指向?qū)W科理解的高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)與思考

歐世妹

基于學(xué)科理解的教學(xué)設(shè)計(jì)是落實(shí)新課程“素養(yǎng)為本”課堂理念的重要方式，其教學(xué)設(shè)計(jì)思路從“理解什么”“怎么理解”兩個(gè)維度出發(fā)，合理科學(xué)制定教學(xué)目標(biāo)，深挖核心內(nèi)容及其內(nèi)容價(jià)值，精心設(shè)計(jì)活動任務(wù)，設(shè)置與教學(xué)目標(biāo)一致的評價(jià)任務(wù)。在教學(xué)實(shí)踐中要注重培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)認(rèn)識視角和認(rèn)識思路，注重培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力，以期達(dá)到真正的學(xué)科理解。

去年是廣東實(shí)施新課程改革下新高考的第一年，廣東自主命制的高考化學(xué)試題得到一線老師的熱捧，其中第17題關(guān)于實(shí)驗(yàn)探究“通過測定溶液電導(dǎo)率，探究溫度對AgCl溶解度的影響”，是一線教師談?wù)撟疃唷⒏惺茏钌畹模驗(yàn)椴簧俳處熢诮獯鸬臅r(shí)候也陷入一種跟學(xué)生類似的混沌狀態(tài)，需要經(jīng)過深刻的思考，靜置下來才有恍然大悟的感覺，此題考查的是化學(xué)學(xué)科研究問題、解決問題里最常用的控制變量法，很多老師一開始的混沌應(yīng)該是受制于對控制變量法習(xí)題化了，因此轉(zhuǎn)化新角度（隱藏變量）就導(dǎo)致解決問題出現(xiàn)困難。《高考評價(jià)體系》指出，高考試題的核心功能就是引導(dǎo)教學(xué)，單旭峰用“回歸學(xué)科本質(zhì)，促進(jìn)學(xué)科理解”概括了2021年高考全國卷化學(xué)試題。高考試題給我們一線教師傳出重要的信號，那就是我們的教學(xué)要回歸學(xué)科本質(zhì)，教師增進(jìn)學(xué)科理解;我們的課堂教學(xué)要真正落實(shí)“素養(yǎng)為本”的教學(xué)，要貫徹落實(shí)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡稱新課標(biāo)）的課程理念，有效培育學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，要開展指向?qū)W科理解的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，促進(jìn)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科理解和深度學(xué)習(xí)。

一、指向?qū)W科理解的教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）理解與學(xué)科理解的內(nèi)涵

現(xiàn)代漢語詞典對理解的注釋是“懂，了解”。布魯姆認(rèn)為，理解是通過有效應(yīng)用、分析、綜合、評價(jià)，來明智、恰當(dāng)?shù)卣硎聦?shí)和技巧的能力。約翰·杜威在《我們?nèi)绾嗡季S》中認(rèn)為理解是學(xué)習(xí)者探究事實(shí)意義的結(jié)果。作為動詞，理解就是能夠智慧而有效應(yīng)用知識和技能;作為名詞，理解就是努力去理解（動詞）的成功結(jié)果——對一個(gè)不明顯的觀點(diǎn)的最終掌握，對許多無關(guān)聯(lián)的知識元素所作的有意義推斷。對于我們教育工作者，名詞的理解就是我們希望學(xué)生達(dá)到的學(xué)習(xí)境界。

學(xué)科理解從學(xué)科的角度出發(fā)，強(qiáng)調(diào)要理解學(xué)科的研究內(nèi)容（知識體系與基本思想觀念）、學(xué)科的特征、學(xué)科的研究方法，從認(rèn)識論、社會功能的視角認(rèn)識學(xué)科間、學(xué)科和學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系，理解學(xué)科的價(jià)值。本文提及的學(xué)科理解特指化學(xué)學(xué)科理解。

