王維鈥
摘 要:新版化學課程標準指出:要以大概念為核心,確保課程內容的系統化,將核心素養目標落實到位。因此,文章以高中化學為研究對象,首先簡述了大概念的內涵,而后明確了開展大概念教學的必要性,最后以蘇教版《含硫化合物的性質》一單元為例,從明確單元主題、提煉主題下學科大概念、創設真實學習情境、設計單元目標、規劃學習任務群、組織化學學習活動、開展教學評價幾個方面進行了分析,期望文章的討論能夠給有關工作者以借鑒。
關鍵詞:核心素養;大概念;高中化學;教學策略
學科大概念是學生核心素養發展的抓手,教師要重視起來,并通過創設學習情境,組織相應的學習任務,幫助學生自主構建知識框架,并在這一過程中促進學生關鍵能力的發展,為學生學科素養的發展,夯實基礎。
一、大概念的內涵
大概念是學科本質的反映,具有抽象性、統攝性和遷移性的特征。文章在融合專家理論和自身教學經驗的基礎上,總結出大概念是在專家大量實踐案例基礎上得出的對某個概念的理解,并從兩個視角對不同的概念進行融合,便于解決陌生情境下的問題[1]。如燃燒的概念是物質與氧化劑發生的劇烈發光、發熱的氧化反應,其條件是氧氣、著火點。為了幫助學生理解其概念,明確燃燒的條件,教師就要在課堂上為學生創設真實的學習情境,讓其通過分析掌握燃燒的概念。當然,教師還可以在此基礎上進行拓展,如反應需要滿足什么條件?如何借助條件控制物質的反應等。本過程的進行,從一個點串聯到一條線再形成一個面,有助于學生系統知識體系的建構。從上可見,大概念是超越知識層面的一種學習方式,從機械化學習轉向了專家思維。而且以大概念做引領,促使學生整合相關知識,有助于學生探尋知識背后的思想方法,形成結構化的知識和解決問題的思路,推動著學生學科素養的落實。知識是學生核心素養發展的本體,大概念是化學思想觀念,它最大的特征就是具有遷移性,可以將學生置身于真實的情境下解決問題,并在解決問題的過程中建立起優秀的品格和關鍵能力[2]。
二、高中化學開展大概念教學的必要性
(一)教學改革的重要任務
黨的二十大報告明確了教育的戰略地位,同時指出了教育在實現中華民族偉大復興中的使命。為了構建高質量的教育體系,必須建立一支有力的師資隊伍,加強學科建設,努力培養頂尖的科技人才[3]。而關注學生學科素養是推動教學改革任務落實的有效條件之一。學科素養作為學生必備的優秀品格、關鍵能力,是學生適應未來社會的根本。而關注學生學科素養的發展,可以為創新人才培育打下堅實的基礎。以大概念做引領的單元主題教學則是推動核心素養落實的有效路徑。
(二)課程改革關注學科大概念教學
在信息化時代,我國教育改革也在不斷地進行著。其中一個顯著的教學理論就是引入了新的概念,如“知識型”“情境”“科學”等,并延伸出了新的教學理念,如深度學習理念、項目式學習理念等。因教師認知不清,面對多樣化的理念,不知道如何選擇,更不知道如何選取合理的措施將其落實到位。實則,這些新理念有共同的特征即“以學科大概念”為導向。在教學改革的深入進行下,我國教育嘗試利用大概念來優化課程。實則2018版的新課標就提出了“大概念”一詞,并明確教學的重點要放在學科大概念上,通過優化課程內容,明確主題,創設學習情境等,促使學生綜合所學的知識來解決現實問題。這充分體現了大概念對課程改革、內容優化的統領性。2022版的新課標清晰地提出以大概念統領課程內容的要求,并確立了學科本質、物質的組成等大概念,以此強調大概念對課程改革、課程教學優化的意義。
作為教學的指導性文件,新課標關注學科大概念下的單元教學,可見大概念引領下的教學與當下的教學改革相契合,將其落實到教學之中勢在必行。
(三)大概念可以推動學生核心素養的落實
以大概念做指引的化學教學是我國教學改革的創新。核心素養是各學科育人價值的體現,需要教師鼓勵學生探尋知識背后的原理、規律與方法,并將其遷移到新情境下的問題解決中來。化學核心素養是學生在學習中身心發展的全面體現,是學科價值的有力反映,同樣體現著化學本學科的要求[4]。基于大概念少而精的屬性,不僅推動著教師知識講述向培育學生核心素養方向的發展,同時實現了學生低階思維向高階思維的邁進,與核心素養要求完美契合。
