基于大概念的高中化學單元教學設(shè)計

李艷玲 盧偉

摘要：《普通高中化學課程標準》明確指出要以學科大概念為核心，使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，基于大概念的單元教學設(shè)計是落實化學核心素養(yǎng)的重要途徑。從確定大概念、形成目標體系、選擇評估方法、設(shè)計學習活動四個方面出發(fā)，設(shè)計基于大概念視角的單元教學模板，并以“羧酸羧酸衍生物”教學為例進行應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：大概念;單元教學設(shè)計;核心素養(yǎng)

文章編號：1008-0546（2022）06-0038-04

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.06.008

一、引言

2018年1月，教育部發(fā)布《普通高中化學課程標準》，提煉了化學學科五大核心素養(yǎng)，分別是宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知、科學探究與創(chuàng)新意識、科學態(tài)度與社會責任…。值得關(guān)注的是，新課標指出要突出化學大概念的統(tǒng)領(lǐng)作用，重視以學科大概念為核心，使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化。同樣在其他學科的課程標準中也出現(xiàn)了相同的字眼，這充分體現(xiàn)了大概念的重要性。在實際教學中，大多數(shù)教師以課時為單位進行教學設(shè)計與教學實施，割裂了知識之間的聯(lián)系，忽視了知識結(jié)構(gòu)化，因此開展單元整體教學是有必要性的。

二、對大概念的認識

大概念對應(yīng)的英文詞語為big ideas，又稱為大觀念或核心概念。在教育領(lǐng)域中，對于大概念的研究至少可以追溯到布魯納，布魯納認為無論教師教授哪門學科，一定要為學生的最佳理解提供一種知識結(jié)構(gòu)，使學生掌握概括了的基本思想或原理[2]。威金斯[3]指出大概念即是各種條理清晰的關(guān)系的核心，又是使事實更容易理解和有用的一個錨點。更普遍地講，大概念相當于車轄，通過車轄將車輪固定在車軸上，如果抓不住關(guān)鍵思想，不能將大概念與相關(guān)知識聯(lián)系起來，那么我們學到知識是無用的、零碎的。總之，大概念可以幫助學生將各個知識點聯(lián)系起來，是一個學科領(lǐng)域中最精華、最有價值的內(nèi)容，發(fā)揮著“概念魔術(shù)貼”的作用。大概念是在事實基礎(chǔ)上抽象出來的深層次、有意義的、結(jié)構(gòu)化的、可遷移的概念，具有中心性、可持久性、網(wǎng)絡(luò)狀、可遷移性等特征[4]，這些特征是互相聯(lián)系的整體。要正確理解大概念，就要理解大概念的范圍和大概念的表達方式。

1.大概念的范圍

大概念的“大”可能會引起誤解，并非是一個包含了很多內(nèi)容的、龐大的、從某種意義來說相對模糊的詞語。相反，威金斯[3]認為大概念是學科的“核心”，需要通過深入探究而被揭示，“理解”和“基本問題”應(yīng)該處于學科核心位置。許多專家提出的大概念對于初學者來說是抽象的、晦澀難懂的，而獲得一個學科核心大概念的過程亦是非常緩慢，需要教師引導的學習和反思才能獲得。哈倫[4]對于概念的大小提出自己的見解，認為用于解釋的概念可大可小，較大的概念可以歸人更大的、更廣泛的概念。在理論上，將概念連接在一起形成更大概念的過程可以延續(xù)，直到歸納成頂層概念，這樣的概念必然是高度抽象的，因此應(yīng)根據(jù)學生和教師的需要來采用適當水平的概念。

2.大概念的表達方式

大概念的表達方式多樣化，在教學實踐中，大概念通常表現(xiàn)為一個有用的概念、主題、有爭議的結(jié)論或觀點、反論、理論、基本假設(shè)、反復出現(xiàn)的問題、理解或原則。大概念可以以詞、短語、句子或者問題的形式出現(xiàn)，反過來說一個核心概念、基本問題或正式理論都可以是大概念[3]。

三、單元教學設(shè)計思路和模板

1.教學設(shè)計思路

單元教學設(shè)計思路分為確定大概念、形成目標體系、選擇評估方法和設(shè)計學習活動，見圖1。

（1）確定大概念

在大概念的選擇上，可以采用以下方法來確定大概念。

①研究課程標準。在課標中陳述或者暗含了大概念，尤其是在描述性文本當中，仔細查看反復出現(xiàn)的名詞、短語等。例如，普通高中化學課程標準對宏觀辨識與微觀探析的解釋中提到形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念，在課標當中一共出現(xiàn)了6次相同的文字;普通高中化學課程標準在對課程目標的表述中提到具有“綠色化學”觀念，在課標中出現(xiàn)的次數(shù)高達15次。

②參閱現(xiàn)有的大概念。《以大概念理念進行科學教育》[5]中提出關(guān)于科學知識的十大頂層概念和關(guān)于科學本身的大概念，與化學學科相關(guān)的有：宇宙中所有的物質(zhì)都是由很小的微粒構(gòu)成的;在宇宙中能量的總量總是不變的，但是，在某種事件發(fā)生的過程中，能量會從一種儲存形式轉(zhuǎn)化成另一種儲存形式。

③對主題或者內(nèi)容標準提出一個或多個問題。例如，在“化學電源”這一主題中，可以提出為什么要學習化學電源？研究化學電源的什么？是什么讓化學電源普及？化學能與電能為何可以轉(zhuǎn)化？如何實現(xiàn)化學能與電能的轉(zhuǎn)化？對上述問題進行思考，可以確定大概念“能量守恒”。

