高中化學教學內容結構化設計的實踐探索

高中化學課堂教學應堅持從“知識本位”向“素養本位”轉變的教學理念，精心策劃教學內容，以促進學生從掌握學科知識向培養學科核心素養轉化。實現這一轉變的關鍵在于對化學教學內容進行結構化設計。通過運用思維導圖、認識模型和項目任務等結構化途徑，幫助學生構建知識之間的聯系、清晰認識思路以及掌握核心觀念，從而推動學生對化學學科的深度理解。

高中化學教學內容；結構化設計；思維導圖；認識模型；項目任務

黃清輝，張賢金，吳新建.高中化學教學內容結構化設計的實踐探索[J].教學與管理，2025（07）：55-57.

《基礎教育課程教學改革深化行動方案》明確闡述了深化教學改革、更新教育理念、轉變育人方式、提高育人水平、促進學生全面發展的必要性[1]。教師要切實轉變教學行為，助力學生實現學習方式的深度變革。《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標”）著重強調內容結構化設計在化學課堂教學中起著重要的作用，不僅有助于學生構建結構化知識體系和思維體系，還對學生關鍵能力的培養極具現實意義與長遠意義[2]。因此，教師應充分意識到知識結構化教學對學生核心素養培養的重要性[3]，教學內容的結構化不僅有助于學生對化學知識的整體性、系統性及本原性認識，更有利于學生增進對化學學科的理解，進而實現知識結構化向認知結構化的轉變，完成學科知識向學科核心素養轉化的目標。

一、高中化學教學內容結構化的內涵

化學學科知識是落實核心素養培育的重要載體。知識本身具有不同層次，按照層次由低至高可劃分為事實性知識、概念性知識、方法性知識、觀念性知識等四個維度。這四個維度的知識構成了人的認知不斷升華的過程，它們之間既獨立又相互關聯，共同構建了金字塔型的知識結構化體系[4]。

結構化是心理學術語，指的是對積累的知識進行歸納、梳理與整合，使知識之間不再是碎片化、零散、堆積、孤立、混亂的狀態，而是形成有組織、有條理、有結構、有系統的知識體系。高中化學教學內容結構化是高中化學課程與教學內容優化的價值追求，也是培養學生核心素養在內容層面的有力回應。高中化學教學內容的結構化有助于學生理解化學知識點之間的聯系，在頭腦中構建層次化、網絡化、系統化的知識體系、認知體系和觀念體系。學生在未來的學習與生活中遇到新問題、新情境時，能夠在結構化體系中快速、精準地找到問題的關鍵所在，制定問題解決思路與方案，使之具備終身發展的思維方式、思維能力與思維品質。

二、高中化學教學內容結構化設計的策略

教學內容結構化設計是實現化學知識向學科核心素養轉化的關鍵要素[5]。教師利用思維導圖、認識模型及項目任務等方式，組織開展證據推理、模型建構、史料研究等系列化的學習活動，促進學生形成知識關聯、認識思路及核心觀念的結構化。

1.利用思維導圖促進學生構建知識關聯結構化

化學知識表面上看似零散和孤立，但實際上它們之間存在著錯綜復雜的聯系。知識關聯的構建是基于知識點之間內在的邏輯關系，將眾多知識點編織成一個統一的有機整體。知識關聯結構化的本質在于精確地揭示知識點之間的內在聯系，構建一個具有思維深度、層次分明、可視覺化的認知結構。教師通過引導學生創建思維導圖，幫助學生實現知識關聯的結構化，從而促進學生形成系統化的知識、理解性的記憶、結構化的思考和可視化的思維等一體化的綜合能力。思維導圖從一個核心概念出發，不斷向外拓展延伸思維，建立與核心概念逐級相關的多個下一級、二級概念等子概念，通過關節點將核心概念與子概念、子概念與子概念有機地連接起來，形成一個有中心、有分支、有文字、有層級、有色彩的發散性立體結構體系。

例如，化學平衡是高中化學中一個關鍵的反應原理，是平衡理論體系的核心，提供認識化學反應的另一個重要視角。水溶液存在著多種類型的化學平衡，屬于化學平衡體系的一個分支，是化學平衡的延伸與拓展，涵蓋了水的電離平衡、弱電解質的電離平衡、鹽類水解平衡、沉淀溶解平衡等。對應的平衡常數分別為Kw、Ka（或Kb）、Kh、Ksp，這些平衡常數并非孤立存在，而是彼此關聯的。教師可以設計以平衡常數為核心主題的思維導圖，將五大平衡常數有機地整合在一起，構建知識框架，從而實現知識關聯的結構化。