化學(xué)學(xué)科理解是指教師對化學(xué)學(xué)科知識及其思維方式和方法的一種本原性﹑結(jié)構(gòu)化的認(rèn)識，它不僅僅只是對化學(xué)知識的理解，還包括對具有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的思維方式和方法的理解。它包括了學(xué)習(xí)中的兩個(gè)重要問題：理解什么？怎么理解？化學(xué)學(xué)科理解的對象是化學(xué)學(xué)科知識及其思維方式和方法;運(yùn)用本原性方式和結(jié)構(gòu)化方式去理解化學(xué)學(xué)科知識及其思維方式和方法。

（二）指向?qū)W科理解的教學(xué)設(shè)計(jì)思路

指向?qū)W科理解的教學(xué)，有兩個(gè)層面的含義，從教師教學(xué)層面，是指教師能用基于學(xué)科理解的方式去設(shè)計(jì)教學(xué);從學(xué)生學(xué)習(xí)層面，是希望通過這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)促進(jìn)學(xué)生達(dá)到對學(xué)科知識的理解。據(jù)此，根據(jù)化學(xué)學(xué)科理解的內(nèi)涵，提出以下的教學(xué)設(shè)計(jì)思路。

（1）合理科學(xué)制定教學(xué)目標(biāo)（學(xué)什么）

教學(xué)設(shè)計(jì)的第一環(huán)節(jié)：學(xué)生需要學(xué)什么？這就是教學(xué)設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定，主要依據(jù)新課標(biāo)各大主題中的內(nèi)容要求，內(nèi)容要求就是教學(xué)目標(biāo)中要達(dá)到向?qū)W生輸出的內(nèi)容。

（2）挖掘核心內(nèi)容及其內(nèi)容價(jià)值（理解什么）

一節(jié)課的知識內(nèi)容要求可能涉及很多學(xué)科知識點(diǎn)，但是真正核心內(nèi)容往往可能只有一個(gè)，在需要熟悉的知識內(nèi)容中，尋找需要掌握和完成的重要內(nèi)容，然后在重要內(nèi)容中提煉最核心的內(nèi)容，核心內(nèi)容往往具有學(xué)科大概念的特點(diǎn)，能統(tǒng)領(lǐng)整體知識的學(xué)習(xí)，具有學(xué)科思維的方式。

（3）精心設(shè)計(jì)活動任務(wù)（怎么學(xué)）

依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)和核心內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)活動任務(wù)，指向?qū)W科理解的教學(xué)設(shè)計(jì)目的在于素養(yǎng)的發(fā)展，而不是知識點(diǎn)的落實(shí)。活動任務(wù)的設(shè)置主要通過認(rèn)識視角將化學(xué)知識與化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)聯(lián)系起來，為本原性、結(jié)構(gòu)化的認(rèn)識化學(xué)學(xué)科知識提供認(rèn)識思路。

（4）設(shè)置與教學(xué)目標(biāo)一致的評價(jià)任務(wù)（是否學(xué)會）

理解是我們教學(xué)追求的結(jié)果，判斷是否理解，關(guān)鍵看遷移能力，如果具有真正的能力，那就能夠?qū)⑺鶎W(xué)的知識遷移到新的問題情境中。

（三）“離子反應(yīng)”的教學(xué)設(shè)計(jì)

依據(jù)化學(xué)學(xué)科理解的教學(xué)設(shè)計(jì)思路，根據(jù)新課標(biāo)的內(nèi)容要求和學(xué)業(yè)要求，結(jié)合人教版新教材的內(nèi)容呈現(xiàn)，《離子反應(yīng)》第一課時(shí)的教學(xué)設(shè)計(jì)如下：

（1）提煉教學(xué)目標(biāo)：通過實(shí)驗(yàn)、假設(shè)、推理等過程，以探究的方式建構(gòu)電離模型，并以此認(rèn)識電解質(zhì);能用電離方程式表示某些酸堿鹽的電離過程。