(四)單元教學模式與學科大概念思想相契合
大概念下的單元教學是推動核心素養落實的有效路徑。學科核心素養指向單元設計的本質即學科大概念,學科大概念的落實要有承接的載體,而單元教學就是這一載體。關于課程實施,教師要基于主題、大概念組織,所以教師要有計劃地設計結構化課程,關注學科知識的聯系。基于大概念設計單元教學,可以讓教師從整體上把握課程結構,還能幫助學生構建起知識點的橫縱向聯系,有助于學生學科素養的發展。可見,單元教學與學科概念思想高度契合,以大概念做引領開展單元教學有其必要性,需要教師重視起來并積極地落實到位[5]。
總之,大概念理念下的單元教學研究,不僅落實了新課標的要求,同時為國家培養了更多的創新人才。所以,在大概念引領下開展對單元教學的研究對學科素養的落實、新時期人才的培養有著重要的價值。
三、核心素養背景下指向大概念的高中化學教學策略
進入21世紀以來,基礎教育改革的核心為整合,將散亂知識以新的觀點串聯起來,形成便于學生接受的系統體系。整合思維體現在課程領域結構整合上,將知識以某種結構展現出來,通過組織相應的學科活動,實現“學做一體”。“大概念”就是整合思維下的一種教學理念,在教學領域的應用有著深遠的意義。隨著大概念教學的推廣,研究者嘗試將學科概念與其他理念融合,在此基礎上形成的立足大概念開展的綜合實踐課程更引發了人們的思考。為此,文章便對核心素養指導下的大概念高中化學教學展開了分析。
(一)明確單元主題
《含硫化合物的性質》選擇蘇教版必修一專題四,新課標要求根據物質類別、元素價態理解元素及其化合物。因此,本單元為重組單元,由三個課時組成,依照硫及其性質、含硫物質的轉化、硫的用途、二氧化硫對環境污染的順序編寫,將其整合為一個單元。因此本單元主題可以確立為“硫”,這一主題不僅指明了單元內容,同時又與現實生活相結合,能夠很好地激發學生的探究欲望。單元內的硫、硫的化合物、硫的用途、二氧化硫對環境的污染,都是大家生活中常見的,能夠拉近與學生的距離。
(二)提煉主題下學科大概念
通過對學情的分析了解到:學生對硫的認識比較散亂,沒有從性質、價態等結構進行有序的學習。經過前幾個單元的學習,學生已經熟練掌握了物質分類與轉化,具備了分類觀、轉化觀,但對于同一元素下的不同價態下的物質轉化還存在很大的困難。所以單元學科大概念為“價類二維”,核心概念為“價維”和“類維”,價維即依照元素的價態對物質的進行分析,類維即根據物質類別對其性質開展分析。“價類二維”是學生認識物質世界的有效方法,不僅可以幫助學生將散亂的化學知識整合起來,同時為其他元素和化合物的學習做好了堅實的鋪墊。
(三)創設真實學習情境
創設學習情境要圍繞“硫”開展。首先,從硫的存在形式入手,讓學生發現生活中的硫的現象或物質如黃鐵礦、石膏礦以及硫單質。學習硫的化合物的性質,可以運用知識來解釋“工業如何漂白紙漿、草帽以及如何防止建筑物被腐蝕”的生活問題。另外,介紹價類二維圖,基于教材的實驗學習硫及其化合物的性質,引導學生預測濃硫酸的性質。最后,利用酸雨的形成以及造成的危害,讓學生在探究的過程中學習硫及其化合物相互轉化的知識,構建起一個系統的架構。
(四)設計單元目標
單元目標的設定在于引導學生從物質類別、元素價態等視角認識硫元素及其化合物的性質。并通過穿插實驗,讓學生體會到本學科的魅力,并在此過程中促進學生學科素養的發展。基于對學情的分析,教師要把握學生當下的知識學習情況、預測他們學習中的困難點。在初中階段的學習中,學生對硫及其化合物的有關知識有一定的了解,到高中階段需要學生系統地進行學習,所以要做好初高中教學的銜接。基于教材設定,要將單元前后知識整合在一起。硫作為一個變價元素,放在了“氯氣及氯的化合物”以及“金屬鈉及鈉的化合物”單元后,學生可以采取類比的方式認識硫及其化合物。在單元內容學習后,學生能夠利用價類二維模型對同一元素的不同物質進行分類,了解他們之間是如何轉化的,為后續的學習做好鋪墊。依照新課標的要求,單元目標要細化到各個課時中去。因此,文章通過對新課標要求以及教材內容的分析,確立了如下的單元教學目標。