2.利用認識模型促進學生構建認識思路結構化

認識路徑是對物質及其變化特征與規律的學科基礎性認識過程的概括，它涵蓋了認識的視角、方向、程序、路徑和框架等。認識路徑的結構化有助于學生構建問題解決的分析框架和思維模型，使學生在面對復雜問題時能夠依據這些框架和模型，遵循一定的邏輯步驟進行推論和思考。認識模型的構建有效地促進學生認識路徑的結構化，從而使學生的分析路徑變得清晰化、有序化、程序化和可視化。

模型是對特定事物的特征、規律或過程的抽象化和簡化，并將其轉化為易于理解和處理的形式。化學認識模型由研究對象、認識角度、知識框架、任務維度、認知路徑、功能價值等諸多要素構成。化學認識模型的建立幫助學生進一步認識物質的結構、性質及變化規律等，實現知識的有效遷移，提升整體思維能力。認識模型是學科核心素養的關鍵要素，是培養學生“模型認知”素養的基礎方法，是促進學生認識路徑結構化的重要途徑，也是化學學科發揮育人功能的關鍵手段。

例如，離子反應作為化學領域的一個重要概念，在物質檢測、物質轉化、規律研究等方面具有廣泛的應用，貫穿于整個高中化學教學過程，是教學的重點與難點，在化學學科中占有極其重要的地位。教師應引導學生從自然現象和生產生活實際問題出發，開展小組合作、實驗探究、分析研討、方案設計等活動，對離子反應進行深入研究。通過從認識對象（物質、元素、分子、離子、原子、電子、電荷）、認識視角（物質分類、電離理論、復分解反應、氧化還原反應、絡合反應、鹽類水解、守恒規律）、問題維度（應用、制備、分離、保存、轉化、鑒定、檢驗）及任務維度（設計方案、實驗探究、分析解釋、描述說明、競爭順序、用量影響、方程書寫）等方面幫助學生建立離子反應的認識模型，實現認識路徑的結構化。

3.利用項目任務促進學生構建核心觀念結構化

核心觀念構成了事物的根本要素，是物質世界認識的精髓所在，集中體現了學科知識的解釋力、表現力、統整力和滲透力。它蘊含了學科的思想、方法和思維方式，不僅發揮學科的育人功能，實現學科的育人價值，更是學科核心素養有效落地的重要體現[6]。化學核心觀念是指學生通過化學學習，深入理解學科本原并提煉出核心概念的基礎上進一步升華而形成的，涵蓋微粒觀、轉化觀、平衡觀、守恒觀等方面內容，是學生對化學學科全面而深刻理解的具體表現。核心觀念以學科知識為載體，項目任務將核心觀念與學科知識進行有效銜接、深度融合，進而促進核心觀念結構化的形成。

項目任務是指為實現學習目標所需完成的具體工作單元。項目任務是知識學習的核心組成部分，是確保項目能夠按照預定的計劃實施并順利完成既定目標的重要保障。緊扣核心觀念建構的教學目標，遴選適合的真實情境，抽取核心觀念統攝下的學科核心知識，并將其轉化為若干個問題，設計不斷進階的關聯性學習任務[7]，通過問題的解決逐漸形成核心觀念，并找到核心觀念結構化的思維路徑。

例如，侯氏制堿法彌補了索爾維制堿法存在的不足，徹底打破了一些國家的壟斷，為世界制堿技術做出杰出貢獻，不僅實現食鹽循環使用降低了成本，還減少環境污染，實現了工業生產與環境保護的和諧發展。微項目“探秘索爾維法和侯氏制堿法”是一個優秀的教學素材，教師可以引導學生以項目任務的形式開展結構化教學模式（如圖1），運用結構化的思維模型與認知思路去解決實際問題，從而提升學生核心觀念的結構化水平[8]。

三、高中化學教學內容結構化設計的實踐路徑

教師是學生成長、成才的引路人，是學生學習的指導者、幫助者和合作者，是課程理念的實踐者，是結構化教學內容的課堂設計者。教師只有站在學生、學科、課程等視角進行多維度的結構化思考與設計，才能更好地做好教學內容結構化的教學實踐活動。