（2）形成目標體系

邵朝友[6]提出在利用大觀念設(shè)計教學方案時要形成目標體系，學科核心素養(yǎng)是終極目標。新課程標準中同樣強調(diào)教師要重視學生學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，我們依據(jù)大概念確定教學時需要培養(yǎng)的學科素養(yǎng)。為了達到學科素養(yǎng)，學生需要達成大概念的學習要求，但大概念的學習不是一蹴而就的，是一個緩慢的過程，從而通過具體的教學目標來落實，以基本問題作為切人點是落實教學目標的一種重要手段。基本問題是通向理解之門，布魯納[2]認為對于特定主題或特定概念，我們很容易問一些無價值或者無法回答的問題，關(guān)鍵在于找到一些可以解答的、有啟發(fā)性的問題，圍繞這樣的問題來促進理解。目標體系中各要素的關(guān)系見圖2。

（3）選擇評估方法

教學目標確定之后，我們?nèi)绾卧u估學生是否達到預期的學習結(jié)果？什么證據(jù)可以證明學生的掌握程度？我們可以通過表現(xiàn)性任務(wù)來檢測學生的學習結(jié)果，也可以利用一些其他的證據(jù)，例如學生的自我評價和反饋、小測驗、考試、問答題等。

（4）設(shè)計學習活動

學習活動設(shè)計采用威金斯的WHERETO要素[3]作為分析工具，W一學習方向（Where）和原因（Why）;H-吸引（Hook）學生和保持（Hold）注意力;E-體驗（ Explore）活動，提供必要的經(jīng)驗（Experience）、工具（Equip）和使能（Enable）;R-為學生提供機會反思（ Reflect）和修改（Revise）;E一引導學生評估（Evalu-ate）進展和自我評估;T一量身定制（Tailor），反映個人的天賦（Talent）;O-合理組織（Organize）。

2.教學設(shè)計模板

依據(jù)上述的教學設(shè)計思路，設(shè)計教學設(shè)計模板，具體見表1。

四、化學單元教學設(shè)計示例

1.確定大概念

普通高中化學課程標準中關(guān)于烴的衍生物的性質(zhì)與應(yīng)用的內(nèi)容要求是：認識鹵代烴、醇、醛、羧酸、酯、酚的組成和結(jié)構(gòu)特點、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化關(guān)系及其在生產(chǎn)、生活中的重要應(yīng)用，知道醚、酮、胺和酰胺的結(jié)構(gòu)特點及其應(yīng)用。解析課標可以發(fā)現(xiàn)暗含的大概念是結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途，進一步分析在有機化學中，我們是基于官能團角度認識有機化合物，可以將其作為次級大概念。

2.形成目標體系

化學學科核心素養(yǎng)是宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知、科學探究與創(chuàng)新意識、科學態(tài)度與社會責任，五大核心素養(yǎng)在教學培養(yǎng)中往往是密切聯(lián)系的，在關(guān)于“羧酸羧酸衍生物”單元教學中，主要培養(yǎng)學生宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認知的學科素養(yǎng)。以“認識官能團的結(jié)構(gòu)特點;掌握物質(zhì)的性質(zhì)”作為大概念“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的學習要求，以“不同物質(zhì)的性質(zhì)為何不同？官能團如何影響性質(zhì)？”作為基本問題，結(jié)合課標、教材分析確定教學目標，見表2。

3.選擇評估方法

在教學中，表現(xiàn)性任務(wù)分為小組合作交流和實驗設(shè)計，學生分組討論比較乙酸、碳酸、苯酚的酸性強弱。乙酸乙酯的制備實驗和設(shè)計探究乙酸乙酯的水解反應(yīng)條件的關(guān)系，還有課外的家庭小實驗肥皂制作項目。再以其他證據(jù)來輔助評估，羧酸的酯化反應(yīng)、酯類和酰胺的水解反應(yīng)的課堂小測驗，完成教材中本單元的“練習與應(yīng)用”的課后作業(yè)。家庭小實驗肥皂制作完成后，學生關(guān)于實驗過程中的問題、改進進行反饋和自我評價。

4.設(shè)計學習活動

具體的學習活動的設(shè)計見表2。

五、結(jié)語

在使用“模板”進行教學設(shè)計時，還需注意以下事項：

一是設(shè)計順序并非死板。可以先確定大概念后再明確學科素養(yǎng)和基本問題，也可以反其道而行之，從學科素養(yǎng)或者基本問題的角度來確定大概念。

二是評估方法并非單一。除了選擇小測驗、作業(yè)和考試等方式來檢測學生的學習成果之外，還應(yīng)注重表現(xiàn)性任務(wù)，通過表現(xiàn)性任務(wù)培養(yǎng)學生的能力。

三是學習活動并非具體。此模板中的學習活動設(shè)計是采用威金斯的WHERETO要素[3]作為分析工具，利用概括性話語進行學習活動的設(shè)計，絕不是具體的師生對話。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版）[s].北京：人民教育出版社，2018：4，8.

[2]布魯納.教育過程[M].邵瑞珍，譯.北京：文化教育出版社，1982：26-30.

[3]威金斯，麥克泰格.追求理解的教學設(shè)計[M].閏寒冰，譯.上海：華東師范大學出版社，2017：6，140.

[4]李剛，呂立杰.國外圍繞大概念進行課程設(shè)計模式探析及其啟示[J].比較教育研究，2018，40（9）：35-43.

[5]哈倫.以大概念理念進行科學教育[M].北京：科學普及出版社，2016：15，39.

[6]邵朝友，崔允漷.指向核心素養(yǎng)的教學方案設(shè)計：大觀念的視角[J].全球教育展望，2017，46（6）：11-19.