大概念視角下的高中化學教學模式探討

寧雪婷

摘 要：化學是高中階段科學教育的重點學科，在素質教育思想下，高中化學教學更注重培養(yǎng)學生對化學知識、技能的掌握能力，強調化學實驗的動手操作能力以及對化學學科的情感態(tài)度。因此，教師應改變傳統(tǒng)的教學方法，立足于大概念視角，整合高中化學教材中的知識點，實現(xiàn)結構化教學。文章以“電解”為例，討論了大概念視角下的高中化學教學策略，希望能夠幫助一線教師解決高中化學教學知識點散亂的問題，以構建系統(tǒng)化、結構化的高中化學課堂，促進學生的深度發(fā)展。

關鍵詞：高中化學；教學模式；大概念；電解

高中階段，學生及教師面對高考的巨大壓力，往往會急于求成，選用“灌輸式”教學法，讓學生死記硬背，以機械化狀態(tài)完成學習，并不利于培養(yǎng)學生的學科素養(yǎng)，也不利于化學知識的內化及遷移。在新課改不斷深化的今天，高中化學教學必須做出相應改變，教師要探尋大概念視角下的結構化教學策略，將原本相對零散、雜亂的碎片化化學知識，整合成系統(tǒng)的化學框架體系，為培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng)奠定基礎。

一、學科大概念及大概念的特征

（一）學科大概念概述

從定義上分析，概念是指對某一事物本質屬性及其特征的概括，是人們認識事物并對事物下達定義的途徑。概念包括事物本身，也包括與事物本質內涵關聯(lián)的拓展內容，是出于對事物自身的分析，斷定其本質及其自身必備特點的一種闡述。

學科大概念相對抽象，且具有高度概括性特征，能夠將學科的本質呈現(xiàn)在學生面前，并將學科各個散碎、凌亂的知識點串聯(lián)在一起，能深化學生對該知識點的認知。從這一視角上，在高中化學教學中強調化學學科的大概念，可以讓學生進一步了解化學知識的本質，明白化學原理以及各類概念性的化學知識，有助于提高學生的化學學科核心素養(yǎng)[1]。

立足于大概念視角下的教學活動，需要教師深入分析原本的知識結構，并對知識點進行整合及優(yōu)化，確保知識點能夠互相關聯(lián)，將其串聯(lián)成完整的知識體系。大概念下的教學，應呈現(xiàn)出一種脫離散亂的、底層的知識結構的高級邏輯形態(tài)。教師需要在教學過程中，將學科的基礎組成部分呈現(xiàn)在學生面前，讓學生立即抓住學科知識之間的關聯(lián)性、邏輯性，透過表層現(xiàn)象，觀測到學科知識點的本質，以此形成合理、系統(tǒng)、整體性的學科認知。因此，大概念視角下的教學是一個相對復雜的過程，教師需要通過大概念整合，優(yōu)化高中化學的教學模式，幫助學生在大概念之下建立起系統(tǒng)的化學知識體系，為化學學習奠定堅實的基礎。

（二）學科大概念的基本特征

首先，大概念具有系統(tǒng)性特征。學科大概念是基于該學科下所有知識、事物共同屬性的總體反應。大概念對于學科內各項知識點的小觀點有統(tǒng)攝作用，能夠幫助學生匯總各散亂的知識點，以此促進學生在腦海中形成系統(tǒng)且富有邏輯的知識網絡結構。

其次，大概念具有抽象性特征。通常情況下，學科大概念的概括性極高，往往會使用一個簡單的詞匯，標記出某項事物或某個知識點的特征，例如結構、變化等詞語。其中蘊藏著豐富的內容，不同的理解方式都會呈現(xiàn)不同的效果。而從學科角度上而言，學科大概念可以概括該學科或該領域知識的發(fā)展史，這也是學科大概念能夠成為連接理論與現(xiàn)實的橋梁的原因。具備抽象性特征的學科大概念，需要學生反復思考、反復琢磨，加上教師的引導，才能夠在持續(xù)發(fā)展的過程中，慢慢領會大概念的