（2）找準(zhǔn)核心概念：電離（學(xué)什么）

從微觀的角度認(rèn)識宏觀物質(zhì)是化學(xué)學(xué)科最大的特點(diǎn)和魅力，這一學(xué)科特質(zhì)決定化學(xué)教學(xué)要幫助學(xué)生形成從微觀的視角看待物質(zhì)及其變化。“電離”是離子反應(yīng)這一主題中核心概念，揭示了從離子微觀視角認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律。

（3）基于本原性方式創(chuàng)設(shè)問題，設(shè)置驅(qū)動型任務(wù)活動，建構(gòu)電離模型（怎么學(xué)）

問題：為什么NaCl溶液能導(dǎo)電？物質(zhì)導(dǎo)電的原因是什么？

活動一：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究NaCl溶液能導(dǎo)電的原因

根據(jù)NaCl溶液的組成，對NaCI溶液能導(dǎo)電提出猜想

猜想1：水能導(dǎo)電，

猜想2：_____________，

猜想3：______________。

設(shè)計(jì)導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)結(jié)果報(bào)告

活動二：畫出NaCl固體、NaCl溶液、NaCl熔融狀態(tài)的微觀示意圖。（外顯學(xué)生的微觀視角思維方式）

活動三：微觀分析NaCl溶液、NaCl熔融導(dǎo)電的原因。（建立宏觀現(xiàn)象與微觀分析之間的關(guān)聯(lián)）

活動四：用化學(xué)用語表示NaCl的電離（符號表征）。

活動五：建立電離模型（結(jié)構(gòu)化）

（4）基于教學(xué)目標(biāo)，設(shè)置任務(wù)進(jìn)行學(xué)習(xí)評價(jià)（是否學(xué)會）

任務(wù)一：利用電離模型，分析BaSO4在水中的主要存在形式

資料1 25℃時(shí)，BaSO4的溶解度為2.38×10-4g

資料2 （25℃）（電導(dǎo)率是用數(shù)字表示的溶液傳導(dǎo)電流的能力，數(shù)值越大導(dǎo)電能力越強(qiáng)。）

任務(wù)二：從電離的角度認(rèn)識溶液，書寫電離方程式

第一組：HCl、H2SO4、HNO3

第二組：NaOH、KOH、Ba（OH）2

第三組：KCl、Na2CO3、CuSO4

二、基于學(xué)科理解的教學(xué)思考

基于學(xué)科理解的教學(xué)目的是促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)和掌握結(jié)構(gòu)化的學(xué)科知識，逐步形成具有學(xué)科特質(zhì)的科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度，對學(xué)科核心概念和基本觀念形成深刻的、本原性的、邏輯性的認(rèn)知。為此，在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中要關(guān)注以下幾個(gè)方面的培養(yǎng)。

（一）依據(jù)新課標(biāo)審視教材內(nèi)容，提煉核心概念

我們往往將化學(xué)教材內(nèi)容機(jī)械地等同于化學(xué)教學(xué)內(nèi)容，缺乏對教材內(nèi)容從學(xué)科理解角度進(jìn)行內(nèi)化，例如“離子反應(yīng)”的教學(xué)，會發(fā)現(xiàn)大量有關(guān)提問和練習(xí)在圍繞如何判斷電解質(zhì)和非電解質(zhì)，然后給學(xué)生創(chuàng)設(shè)各種人為設(shè)置的干擾，例如判斷鹽酸、氨水是不是電解質(zhì)等問題，學(xué)生學(xué)了之后只停留在靠強(qiáng)化記憶，記住什么物質(zhì)是電解質(zhì)。對于電離理論，總是被簡單的帶過。依據(jù)新課標(biāo)主題內(nèi)容要求，明確指出這節(jié)課核心概念是電離與離子反應(yīng)。對比人教版新舊教材，新教材新增了大量的微觀粒子示意圖，以及大量的文字分析素材，其核心都是為了建立電離的認(rèn)知模型，因此離子反應(yīng)第一課時(shí)的教學(xué)設(shè)計(jì)重點(diǎn)應(yīng)該是圍繞核心概念“電離”進(jìn)行設(shè)計(jì)，凸顯電離的內(nèi)容價(jià)值和核心功能。

