：①實驗室加熱高錳酸鉀制氧氣用排水法收集氧氣時，為什么剛開始有氣泡冒出時不能馬上收集？②用排空氣法收集氣體時，導管為什么要伸到集氣瓶的底部？③放置氣體的方法為什么要根據氣體的密度來確定？……環節二、“由點及面”進行追問——這些操作細節的目的有什么共同的特點？環節三、“由表及里”進行追問——這些操作注意事項的目的都同時指向：實驗室制取氣體是以獲得純凈氣體為目的。從這些事實出發，同學們有沒有發現——實驗室制取氣體的目的與操作注意事項有什么關系？通過三個環節導探活動，有利于學生概括出知識背后的本質思想與解決問題的思路方法，從而將知識上升到觀念性水平。

（三）創設應用情境，活化大概念

大概念是否形成，還要看學生能否運用結構化的思維模型與認識思路去解決陌生情境中的實際問題。因此，在復習教學中，教師要善于從生產生活實際、社會熱點問題或化學史料中創設真實的情境，把復習內容聚攏其中，設計驅動性問題，組織學生展開多元對話，在思維的激蕩與具體情境的應用中獲得日漸清晰的認識。以下是本節課的應用情境與問題設計。

播放視頻：1.某知名電視節目的視頻（報道稱，使用乙烯利催熟香蕉存在食品安全問題）；2.專家辟謠的新聞（專家稱，乙烯利是一種無毒有機化合物，可以釋放乙烯，乙烯是植物生長調節劑，可促進果實成熟；目前尚未發現使用乙烯利催熟的香蕉造成人體健康危害的證據）。提出探究問題：實驗室用乙烯利制取乙烯的方法，要考慮哪些問題和知道哪些信息？如何依據相關信息與問題選擇實驗裝置、確定收集方法以及實驗過程中應該注意什么問題？為什么？

四、教學反思

（一）大概念的確定是整合性教學的關鍵

實施以大概念為核心的整合性復習教學，大概念的確定是關鍵。大概念的確定可以通過課標中的高頻詞、教材的深度理解和超越慣常理解的抽象概括等路徑篩選與確定［3］。本課對幾種氣體制取的有關事實從原理、裝置、操作對其進行分類，從現象到本質、從特殊到一般分別抽象概括出概括程度更高的上級概念（如原理系統概括出“反應速率適中”和“氣體物質易獲的”），然后將“原理系統”、“裝置系統”和“操作系統”的相關概念納入“實驗體系三要素及其關系”這一大概念中，最后，以此思路搭建出“以大概念為核心的知識結構圖”。此結構圖是大概念形成的路徑圖，為目標的制定、教學活動的規劃指明方向。

（二）深度學習是建構大概念的有效方式

大概念是知識背后更為本質的思想方法，不思則無、思則深遠。深度學習是指在特定的社會文化情境中，學習者在與他人互動以及環境互動中，關注知識之間的有機聯系，最終能夠遷移并能夠解決實際生活問題的意義生成的過程［4］。本課通過編制導學問題，引領學生展開自我對話，梳理回顧氣體制取的有關事實，為大概念的結構奠定基礎，然后編制導探問題，開展師生、師生對話，學生歷經關聯概括、抽象歸納、解釋說明等高階思維活動，形成以大概念為統領的知識層級結構，最后，創設具有挑戰性的應用情境，學生通過解釋說明、遷移應用、模型認知等活動，學生能夠運用已形成的思路方法分析和解決相關問題。