單元教學目標為:基于真實的情境了解硫的性質以及在生活中的應用,有助于學生科學態度與社會責任感的培育;能夠從物質類別、元素價態變化的視角認識物質間的轉換,由此建立起“價類二維”的認知模型,豐富物質的研究方法。并通過將知識作用于社會生產、日常生活問題解決中去,培養了學生“結構解決性質,性質決定用途”的觀念;通過對硫及其化合物性質的學習,能夠運用方程式的方式進行表示,同時讓學生體會到實驗對物質性質研究的作用,培養學生科學探究的核心素養。在確立了單元總目標的基礎上,教師要在分析教材內容、學生學情以及核心素養的基礎上,設立各個課時需要達成的目標,確保課時教學的有序開展[6]。
(五)規劃學習任務群
學習任務是對學生來講的,是學生要在課堂中掌握的知識。依照大概念、單元主題以及單元目標,確立單元學習任務,基于學科大概念構建知識結構圖、課時目標,然后分解單元任務。如下是本課題研究的單元任務:掌握探究硫及其化合物性質的方法;構建價類二維模型,以此認識硫及其化合物之間的轉化和性質;利用所學知識解決現實問題。根據氧化還原反應的原理,基于價態視角對硫及其化合物的性質展開分析,構建起硫及其化合物相互轉化的知識結構圖。感受硫及其化合物對人類生活、社會生產帶來的影響,能夠運用知識主動關心社會生產,通過對相關議題的分析和討論,培育學生的社會責任感。
(六)組織化學學習活動
學習活動是推動學習任務落實到實踐中的一個關鍵環節。因此,教師要在明確單元學習任務群的基礎上,構建系列單元學習活動。如第一課時觀看圖片和視頻,包含硫的存在方式、硫及其化合物在生活和社會生產中的用途。通過本課程的學習,需要學生掌握硫及其化合物的存在方式,硫及其化合物的性質。以小組合作的方式,對不同價態的含硫物質之間能夠相互轉換,與反應物的性質、反應條件進行整理、匯報。第二課時為學生展現二氧化硫、濃硫酸等在工業生產中的應用。通過對硫的化合物的性質的分析,以小組討論的方式分析二氧化硫的漂白性、濃硫酸的脫水性、吸水性、強氧化性,并根據其性質分析它們的實際用途。第三課時,為學生展現酸雨造成危害的圖片,然后引導學生分析酸雨形成的原理,再引導學生根據所學的知識提出酸雨防治的建議,最后以報告的方式提交上來。
(七)開展教學評價
單元評價依照形成性評價設計評價量表,采取學生自評、組內互評、教師點評的方式進行。這不僅讓學生對自己的學習情況有所了解,還能讓教師根據學生當下的情況作出合理的指導[7]。《含硫化合物的性質》本單元一共分為三個課時,每完成一個課時后,學生要根據課堂表現、學習情況在相應的位置畫“對勾”。評價內容如下:常見的硫的成分和用途;能列舉硫的化合物的物理與化學性質;能夠對硫的化合物之間的轉換進行分析,并正確寫出化學方程式;能通過實驗探究硫的化合物的相關性質,并能夠正確書寫方程式;可以繪制出硫元素及其化合物轉化的價類二維圖;能夠和伙伴一起開展分析,如實驗觀察、現象記錄,并作出相應的推斷;能根據物質類別、元素的價態,分析其性質以及變化;能從價維和類維的視角,對硫的氧化物的轉化路徑進行分析;能解決現實生活情境,利用所學知識解決一些實際問題;能說出硫的化合物對工業生產產生的作用、對環境的影響。評價選項有非常符合、比較符合、一般、不符合四種。
結束語
綜上所述,核心素養背景下,學生學科素養的培養成了大家關注的重點,同時對當下教學的優化與改革也提出了一定的要求。大概念下的單元教學,有助于學生學科素養的發展,同時為學生更高層次的學習夯實了基礎。現如今,學科大概念下的單元教學已經在高中階段得到了廣泛推廣,絕大多數的教師能夠基于學科大概念的內涵對單元教學流程做出規劃,但開展教學的課例卻很少。基于文本上述的研究,希望能夠給相關教育工作者以借鑒。期望在未來的教育中,一線教師和相關專家能夠加強對大概念下化學教學的研究,通過不斷豐富案例,完善策略,為一線教師提供更好的幫助,同時推動高中化學教學在新時期的持續發展。
參考文獻
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