1.首要任務是診斷結構化認知水平

教師應秉持“以學生為本”的教育理念，在實施結構化教學的過程中，將學生置于核心位置，深入了解學生的認知差異，這是結構化教學的根基與先決條件。教師通過問卷調查、師生交流、課堂觀察、課后作業等方式，掌握學生的知識基礎、興趣特點、學習習慣、思維能力及認識角度等信息。隨后，依據學生已有的認知結構水平，并結合學生最近發展區，引導學生以新的視角吸收新知識，逐步擴展內容結構化的思維。學生現有的學習觀念對其今后學習產生深遠影響，教師需深入思考從教學內容的關聯性、認識思路的連貫性到核心觀念的整合中可能出現的問題，分析教學內容的邏輯結構，并預設多種促進學生實現結構化的具體策略與方案[9]。在教學過程中，教師應持續觀察學生的學習狀態，掌握內容構建的關鍵維度，及時調整教學內容與方法。

2.重要環節是明確結構化發展路徑

教師應樹立教學內容結構化的意識，將結構化教學理念融入教學設計之中，依托結構化教學模型，進行“認識思路”與“核心觀念”的教學設計與實施。學生在參與結構化的教學活動中逐步形成知識、方法和思想結構化的優良品質。結構化教學模式強調知識結構的整合和知識共有的本質特征。教師需明確學生結構化發展路徑，立足于新課標要求，結合學生實際情況，開設任務型情境教學，組織開展情境分析、問題提煉、方案規劃、實驗探究、數據分析、思維導圖繪制、知識整合及觀念提煉等系列學習活動。每個學習活動的內容、順序及方式都應恰如其分，既要滿足結構化發展的需要，也要符合學生核心素養發展的需求。

3.最終目標是構建結構化思維體系

思維是人腦對客觀事物本質及規律的概括和間接反映。它源于感知，而又高于感知，是運用分析、比較、判斷、推理、概括等方式達到理性認識。結構化思維是一種系統性、整體性和結構性的思維模式，是學生在分析和解決實際問題時，按照一定的模式和流程順序進行的思維方式。在教學內容結構化設計的過程中，教師應深度整合新舊知識，使之關聯化；深度挖掘隱性知識，使之顯性化；深入探索知識結構框架，使之系統化；深入尋找思維切入點，使之結構化[10]。通過這些方式，不斷提升學生思維能力，構建從“往哪看”到“怎么看”再到“怎么想”最后到“怎么辦”的問題解決思維流程，促進學生建立完善的結構化思維體系，發展學生化學學科核心素養。

參考文獻

[1] 教育部辦公廳關于印發《基礎教育課程教學改革深化行動方案》的通知[EB/OL].（2023-05-26）.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A

26/jcj_kcjcgh/202306/t20230601_1062380.html.

[2] 中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020：70-71.

[3] 付佳雨.高中化學教學內容結構化的實踐研究[D].牡丹江：牡丹江師范學院，2022.

[4]楊梓生，吳菊華.指向深度學習的知識結構化及其建構路徑探析——以義務教育化學課程“燃燒與滅火”單元教學為例[J].福建教育，2023（07）：35-37.

[5] 張克龍.化學課堂深度學習活動的設計與實踐[J].化學教與學，2023（05）：30-33+62.

[6] 劉麗珍，鄧峰，陳泳蓉，等.高中有機化學教學內容結構化[J].化學教學，2022（10）：33-38.

[7] 江合佩，林藝玲.大概念統領的跨學科項目式學習——以“設計化學環實現純堿和氯乙烯聯產”為例[J].化學教與學，2023（01）：7-

12+18.

[8] 經志俊.基于教學內容結構化的教學主張[J].化學教與學，2019（10）：28-29.

[9] 易容.模型化、數字化、結構化：化學變化再認識[J].化學教與學，2024（08）：3-5.

[10] 鄒國華.關注知識屬性的化學知識結構化教學[J].化學教學，2024（04）：3-8.

【責任編輯" " 郭振玲】

*該文為福建省教育科學“十四五”規劃2023年度課題“基于項目式學習提升學生關鍵能力的教學實踐研究”（FJJKZX23-237）的階段性成果