（二）基于學(xué)科理解，凝練學(xué)科本原性問題

化學(xué)學(xué)科理解的本原性方式，要求教師對化學(xué)知識進(jìn)行本原性思考，抽取出學(xué)科本原性問題。例如“電解質(zhì)的電離”，首先要追溯物質(zhì)導(dǎo)電原因是什么？電解質(zhì)如何導(dǎo)電？從氯化鈉固體、純水、氯化鈉溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，分析電解質(zhì)導(dǎo)電性的本質(zhì)原因是什么？這些都屬于學(xué)科本原性問題，學(xué)生經(jīng)過實(shí)驗(yàn)、假設(shè)、推理等過程的訓(xùn)練，自然而然能形成學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科知識內(nèi)容的思維方式。

（三）基于學(xué)科理解，建構(gòu)認(rèn)識視角和認(rèn)識思路

化學(xué)認(rèn)識視角是指對物質(zhì)及其變化的特征及規(guī)律進(jìn)行認(rèn)識的側(cè)面、角度或切入點(diǎn)，解決“從哪兒想”的問題，如離子反應(yīng)教學(xué)設(shè)計(jì)活動二和三，讓學(xué)生從宏觀現(xiàn)象到微觀粒子的存在方式認(rèn)識“電離”，從離子相互作用的視角認(rèn)識離子反應(yīng)。認(rèn)識思路解決“怎么想”的問題，如“電解質(zhì)的電離”的化學(xué)認(rèn)識思路：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性（宏觀表征）——離子的產(chǎn)生（微觀表征）——電離方程式（符號表征）。以圖2“宏微符”三重表征電離模型顯性地呈現(xiàn)給學(xué)生，幫助學(xué)生固化認(rèn)識思路，并通過新的問題情境，訓(xùn)練學(xué)生對認(rèn)識思路的運(yùn)用，以達(dá)到學(xué)科理解的目的。

（四）基于學(xué)科理解，利用認(rèn)知模型，培養(yǎng)遷移能力

理解是可遷移的，檢測學(xué)生的理解水平，主要檢測學(xué)生能否利用建立的認(rèn)知模型去解決新問題情境下的問題，例如通過電解質(zhì)的電離認(rèn)識思路，我們建立了認(rèn)識物質(zhì)在水中的存在形式的分析模型（如圖3）：

學(xué)生利用這個(gè)模型遷移分析具體物質(zhì)（如硫酸銅、碳酸鈣）在水中的存在形式。例如評價(jià)任務(wù)二，讓學(xué)生書寫三組常見酸堿鹽溶液的電離方程式，檢測學(xué)生是否能利用化學(xué)符號去表征電離的過程。

教是為了學(xué)，切實(shí)指向?qū)W科本質(zhì)和學(xué)科理解的教學(xué)，對學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培育有著重要的實(shí)踐價(jià)值和理論意義，是教育的應(yīng)然追求。在教學(xué)設(shè)計(jì)中，我們需要轉(zhuǎn)化觀念，從思考“教什么，怎么教”到思考學(xué)生“學(xué)什么，怎么學(xué)，是否學(xué)會”的方向去，這才是追求理解教學(xué)的宗旨。為此，教師要加強(qiáng)自身的學(xué)科理解能力，切實(shí)做到是為了學(xué)生達(dá)到的理解而教學(xué)。

（備注：本文中的離子反應(yīng)教學(xué)設(shè)計(jì)參考了國家中小學(xué)網(wǎng)絡(luò)云平臺，筆者在實(shí)踐過程中感受到這個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)思路非常符合新課標(biāo)理念，有利于發(fā)展學(xué)生的學(xué)科理解能力。）