湯濤濤 趙雷洪

摘? ?要

大概念的理解與應(yīng)用是新版高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的新要求。化學(xué)教學(xué)中的大概念位于概念體系頂端，具有統(tǒng)攝性、抽象性與廣泛遷移性的特點(diǎn)，能夠加強(qiáng)知識(shí)的聯(lián)系與應(yīng)用。結(jié)合大概念的特點(diǎn)與層次結(jié)構(gòu)，從學(xué)科本體、學(xué)生發(fā)展與學(xué)科價(jià)值的角度初步確定了化學(xué)教學(xué)中的5個(gè)大概念。在實(shí)踐操作中，需發(fā)揮大概念在規(guī)劃教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計(jì)教學(xué)評(píng)價(jià)、組織教學(xué)活動(dòng)中的作用。

關(guān)鍵詞

大概念? 高中化學(xué)? 課程標(biāo)準(zhǔn)

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版）與2003版的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)版）》相比在內(nèi)容與形式上都有了實(shí)質(zhì)性的突破。其中，新版課標(biāo)在內(nèi)容層面更重視以學(xué)科大概念為核心，使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化[1]。高中化學(xué)課程是義務(wù)教育階段化學(xué)或科學(xué)課程的深化，對(duì)學(xué)生提出了更高的要求。這個(gè)階段需要識(shí)記與理解的化學(xué)知識(shí)繁雜，僅通過記憶孤立的事實(shí)知識(shí)不能夠深入理解化學(xué)。以大概念聚焦化學(xué)教學(xué)不僅能夠增強(qiáng)知識(shí)的結(jié)構(gòu)性與內(nèi)在聯(lián)系，并且有助于化學(xué)基本觀念的形成，解決教學(xué)中存在的掌握知識(shí)與學(xué)生發(fā)展的矛盾。為此，在化學(xué)教學(xué)中增強(qiáng)對(duì)“大概念”的理解及教學(xué)建構(gòu)就顯得十分重要。

一、“大概念”的特點(diǎn)與層次結(jié)構(gòu)

大概念教育理念是基于教學(xué)中存在的課程內(nèi)容過于繁雜，知識(shí)與知識(shí)之間聯(lián)系薄弱，學(xué)生所學(xué)知識(shí)支離破碎、脫離生活、難以遷移應(yīng)用等問題而提出的[2]。大概念反映的是知識(shí)背后的深層次含義，體現(xiàn)了知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系。奧爾森以生物教學(xué)為例凸顯了大概念的內(nèi)涵，他認(rèn)為教學(xué)不僅僅是讓學(xué)生識(shí)記“卵、幼蟲、蛹、成蟲”等具體知識(shí)，而是需要學(xué)生明白一個(gè)大概念即所有生物都有一個(gè)生命周期，包括出生、生長(zhǎng)、繁殖和死亡[3]。傳統(tǒng)教學(xué)易關(guān)注具體細(xì)節(jié)，忽略隱含其后的大概念，學(xué)生難以意會(huì)知識(shí)背后的深刻內(nèi)涵。挖掘知識(shí)背后的大概念，使之從隱性地位躍遷至顯性層面，能夠克服傳統(tǒng)教學(xué)的弊端。筆者搜集了國(guó)外學(xué)者對(duì)大概念在教學(xué)中的論述，總結(jié)出大概念的特點(diǎn)與層次結(jié)構(gòu)。

1.“大概念”的特點(diǎn)

國(guó)外學(xué)者對(duì)大概念的描述側(cè)重于其在課程與教學(xué)中發(fā)揮的作用，例如連結(jié)知識(shí)、解決新情境中的問題、對(duì)學(xué)生影響久遠(yuǎn)等。例如奧爾森認(rèn)為大概念是個(gè)體能夠“帶回家的信息”，對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)能夠產(chǎn)生持續(xù)作用[4];懷特利認(rèn)為大概念是理解的建筑材料，用以使人們能夠聯(lián)結(jié)其他零散的知識(shí)點(diǎn)[5];威金斯和麥格泰等人認(rèn)為大概念是處于課程學(xué)習(xí)中心位置的觀念、主題、辯論、悖論、問題、理論或者是原則等，能夠?qū)⒍喾N知識(shí)有意義地連結(jié)起來，是不同環(huán)境中應(yīng)用這些知識(shí)的關(guān)鍵[6]。這些作用源于大概念本身的三個(gè)特點(diǎn)：統(tǒng)攝性、抽象性與廣泛遷移性。