要領。

最后，大概念具有遷移性特征。以學科大概念統(tǒng)領的學科知識以結構化的狀態(tài)存在于各領域之內，并能夠在各個問題的解決中發(fā)揮出其最大的優(yōu)勢以及作用。大概念作用于解決問題時，能夠使人在現(xiàn)實情境或具體的問題情境中，透過表層的現(xiàn)象，抓住問題的核心，并將概念遷移至對應的情境之中，用以解決問題[2]。

二、大概念視角下的高中化學教學策略——以“電解”為例

（一）“電解”大概念分析

在教學中，化學的學科大概念不單單是對一個單元知識結構的總結，還具備方法論、價值論與知識論這三大意義。對于化學學科而言，學科大概念既是學科的本質，又蘊含著學科學習的隱性機制，能夠將學科內的各個知識點互相連接起來，形成穩(wěn)定的知識結構。各知識點間，還有著整體協(xié)調、融合一致、相互借鑒的關系，有利于學生從本質上理解知識結構。因此大概念在化學單元教學中是統(tǒng)領單元知識的核心內容。

“電解”是高中化學知識體系中極為重要的概念之一。電解是在明確能量守恒的基礎上，研究物質之間的能量轉化、能量儲存方法以及原理。從外在表現(xiàn)形式上講，電解是一類借助氧化反應與還原反應原理，通過電解反應裝置，實現(xiàn)物質之間的轉化以及電能和化學能之間的轉化的技術方式。在現(xiàn)代人類社會中的應用極為廣泛，包括但不限于電冶金技術、電鍍工業(yè)、精煉銅等。因此，電解這一章節(jié)的大概念可以確定為：探討可以實現(xiàn)物質轉化及能量儲存的方法。

在大概念視角下，本章節(jié)的化學教學，應從物質及能量之間的轉化角度出發(fā)，讓學生了解電解技術的本質及其在應用中的價值與意義，要讓學生能夠從技術角度及原理角度了解電解裝置、電解過程，能夠了解電解技術在現(xiàn)實生活中的應用形式，以及電解技術給人類科技進步發(fā)展帶來的積極影響。

實際上，初中化學學習過電解水，學生已經對電解有了基本了解，但卻并不理解其中的具體原理以及具體的轉換形式。高一階段，學生又學習了離子反應以及氧化還原反應，這一部分的知識，也為電解這一概念的學習打下了堅實的基礎。在學生回顧過去的知識體系時，能夠進一步了解電解反應的生成過程，也能夠對電解概念產生更加清晰的認知。在新、舊知識的銜接、整合過程中，學生能夠逐漸形成相對完整的化學知識結構，以實現(xiàn)學習進階，幫助學生建立起完整的知識結構體系，從而實現(xiàn)大概念視野下的整體性教學[3]。

（二）確定大概念教學流程

大概念視野下的高中化學教學，要教師認真分析本章節(jié)的主要學習目標，并根據(jù)教學目標及學生現(xiàn)實學情，設計整體教學流程，堅持以大概念統(tǒng)領教學活動。

教師需要立足于新課標，分析課標級教學大綱對本章節(jié)教學內容的要求，并結合學生情況及認知水平，制訂符合現(xiàn)實情況的教學目標，堅持以電解大概念為核心統(tǒng)領，梳理章節(jié)知識內容，提煉出章節(jié)概念及知識體系。隨后，基于大概念，細化本章節(jié)知識點的概念層級。根據(jù)學生的已有知識及能力，了解學生對化學知識的認知進階線索及脈絡，將細分后的概念層級及學生的認知進階脈絡結合，提煉出階段性的核心教學內容，并深入解析各個模塊、各小層級的概念內涵，圍繞各小概念設計遞進性、層次性的教學活動與學習任務，確保各個活動及任務緊密結合、環(huán)環(huán)相扣，能夠由淺入深地引導學生逐步理解電解的核心概念。

