哈爾濱市光華中學 李秉輝
《義務教育化學課程標準(2022 年版)》(以下簡稱新課標)提出:“要注重基于大概念來組織教學內容,積極探索以大概念引領的課堂教學改革,有效促進學生核心素養的發展”[1]。大概念反映學科本質,具有高度概括性、統攝性和遷移應用價值。新課標以大概念為統領建構化學課程內容體系,反映核心素養在各學習主題下的特質化內容要求。
浙江大學教育學院劉薇副教授在《大概念教學》一書中指出,素養目標是撬動課程轉型的一個支點,大概念是素養目標的核心。 落實課程目標,教師不僅要明確新課標中的學習主題大概念,還要在平時的教學中根據教學要求提煉相應的單元(或單課)大概念,并以大概念為核心去組織教學內容,設計教學流程,預設評價方式等,全面落實學生素養目標的要求。 教師要引導學生實現深度學習,提高學生的應用和遷移能力, 以適應未來不確定性的人生挑戰[2]。
多年的教學改革和實踐表明,脫離“真實性”的教學無法解決學生面臨的現實問題, 更不能適應未來人才的需要。 大概念就是從真實情境中提煉出來的模型、 理論、概念、方法等,并能有效遷移到陌生情境中去的思維抽象。新課標明確了初中化學五大學習主題,相應地確立了五個大概念,分別是“化學科學本質”“物質的多樣性”“物質的組成”“物質的變化與轉化”“化學與可持續發展”。 這五方面的大概念具有高度概括性,為初中化學大概念提供了頂層設計,也為教師在解構大概念過程中采取“自上而下”的方法提供了理論出處。 同時,對于諳熟于教材內容的一線教師來說,可能更擅長在平時教學的基礎上采取“自下而上”的方法去提煉單元(或單課)大概念[3]。
人教版義務教育教科書(五·四學制)化學九年級全一冊第二單元“溶液”屬于“物質的性質與用途”部分內容,對應的學習主題大概念是“物質的多樣性”。根據“自上而下”的方式確立出本單元的大概念為“溶液——一類特殊的混合物”,根據單元內容通過定性和定量兩方面采取“自下而上”的方式提煉出兩個大概念:“溶液的微觀世界”和“物質溶解能力的影響因素”。其中溶液的均一性和穩定性、溶液的導電性、離子反應、溶解的吸熱和放熱、溶解快慢的影響因素等知識都離不開對溶液的微觀認識,溶液的微觀認識也是理解溶液概念的關鍵,因此把“溶液的微觀世界”作為“溶液的形成”的大概念;“物質溶解能力(溶解度)的影響因素”包括溶液的濃度在內均屬于溶液的定量研究,作為本單元的另一個大概念單獨研究。
新課標倡導大概念下的教學需要重新組織加工教材,形成新的微課程。通過大概念把“具體——抽象——具體”的教學過程統一起來,把真實的情境融合進來,從而實現從理念到具體實施的整體性教學變革。 確定了大概念后,教師要根據初中化學的階段性要求,圍繞大概念組織教學內容,包括不同單元和跨學科知識,突出大概念的建構和遷移。在內容選擇上要考慮到概念形成的階段性和初高中的知識銜接,全面提高學生的學科素養。
“溶液的形成”一課包括三部分內容:1.溶液;2.溶解時的吸熱或放熱現象;3.乳化現象。 三部分內容關聯度不大,“溶解時的吸熱或放熱”探究性不強,“乳化”部分內容很容易與溶液混淆,如果按部就班地依照教科書的內容編排學習,學生不易抓住重點,容易造成知識碎片化,不利于學生在頭腦里形成大概念。初中化學中有關溶液的知識點還有許多,像溶解快慢的影響因素、溶液對于熔點(沸點)的影響、溶液的導電性等,它們多分散在教材的不同單元,割裂了知識的統一性,使知識形成一個個獨立的“孤島”。 根據本節課提煉出來的大概念“溶液的微觀世界”,教師可以對本節課的教學內容進行重新組織, 主要包括溶液的形成、溶解的吸熱和放熱、溶液的導電性三部分。