（1）統(tǒng)攝性

大概念能夠反映萬事萬物之共有屬性，是對(duì)某一領(lǐng)域內(nèi)事物的系統(tǒng)性、全面性、本質(zhì)性認(rèn)識(shí)，具有強(qiáng)大的統(tǒng)攝作用。大概念提出的關(guān)鍵原因在于它能統(tǒng)領(lǐng)眾多小的觀點(diǎn)，有大概念統(tǒng)領(lǐng)，學(xué)生腦海中的知識(shí)不再是孤立、片斷式的存在，而是形成了一張結(jié)構(gòu)性極強(qiáng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

（2）抽象性

大概念位于學(xué)科概念體系頂端，概括性極強(qiáng)，通常用一個(gè)語詞就能予以標(biāo)記，例如“結(jié)構(gòu)”“變化”。這些語詞通常是生活中的常用詞語，其背后卻隱含著龐大的意義世界。呂立杰等人指出每一個(gè)科學(xué)大概念都是一部科學(xué)發(fā)展史、蘊(yùn)含著科學(xué)哲學(xué)并且連接著科學(xué)社會(huì)學(xué)[7]。該特點(diǎn)使得大概念成為連接學(xué)校與真實(shí)世界的關(guān)鍵，但是大多數(shù)人對(duì)大概念的理解較為膚淺。大概念不可以直接學(xué)習(xí)，其習(xí)得是一個(gè)緩慢、持續(xù)、漸進(jìn)的過程。學(xué)習(xí)者需在事實(shí)層面與概念層面不斷反復(fù)思考才能領(lǐng)悟。

（3）廣泛遷移性

大概念統(tǒng)攝下的各類知識(shí)以其優(yōu)良的結(jié)構(gòu)性而在解決問題中發(fā)揮巨大的優(yōu)勢(shì)。如專家具備某一領(lǐng)域的大概念知識(shí)，能夠從復(fù)雜的問題情境中抽象出概念因素，并遷移至腦海中熟悉的領(lǐng)域，從而比新手更善于將所學(xué)知識(shí)遷移至新的情境中。

2.“大概念”的層次結(jié)構(gòu)

大概念之“大”是一個(gè)相對(duì)的概念。溫·哈倫指出，任何對(duì)較少現(xiàn)象適用的概念，都會(huì)聯(lián)系到一個(gè)適用于更多現(xiàn)象的較大概念，以此類推，較大的概念可以歸入一個(gè)更大的、更廣泛的概念[8]。學(xué)科層面的大概念以其高度的概括性位于該學(xué)科的頂端，位于其上還有哲學(xué)層面的大概念。為增強(qiáng)教學(xué)的指導(dǎo)性，化學(xué)教學(xué)中的大概念位于哲學(xué)層面的大概念之下，具體的化學(xué)核心概念之上，統(tǒng)攝核心概念，揭示核心概念之內(nèi)在聯(lián)系（見表1）。

大概念的高度統(tǒng)攝性，使之與眾多具體化學(xué)概念形成了廣泛的關(guān)聯(lián)，為師生建立知識(shí)之間的聯(lián)系提供了潛在條件。大概念的廣泛遷移性有助于學(xué)生解釋更多現(xiàn)象，解決更多的問題，為化學(xué)基本觀念的形成指明了方向（見圖1）。由大概念架構(gòu)的學(xué)生觀念不會(huì)被遺忘，從而對(duì)學(xué)生產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)影響。除此之外，事實(shí)性層面與大概念層面之間的距離為學(xué)生提供了思考的方向和思考的空間。學(xué)生在開放性的空間內(nèi)建構(gòu)個(gè)人意義，形成自身的理解。