在教師設計的教學活動中，確保活動的遞進性，有目的、有計劃地開展各項活動，并適當加入問題引導、隨堂考核、階段練習、教學評價等環(huán)節(jié)，激發(fā)學生的主動學習、主動探索欲望，并了解學生在學習過程中的實時反饋，以此掌握學生對電解核心概念的理解及認知情況。

（三）明確教學目標

新課標對電解這一單元的教學提出了明確的要求，即了解電解在現(xiàn)實物質轉化和能量儲存中的具體應用。因此，教師要讓學生掌握電解的基本原理，知道電解是一類極強的氧化還原反應，能夠使物質之間產生化學變化，得到預期產物，并實現(xiàn)物質間的能量轉化。了解電解的過程以及物質的轉換和能量儲存所需的條件，明確電解技術在現(xiàn)實生活中的實際應用及發(fā)展方向。

基于化學教材的實際內容及學生當前的情況，教師設計了更為詳細的預期目標：①學習電解氯化銅溶液的實驗操作方式，嘗試從微觀角度分析電解的原理及電解過程發(fā)生的本質。②了解化學元素的發(fā)現(xiàn)史，分析電解技術及電學方法在生活中的應用，討論電解技術對現(xiàn)代社會科研發(fā)展的促進作用。

（四）劃分知識概念層級

大概念視野下的高中化學教學，需要立足于知識的整體框架，劃分詳細的概念層級，教師需要立足于大局視角，站在大概念的角度上對該知識點進行整體性規(guī)劃。整理與該知識點相關的教學內容，厘清教學線索及教學脈絡，完成知識結構圖的劃分及概念層級的劃分[4]。

（五）合理規(guī)劃教學活動

教師需要根據(jù)大概念的掌握及對學生現(xiàn)有電解知識的了解，設計合理的教學活動，以層層遞進的模式帶領學生深入電解的概念學習之中，幫助學生建立完整的化學知識框架，并帶領學生掌握化學學習、化學研究的方法及思路。由于學生此前在初中的化學學習及高一氧化還原反應的學習中，已經對電解知識有了一定的了解，因此，教師需要將新、舊知識有機結合起來，利用學生的過往知識經驗，實現(xiàn)舊知識的遷移，幫助學生在原有知識的基礎上，建立起具有內在聯(lián)系的化學知識體系，實現(xiàn)化學的進階學習，提高學生對電解這一章節(jié)內容的基礎認知，促使學生在腦海中形成系統(tǒng)的知識結構網絡。

本階段的教學活動設計分為三個階段：①根據(jù)化學元素的發(fā)現(xiàn)，使學生了解電解技術的實際使用價值，分析電解技術對現(xiàn)代科技發(fā)展、科學研究的促進作用。②進行電解氯化銅溶液實驗，觀察實驗過程并歸納實驗現(xiàn)象。形成在電流作用下，離子在電極分別發(fā)生氧化還原反應的基礎概念，掌握電解的原理及生成過程。③研學活動，設計Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑實驗。深化對電解概念的認知，了解非自發(fā)的氧化還原反應發(fā)生條件。

【化學史教學】

導入化學史教學，激發(fā)學生的學習興趣。教師可以在課堂中，利用多媒體設備為學生展示自1750—1950年間世界發(fā)現(xiàn)的化學元素種類。通過對化學史的研究，不難看出，在1800年，化學元素的發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了重大轉折。這時，便可導入電解技術的發(fā)展史教學。

師：17世紀末，電解水的成功使科學家意識到可以將電作用于化學研究。而后英國化學家戴維使用電流分解了堿，并通過電解技術發(fā)現(xiàn)了鉀、鈉、鈣、鎂等多種金屬元素，迎來了世界化學元素發(fā)現(xiàn)史上的第一次重大轉折。

通過化學史，讓學生正確認識到電解對促進人類科學技術發(fā)展做出的貢獻。

【化學實驗及概念教學】

學生對電解技術產生興趣后，教師需要導入本課的探究實驗活動，帶領學生觀察電解氯化銅溶液實驗的現(xiàn)象并歸納實驗結果，以此構建電解概念。由于學生初次接觸電解概念及電解實驗，所以本次實驗教學由教師演示，學生觀察即可。