根據素養目標和大概念可以確定本節課的教學目標和教學重點。 教學目標共有三點:一是通過實驗認識溶解現象,形成溶液(溶質、溶劑)的概念,并能從宏觀和微觀兩個角度分析溶液的組成[4]。 二是認識溶解時的吸熱或放熱現象; 能從微觀角度分析解釋溶液導電的原因,了解溶液的重要應用。 三是在實驗中學習觀察、記錄、分析實驗現象的方法,激發學習興趣,養成良好的實驗操作能力和善于發現問題的能力。 教學重點是溶液的組成,難點是從微觀角度理解溶液的形成以及溶液特殊的性質。
大概念的形成首先離不開真實的問題情境,從情境中發現問題,研究事物的一般規律,形成對事物的普遍認識,建立抽象的大概念。 實踐表明,問題情境越豐富,形成的抽象概念越具有普遍性。這一過程對于學生來說是建構過程,也是輸入的過程。檢驗大概念的成功與否還需要在不確定的現實問題中得到應用, 利用所學的大概念解決真實問題,這個過程就是輸出過程。從輸入到輸出實現了“具體——抽象——具體”的完整路徑。
實驗活動是研究問題的重要載體, 教學“溶液的形成”一課時,可以根據教學內容設計如下教學流程。
1.選擇淀粉、植物油和品紅做溶解演示實驗,引出課題,初步辨別哪個是溶液;
2.學生通過蔗糖、氯化鈉、硝酸銨、氫氧化鈉四種物質的溶解實驗,分析體會溶液形成的微觀過程,突破難點,從宏觀和微觀兩方面建立統一認識;
3.通過溶解現象的觀察過渡到溶解的吸熱或放熱,將兩部分內容整合到一起;
4.通過溶液的導電性,提高學生對溶液的理解,提高學生的思維能力;
5.把淀粉、植物油、品紅三種物質溶解情況作對比,為學生后續學習分散系的知識起到鋪墊作用;
6. 介紹溶液的用途。 教學過程突出三個學生實驗活動:活動1 是建構大概念,活動2 和活動3 是應用大概念(見表1)。

表1 學生實驗活動設計
評價設計要緊緊圍繞教學目標, 避免片面追求知識點的考查,而是要集中指向學生的素養。素養的核心是真實性,而真實性的最根本屬性就是“情境性”。因此評價設計的重點是如何做好問題情境的設計。 真實性問題情境可以來自日常生活、新聞報道、科技圖書、化學史料等。盡管教師在平時的教學中有海量的教輔資料, 但是它們大多難以達到素養目標的要求。教師還應意識到,對一般習題進行情境化改編也是一種便捷的方法, 問題的情境化要避免“假情境”“偽情境”。 比如“媽媽用汽油除去衣服上的油污”就是不符合現實的“假情境”;再比如“課堂上,教師把下列物質分別加入到水中, 可以得到溶液的是哪些? ”雖然設計了一個簡單的情境,但是最終還是關于溶液知識的辨析,這樣的情境只能算作“偽情境”。 在“溶液的形成”的教學中,教師可根據實驗,設計同步填空練習(見表2)。

表2 “溶液的形成”課后練習單
結合生活情境,教師還可以設計一組家庭實驗:學生分別用冰糖和粗鹽做溶于水實驗,記錄下實驗現象并說明原因。根據生活經驗,分析如何加快溶解速率?根據自家條件,嘗試它們溶解過程中是否具有吸熱或放熱現象,以及溶液是否具有導電性。
學生不是被填充的容器,而是需要被點燃的火炬,這種點燃不但需要思想的啟迪, 同樣也需要知識遷移的力量。 因此,教師的每一節課都要有靈魂,能讓學生終身受益,這便是大概念教學的價值所在。“溶液的形成”一課根據概念的階段性要求提煉大概念,重新組織內容,從微觀的角度把關于溶液的認識不斷引向深入, 使學生清晰地理解了溶液的組成、溶液的特征、溶解的吸熱放熱、溶液的導電性等一系列有關溶液的特殊性知識, 在頭腦中建構了“溶液的微觀世界”大概念,對于后續復分解反應和離子反應學習都有很好的鋪墊作用。 課堂教學緊緊圍繞著實驗展開,實驗與實驗之間環環相扣,具體和抽象之間反復交織, 在概念形成的過程中不斷提高學生的思維深度和廣度。
大概念教學能很好地把情境化教學融入其中, 把自主、合作、探究的教學方式作為常態,對于改變傳統教學模式,解決知識碎片化,倡導深度學習教學任務以及學科素養目標的實現有獨特優勢, 必將吸引著更多的一線教師積極投入其中, 而廣大教師通過大量具體實踐建立起來的關于新課程實施的大概念, 本身也是概念形成的必然途徑。