二、高中化學(xué)教學(xué)中“大概念”的選擇

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》明確指出高中化學(xué)必修課程須突出化學(xué)基本觀念（大概念）的統(tǒng)領(lǐng)作用，選取“化學(xué)科學(xué)與實(shí)驗(yàn)探究”“常見的無機(jī)物及其應(yīng)用”“物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與反應(yīng)規(guī)律”“簡(jiǎn)單的有機(jī)物及其應(yīng)用”“化學(xué)與社會(huì)發(fā)展”5個(gè)主題[9]，每個(gè)主題下的內(nèi)容要求可視為高中化學(xué)核心概念[10]，例如“原子結(jié)構(gòu)與元素周期律”“化學(xué)鍵”“化學(xué)反應(yīng)的限度與快慢”等。盡管新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)大概念的作用，但其并未提出具體的大概念類別。溫·哈倫認(rèn)為選擇大概念的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該包括以下幾點(diǎn)：第一，能夠解決學(xué)校期間與畢業(yè)以后的問題;第二，為參與決策的問題提供科學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ);第三，能夠?qū)θ藗兲岢龅挠嘘P(guān)自身或自然的問題作出回答;第四，具有文化上的意義（科學(xué)對(duì)自然、社會(huì)的影響）[11]?？梢妼?duì)大概念的選擇需要從學(xué)科本體、學(xué)生發(fā)展、學(xué)科價(jià)值層面綜合審視。

1.基于學(xué)科本體

化學(xué)大概念是基于對(duì)化學(xué)學(xué)科的全面了解，系統(tǒng)從事化學(xué)研究而得出的具有高度總結(jié)性、概括性的認(rèn)識(shí)，必然要對(duì)化學(xué)本質(zhì)有著深刻地領(lǐng)悟才能得出?；瘜W(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的一門基礎(chǔ)學(xué)科，其特征是從微觀層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)，以符號(hào)形式描述物質(zhì)，在不同層面創(chuàng)造物質(zhì)?；瘜W(xué)教學(xué)中大概念背后隱含著該學(xué)科的研究對(duì)象與研究方法，課標(biāo)中對(duì)化學(xué)本質(zhì)的描述可作為化學(xué)大概念選擇的標(biāo)準(zhǔn)。思考化學(xué)本質(zhì)就是從哲學(xué)層面思考化學(xué)，化學(xué)大概念需與位于其上的哲學(xué)范疇相對(duì)應(yīng)?；瘜W(xué)中的組成、結(jié)構(gòu)、反應(yīng)與三個(gè)化學(xué)哲學(xué)范疇——實(shí)體、關(guān)系和過程相對(duì)應(yīng)[12]。因此，物質(zhì)組成、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與化學(xué)反應(yīng)可用作高中化學(xué)教學(xué)的大概念。

2.基于學(xué)生發(fā)展

除了學(xué)科視角，還需從學(xué)生發(fā)展的層面考慮化學(xué)“大概念”的選擇?；瘜W(xué)基本觀念是化學(xué)教育給予學(xué)生的經(jīng)過記憶遺忘后“所剩下的東西”，能夠在學(xué)生未來生活中發(fā)揮持續(xù)作用，是化學(xué)教學(xué)的最終目的?；瘜W(xué)教學(xué)就是以大概念為載體，聚焦大概念的遷移應(yīng)用，形成學(xué)生化學(xué)基本觀念的過程。畢華林教授從化學(xué)的研究對(duì)象、研究方法以及學(xué)科價(jià)值層面指出化學(xué)基本觀念包括元素觀、微粒觀、變化觀、實(shí)驗(yàn)觀、分類觀、化學(xué)價(jià)值觀等[13]。因此，化學(xué)大概念的選擇需指向化學(xué)基本觀念的形成。

