新課標背景下高中化學核心概念的構建

化學核心概念?是位于化學學科中心位置的概念性知識、原理或方法，它們是對同一類問題的本質特征的抽象和概括，能夠將化學學科的思想貫穿于內容中，具有高度的概括性和統攝性。這些核心概念具有持久價值和遷移價值，是關鍵性的概念知識。《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》要求：“從化學核心概念或基本原理中提出并選擇研究性問題，開展有關實驗活動。”“單元與模塊復習應依據內容要求，圍繞化學核心概念和觀念的結構化來進行，通過提問或繪制概念圖等策略，診斷學生化學核心概念和觀念的結構化水平；對于處在‘知識關聯’水平的學生，應引導他們進一步概括核心概念的認識思路，形成基于‘認識思路’的結構化，從而提升化學核心概念和觀念的結構化水平，發展化學學科核心素養。”“試題內容與提出的問題應針對本課程標準中的內容要求，突出化學核心概念與觀念。”“化學教材應圍繞化學核心概念確定教材內容主題，將核心概念與情境、活動和問題解決融為一體，凸顯教材內容主題的素養發展功能。”在此，筆者就新課標背景下高中化學核心概念的構建作了一定實踐與研究。

一、把握高中化學新課標，構建高中化學的核心概念

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》將必修課程分成了5個主題，將選擇性必修課程分成了3個模塊共計9個主題。將模塊或主題內容進行抽象，可以提取一個或若干個核心概念。如必修課程的主題2為“常見的無機物及其應用”，包括常見元素與物質、氧化還原反應、電離與離子反應、物質性質及物質轉化的價值，根據研究內容，可以抽象出“不同的無機物通過化學反應可以實現相互轉化”的核心概念。這種建構的前提是建立核心知識網絡，順著網絡線規劃教學內容，突破各個核心知識，強化知識之間的聯系，發展知識網絡版圖。這種建構方式有助于學生厘清化學知識之間的邏輯關系，系統學習并掌握化學知識。學科核心素養包含“宏觀辨識與微觀探析”等5個方面，它們相互關聯。基于知識模塊的教學是在知識進階中發展學生的多維素養，但對某一具體素養的培養相對分散。為了能夠對某一具體素養進行專項發展，可以整合高中階段的相關知識，建構核心概念。素養1“宏觀辨識與微觀探析”，是讓學生從宏觀上認識物質的組成、性質及變化，從微觀結構解釋原因，建構“結構決定性質”的核心概念，并發展下位概念，如“原子結構決定元素性質”“分子結構及晶體結構決定單質或化合物的性質”“價電子排布決定元素的化合價”等。教學設計時，以實驗為基礎，借助宏觀現象分析物質性質，借助研究成果及事實描述結構，結合微粒結構及微粒間的作用力解釋結構與性質的關系。

二、分析學生認知結構，構建高中化學的核心概念

只有全面了解學生的認知現狀才能設計出最優的、可行的大單元教學方案。分析學生認知結構，有利于構建高中化學的核心概念。首先，學生的一般心理特征。相較于初中階段，高中學生的各方面能力都有了階段性增長，其自我意識、獨立意識不斷提升，處理事情的能力也有了較大進步。與此同時，學生外在或外顯的自我表現變得隱忍收斂，心理、思維、思想等內部世界變得活躍，需要教師或外部環境的積極引導。其次，學生的現有水平。學生的抽象思維處于初步發展階段，仍需依靠實物輔助理解抽象概念，在宏觀與微觀間建立聯系存在一定難度。學習完成“離子反應”“氧化還原反應”后，學生對物質由分子、原子等微觀粒子組成，化學反應的本質是離子間的反應已有所認識。最后，學生認知障礙分析。對物質的量的學習，學生最容易出現的問題是將其與物理學科中數量、質量等概念混淆，進而把物質的量這一化學概念拆分理解或擴充理解。究其原因，學生對化學核心概念缺少必要和實質性認知。因此，對物理量的梳理是教學過程不可規避的問題，否則學生的思維會變得混亂，不能準確理解化學核心概念。基于此，此階段學生對微粒量的認知有待深化。

三、開展化學實驗探究，構建高中化學的核心概念

基于實驗探究的高中化學的核心概念教學能降低核心概念的難度，促進學生對化學核心概念的理解。如氧化還原反應的實質是一個微觀層面的知識，對剛步入高一的學生而言，“電子轉移”是相對抽象、難理解的化學概念。因此教師在教學中可以通過充分利用魯科版高一新教材中的實驗進行分組探究活動。在實驗探究中，學生可以清楚地看到電流計指針的偏轉。教師可以引導學生思考：電流表指針發生偏轉說明什么？電流是怎么產生的？哪種物質提供電子？哪種物質得到電子？在此教學環節中，讓學生真實感受到反應中有電子發生了轉移，進而增進學生在微觀層面對概念的理解。對于物質的“氧化性”和“還原性”這類核心概念進行講解，如果只是根據物質所含元素化合價升高或降低的可能性，運用預測物質可能具有還原性或氧化性這一常規方法，學生往往會感覺知識枯燥無味。通過引導學生開展實驗探究，利用實驗事實證明物質所具有的性質，有助于學生對于“氧化性”和“還原性”有更為深刻的理解。例如，酸性KMnO4溶液和KI溶液分別是高一化學中重要的氧化劑與還原劑，如果只是單純讓學生進行記憶，學生很難進行知識遷移與應用。教師可引導學生從核心元素錳元素+7價為最高價態及碘元素-1價為最低價態，預測酸性KMnO4溶液具有氧化性和KI溶液具有還原性，再讓學生在實驗探究中觀察兩者反應前后的顏色變化，體會氧化還原反應的發生，并掌握預測陌生物質是否具有氧化性與還原性的方法。

總之，高中化學核心概念的掌握對于學生來說至關重要，它們不僅是學習化學的基礎，也是理解復雜化學現象和解決化學問題的關鍵。通過學習和掌握這些核心概念，學生能夠更好地理解化學的原理和規律，從而在面對實際問題時能夠運用化學知識和方法進行分析和解決。在新課程標準背景下，有效的化學核心概念教學應以發展學生的化學學科核心素養為主旨，采用適合學生實際情況的有效教學措施，以促使學生深刻理解化學核心概念。