謝振超

摘要：核心概念是居于學科中心的概念性知識，具有持久價值和高度遷移價值。以建構(gòu)核心概念為目的的教學是提升學生學科理解能力，培養(yǎng)學生分析、解決問題能力的重要途徑。核心概念不同于學科術(shù)語，教師應理解核心概念的意義及特征，思考化學核心概念的建構(gòu)方法，促使學生深度學習。

關鍵詞：化學；核心概念；核心素養(yǎng)；核心問題；遷移

文章編號：1008-0546（2022）12-0015-04

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.12.004

一、問題的提出

“重視以學科大概念為核心，使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，以主題為引領，使課程內(nèi)容情境化，促進學科核心素養(yǎng)的落實”是《普通高中化學課程標準（2017年版）》的明確要求。[1]要實現(xiàn)不同情境下的遷移，學生必須深刻理解并掌握先前知識，不斷對事物本質(zhì)進行抽象，用哲學思維建構(gòu)核心概念。但調(diào)查發(fā)現(xiàn)，教師對大概念或核心概念的理解不夠深入；學生死記硬背、知其然不知其所以然的低效學習現(xiàn)象依然嚴重，學習遷移能力低下。建構(gòu)核心概念是落實核心素養(yǎng)的重要任務。

二、核心概念概述

核心概念[2] （key concept）通常也被稱為大概念（ big idea）、大觀念，它們在知識的屬性和特質(zhì)上并無本質(zhì)區(qū)別，只是不同學者或團體的使用習慣不同。為突出大概念在知識單元中的核心地位，本文傾向使用“核心概念”一詞。

1．核心概念的特征

核心概念的提出，反映了教育工作者提升教學效率、培養(yǎng)學生遷移能力、促進學生可持續(xù)發(fā)展的教學愿景，但沒有嚴格的定義。美國課程專家埃里克森認為，核心概念是指居于學科中心，具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值的關鍵性概念、原理或方法。費德恩等人認為，核心概念是一種教師希望學生理解并能在忘記其非本質(zhì)信息或周邊信息之后，仍然能應用的概念性知識。

因此，核心概念應該具備以下三個特征。一是核心性。核心概念一定占據(jù)知識網(wǎng)絡的核心位置，是建立小概念間聯(lián)系的關鍵橋梁，脫離該核心概念，其他小概念將成為孤立的知識點。二是抽象性。核心概念是從一個相關的知識群中抽象出的最基本的概念、原理或方法，是對該體系中具體事物一般特征的歸納總結(jié)，反映了知識體系的一般規(guī)律，體現(xiàn)了知識間的本質(zhì)聯(lián)系。三是遷移性。核心概念揭示了事物本質(zhì)，必然能在不同真實情境中進行廣泛遷移，既可以解決學科內(nèi)的問題，也可以解決生產(chǎn)生活中的同類問題。

2．核心概念不同于學科術(shù)語

術(shù)語（ terminology）是某一學科中的專門用語，通常用詞或詞組表示。在傳統(tǒng)化學教學中，很多教師將術(shù)語等同于概念，如酸、物質(zhì)的量、化學平衡常數(shù)、鹽類的水解等術(shù)語，經(jīng)常被認為是概念。在學習中，學生容易將學習重心放在這些詞匯的復述上，忽略概念的實際含義，容易混淆概念，如學生會把電離說成電解，把電子守恒說成電荷守恒……。同時，對于初學者來說，這些術(shù)語很陌生，他們很難通過詞匯本身獲得概念的意義（雖然化學工作者試圖用恰當?shù)脑~匯表達意義），容易造成心理障礙。

3．核心概念如何表述

概念的產(chǎn)生是對事物認知的結(jié)果，所以概念要反映出對事物的某種認識。當前，研究者們通常用完整的陳述句形式來表述核心概念，并盡可能少用術(shù)語。埃里克森主張用完整的語句將希望學生達成的對大概念和核心概念基本理解表達出來。[2]英國學者溫·哈倫用陳述的形式表達了科學中的14個大概念，如“宇宙中所有的物質(zhì)都是由很小的微粒構(gòu)成的”[3]。這個概念有兩個特點，一是表達了對宇宙的一種認知觀念；二是概念中沒有用原子、質(zhì)子、中子等更專業(yè)的詞匯描述（越是專業(yè)的詞匯就越生澀難懂），使得概念與學生已有的經(jīng)驗更容易聯(lián)系起來。

概念和觀念的表達形式是一致的，這也是國內(nèi)一些專家將“big idea”翻譯為“大觀念”的原因。在《普通高中化學課程標準（2017年版）》中，“核心觀念”一詞出現(xiàn)了8次，“核心概念”一詞出現(xiàn)了10次，其中4次表述為“核心概念和觀念”。可見，“觀念”和“概念”沒有進行完全統(tǒng)一，可能是基于我國當前的教學習慣，教學專家們未達成共識，但這并不影響教師對核心概念的理解與表達。

基于上述分析，核心概念的表述應該滿足以下條件：①用陳述句形式；②內(nèi)容為基本的事實或規(guī)律，該事實或規(guī)律具有核心概念的特征；③多使用先前概念，避免使用生澀的專業(yè)詞匯（生澀詞匯是在學習新概念之后產(chǎn)生的）；④盡可能建立先前概念之間的聯(lián)系，形成概念網(wǎng)絡。如，傳統(tǒng)概念“鹽類水解”可描述為“弱酸鹽或弱堿鹽會影響水的電離平衡”，這樣就能根據(jù)前概念間的關系建構(gòu)新概念，有效開發(fā)學生的最近發(fā)展區(qū)，提升學生的學習信心。