3.基于學(xué)科價(jià)值

每一個(gè)學(xué)科的理論知識(shí)都與社會(huì)歷史的發(fā)展緊密結(jié)合?；瘜W(xué)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)文明的密切關(guān)系，在促進(jìn)人類文明可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著日益重要的作用。如通過元素周期表，就能初步篩選具有催化劑的物質(zhì);通過改變金屬的組成結(jié)構(gòu)，就能極大地改變金屬的性能。為實(shí)現(xiàn)某一功能而統(tǒng)攝的化學(xué)知識(shí)兼具目的性與理論性，是學(xué)生在“用”中習(xí)得的知識(shí)。為此，化學(xué)價(jià)值也是統(tǒng)領(lǐng)化學(xué)教學(xué)的一個(gè)大概念。

三個(gè)維度的內(nèi)容存在一定程度的交叉，綜合化學(xué)本質(zhì)、化學(xué)基本觀念、化學(xué)價(jià)值層面，初步確定化學(xué)教學(xué)中的大概念包括物質(zhì)微粒（物質(zhì)的組成）、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)變化、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)的分類、化學(xué)價(jià)值等。六個(gè)大概念從不同的角度揭示了化學(xué)知識(shí)的核心內(nèi)容，教學(xué)過程需不斷增加對(duì)六個(gè)大概念的理解。

三、基于“大概念”的化學(xué)教學(xué)建構(gòu)

教學(xué)中始終存在這樣一個(gè)矛盾，既想讓學(xué)生所學(xué)終身受益，又想讓學(xué)生取得好成績(jī)的問題。這個(gè)矛盾在以課時(shí)為單位的課堂教學(xué)中日益凸顯，教師容易過分關(guān)注具體的化學(xué)知識(shí)，而忽略了其背后的大概念內(nèi)涵。大概念與具體事實(shí)表象相離更遠(yuǎn)，是對(duì)更廣泛事物本質(zhì)屬性的揭示，具有較高的學(xué)習(xí)難度。其學(xué)習(xí)通常需要貫穿不同的時(shí)間段，呈現(xiàn)明顯的螺旋進(jìn)階特點(diǎn)，它與觀念的形成基本是同步的。那么教師應(yīng)該如何組織學(xué)習(xí)內(nèi)容，才能使學(xué)生既學(xué)會(huì)某一具體化學(xué)知識(shí)，又不單單停留在這一層次上？或者說如何在聚焦具體化學(xué)核心概念的單元教學(xué)中，凸顯大概念的作用呢？埃里克森在《以概念為本的課程與教學(xué)》中提及宏觀概念在組織教學(xué)內(nèi)容時(shí)的困境，這里的“宏觀概念”可理解為大概念。他指出宏觀概念對(duì)于學(xué)科內(nèi)容的組織而言過于宏大，但宏觀概念可以生成概念性視角，聚焦單元工作，激發(fā)協(xié)同思考[14]。大概念過于抽象無法直接指導(dǎo)教學(xué)，但是能為核心概念的基本理解提供概念性視角。在教學(xué)過程中聚焦對(duì)核心概念的基本理解來確定教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方案、組織教學(xué)活動(dòng)能夠凸顯大概念的作用。

1.圍繞大概念層次規(guī)劃教學(xué)目標(biāo)

傳統(tǒng)教學(xué)目標(biāo)多聚焦事實(shí)與技能層面，易忽視概念性理解。以概念為本的教學(xué)可采用KUD模式，該模式有助于發(fā)揮大概念的統(tǒng)領(lǐng)作用。它將概念性層次從事實(shí)性層次中區(qū)分出來作為教學(xué)目標(biāo)的核心，分為三個(gè)維度：知道（Konwing）、理解（Understanding）、能做（Doing）[15]?，F(xiàn)以人教版化學(xué)必修第一冊(cè)（2019版）中位于第一章第二、三節(jié)內(nèi)容為例，確定教學(xué)目標(biāo)?！半婋x與離子反應(yīng)”“氧化還原反應(yīng)”是重要的核心概念。兩節(jié)內(nèi)容除了讓學(xué)生明白“電解質(zhì)溶于水能增強(qiáng)導(dǎo)電性”以及如何書寫電離方程式、離子方程式等事實(shí)與技能性知識(shí)外，更重要的目的在于讓學(xué)生從“物質(zhì)微粒”“化學(xué)反應(yīng)”等大概念視角去理解核心概念的深刻內(nèi)涵，即教學(xué)目標(biāo)中的理解（Understanding）層面。教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)按照化學(xué)大概念——概念性視角——核心概念——核心概念的基本理解的順序?qū)訉舆f進(jìn)（見表2）。