電解氯化銅溶液實驗通電后不久，便可以在裝置兩極處發(fā)現(xiàn)明顯的差異現(xiàn)象。教師要引導學生詳細觀測實驗過程及實驗中兩極的變化，并利用已有的知識進行推測、假設并嘗試驗證個人的猜想。

生1：連接電源正極的石墨棒產生了氣泡，證明電源正極生成了氣體。

生2：正極產生的氣體伴隨輕微刺激性氣味，根據(jù)氯化銅溶液的元素組成，我認為該極生成的氣體應該是氯氣。

師：很好，同學們可以根據(jù)你所學過的知識，設計實驗方案，以驗證猜想。

學生選用了濕潤的淀粉碘化鉀試紙用于檢測正極生成的氣體，且試紙變藍，可以確認正極相連的石墨棒上產生的氣體是氯氣。

教師以相同的策略，引導學生觀察與電源負極相連的石墨棒，發(fā)現(xiàn)負極的石墨棒上覆蓋了一層紅色物質，并推測、驗證該物質為銅單質。

隨后，教師為學生解釋了在電解反應發(fā)生過程中，氯化銅溶液中的粒子運動及變化情況。從微觀角度上帶領學生分析了電解反應的發(fā)生過程。引導學生從微觀角度入手，強調宏觀辨識與微觀探析的雙重應用，以此培養(yǎng)學生的化學學科綜合素養(yǎng)。

【研學活動】

為學生設計小組實驗課題，讓學生以Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑方程式設計實驗，提高學生對電解反應的理解，培養(yǎng)學生的實踐動手能力。

教師需要為學生劃分學習小組，在小組內合作探索，探究能夠使該反應生成的方法，并設計實驗方案。由各學習小組指派發(fā)言人，分享組內的討論結果，并由教師及其他同學，對該組實驗方案提出改進建議，確保實驗可行、合理。隨后，由教師為學生提供的實驗材料，引導各小組學生在確保安全的前提下完成實驗，驗證推論，以此深化學生對電解技術及電解反應的認知。

（六）完善教學評價

大概念視角下的電解教學，需要教師注重教學評價。在課堂教學的過程中，對學生在課堂中的反饋、學習態(tài)度/積極性、學習任務的完成度等內容，進行全過程的評價，確保教師的過程性評價與教學活動融為一體。例如：在課堂教學時，可以隨時對學生提問，了解學生對該知識點的掌握情況。在研學活動中現(xiàn)場巡查，了解各個小組的討論或合作進度。強調教學評價的及時性、全面性。另外，以學習小組為單位的研究活動中，教師也可以引導學生及時實現(xiàn)自主評價或生生互評，促進學生的自主反思[5]。

結束語

大概念視角下的高中化學教學，應改變學生的機械式學習狀態(tài)，要求教師能夠始終圍繞電解這一概念，設計層層遞進式的教學活動，有目的、有計劃地引導學生逐步深入概念核心，了解電解反應的本質，幫助學生在已掌握的舊知識與新知識之間，建立起一架溝通的橋梁，形成完整系統(tǒng)的化學知識框架體系，促使學生了解化學概念背后的本質含義，了解各知識點之間的聯(lián)系性，使學生真正掌握這一知識概念，切實提高學生的學習水平。

參考文獻

[1]范斌，趙偉華.以大概念為指向的高中化學跨學科整合教學策略[J].廣西教育，2022（35）：72-77.

[2]齊麗玲.以大概念為引領的高中化學大單元教學設計：以“物質的量”為例[J].中學課程輔導，2022（32）：63-65.

[3]詹文麗.基于大概念展現(xiàn)的高中化學單元整體教學策略研究：以“化學反應”大概念為例[J].考試周刊，2022（45）：123-127.

[4]龍云霞.高中化學教學中的“大概念”及其教學建構[J].高考，2022（31）：39-41.

[5]彭興雅，林長春.大概念視角下的高中化學教學模式探討：以“電解”為例[J].化學教與學，2022（13）：2-6，47.