基于大概念的視角還能夠提升教學(xué)目標(biāo)的整體規(guī)劃性。以“化學(xué)變化”為例，高中化學(xué)與“化學(xué)變化”緊密聯(lián)系的還包括元素化合物、物質(zhì)的量、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)反應(yīng)限度、化學(xué)反應(yīng)能量變化等核心概念。這些核心概念分別從不同角度揭示了大概念內(nèi)涵，例如“元素化合物”側(cè)重于從物質(zhì)轉(zhuǎn)換的角度理解化學(xué)反應(yīng)。“物質(zhì)的量”反映了化學(xué)變化在宏觀層面是一定質(zhì)量物質(zhì)之間的反應(yīng)，在微觀層面是微粒之間的反應(yīng);揭示了物質(zhì)之間的反應(yīng)是按照一定量比進(jìn)行，架構(gòu)了連接宏微的橋梁?！盎瘜W(xué)反應(yīng)限度”反映了化學(xué)變化存在限度，變化不存在真正意義上的停止，而只是一種平衡的狀態(tài)?！盎瘜W(xué)反應(yīng)能量變化”揭示了化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊鍵斷裂、新鍵形成，這個(gè)過程伴隨著能量的變化。

2.按照大概念要求設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方案

為判斷學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解情況，需要聚焦大概念對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方案。例如“電離與離子反應(yīng)”位于高中化學(xué)的最前部分，教材中呈現(xiàn)的眾多圖片突出了三重表征的特點(diǎn)，即旨在加強(qiáng)物質(zhì)宏觀——符號(hào)——微觀之間的聯(lián)系，理解微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)需著重突出微粒這一隱含大概念，表3為該內(nèi)容設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)方案“觀察硫酸鈉與氯化鋇反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，描述溶液內(nèi)部離子發(fā)生的變化”。

3.聚焦“意義”與“遷移”組織教學(xué)活動(dòng)

威金斯指出高中教學(xué)的使命除覆蓋內(nèi)容外，還需幫助學(xué)習(xí)者對(duì)內(nèi)容進(jìn)行有深度的和富有成效的思考[16]。教學(xué)要使學(xué)生獲得重要的事實(shí)性知識(shí)與技能，還要使這些內(nèi)容有意義，并且能夠遷移至其他情境中。厘清學(xué)習(xí)內(nèi)容的大概念視角及其與具體化學(xué)知識(shí)的關(guān)系，組織相對(duì)應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)，使得概念在新舊知識(shí)聯(lián)系、解釋和解決問題中產(chǎn)生意義，在遷移運(yùn)用至新的情境中凸顯其本質(zhì)屬性。以“電離與離子反應(yīng)”為例，設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)（見表4）。

化學(xué)大概念統(tǒng)攝的化學(xué)知識(shí)層次分明、結(jié)構(gòu)明確、聯(lián)系緊密、主次清晰，構(gòu)成了學(xué)科內(nèi)容的主干，是教學(xué)與學(xué)習(xí)的著力點(diǎn)。教師在教學(xué)前需要站在大概念的視野下對(duì)整個(gè)學(xué)期內(nèi)容做整體規(guī)劃，在教學(xué)中需要從大概念的視角審視各類核心概念，圍繞大概念展開一系列教學(xué)活動(dòng)。

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