三、化學核心概念的建構(gòu)

化學是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應用的一門基礎學科，其特征是從微觀層次認識物質(zhì)，以符號形式描述物質(zhì)，在不同層面創(chuàng)造物質(zhì)。[1]這是對化學研究范疇及學科特征的界定。其中“原子、分子”是化學的研究對象；“物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應用”是化學的研究內(nèi)容；“從微觀層次認識物質(zhì)”是化學的研究視角，“以符號形式描述物質(zhì)”是化學物質(zhì)的表征方法；“在不同層面創(chuàng)造物質(zhì)”是化學的學科價值。這是建構(gòu)化學核心概念的內(nèi)容依據(jù)。

化學核心概念主要有以下三種建構(gòu)方式：

1．依據(jù)化學知識模塊

《普通高中化學課程標準（2017年版）》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(nèi)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(zhì)、氧化還原反應、電離與離子反應、物質(zhì)性質(zhì)及物質(zhì)轉(zhuǎn)化的價值，根據(jù)研究內(nèi)容，可以抽象出“不同的無機物通過化學反應可以實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化”的核心概念。

這種建構(gòu)的前提是建立核心知識網(wǎng)絡（見圖1），順著網(wǎng)絡線規(guī)劃教學內(nèi)容，突破各個核心知識，強化知識之間的聯(lián)系，發(fā)展知識網(wǎng)絡版圖。這種建構(gòu)方式有助于學生厘清化學知識之間的邏輯關系，系統(tǒng)學習并掌握化學知識。

2．依據(jù)學科核心素養(yǎng)

學科核心素養(yǎng)包含“宏觀辨識與微觀探析”等5個方面，它們相互關聯(lián)?；谥R模塊的教學是在知識進階中發(fā)展學生的多維素養(yǎng)，但對某一具體素養(yǎng)的培養(yǎng)相對分散。為了能夠?qū)δ骋痪唧w素養(yǎng)進行專項發(fā)展，可以整合高中階段的相關知識，建構(gòu)核心概念。素養(yǎng)1“宏觀辨識與微觀探析”，是讓學生從宏觀上認識物質(zhì)的組成、性質(zhì)及變化，從微觀結(jié)構(gòu)解釋原因，建構(gòu)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的核心概念，并發(fā)展下位概念，如“原子結(jié)構(gòu)決定元素性質(zhì)”“分子結(jié)構(gòu)及晶體結(jié)構(gòu)決定單質(zhì)或化合物的性質(zhì)”“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(xiàn)象分析物質(zhì)性質(zhì)，借助研究成果及事實描述結(jié)構(gòu)，結(jié)合微粒結(jié)構(gòu)及微粒間的作用力解釋結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關系。

3．依據(jù)學科聯(lián)系

學科學習的終極目標是解決實際問題，真正的實際問題往往是綜合性的?；瘜W是科學的一個分支，具有科學研究方式的一般特征，如以自然界及自然現(xiàn)象為研究對象；認知或結(jié)論來源于對自然現(xiàn)象或?qū)嶒灛F(xiàn)象的觀察分析；科學解釋從定性分析上升到定量研究等。從這個角度建構(gòu)化學核心概念，有助于建立不同學科之間的聯(lián)系，培養(yǎng)學生學科間的學習遷移能力。例如，分類法是化學研究的重要方法；物理量能夠定量描述物質(zhì)的某一屬性；觀察、預測、分析、驗證是科學研究的一般路徑……這些核心概念也能對其它科學學科的學習產(chǎn)生重要影響。

四、化學核心概念建構(gòu)的一個重要的視角——基于核心問題的核心概念的建構(gòu)

發(fā)現(xiàn)并提出問題是科學發(fā)展的開端。愛因斯坦曾說：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決一個問題也許僅僅是一個數(shù)學上的或?qū)嶒炆系募寄芏?，而提出問題、新的可能性、從新的角度去看舊的問題，卻需要創(chuàng)造性的想象力，而且標志著科學的真正進步。”問題的提出與解決，一定會產(chǎn)生新的核心概念。指向核心概念的問題就是核心問題。

隨著對客觀世界認知的日趨深入，科學研究條件不斷優(yōu)化，科學發(fā)展日新月異，知識和理論不斷更新，人類會遇到很多科學新問題需要解釋或解決，新的概念必然產(chǎn)生，如元素發(fā)展史、原子結(jié)構(gòu)模型建構(gòu)、酸堿理論的發(fā)展等。

引導學生發(fā)現(xiàn)并提出問題，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要途徑。創(chuàng)設問題情境，引導學生經(jīng)歷核心概念建構(gòu)的原過程，才能夠深入理解概念的意義，獲得扎實的學識，提升遷移能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。教學中，這類概念可以通過圖2所示的路徑建構(gòu)。如，“微觀粒子數(shù)以摩爾為單位進行計量”是高中化學的一個核心概念，本概念的建構(gòu)分析如圖3所示。

如此建構(gòu)，學生就不難理解物質(zhì)的量的意義：用一種新的統(tǒng)計方式計量微觀粒子數(shù)。在引導學生建構(gòu)物質(zhì)的量這一概念時，還需強調(diào)兩個重要觀念：一是物理量是定量描述某種物質(zhì)屬性的，物理量單位的定義是有標準的，如千克、秒等；二是宏觀物質(zhì)依然常用宏觀物理量描述，如質(zhì)量、體積等，但這些宏觀物理量與微觀的粒子數(shù)之間存在換算關系。

五、核心概念與高考評價體系的關系

《中國高考評價體系》建構(gòu)了“一核”“四層”“四翼”的高考評價模型（見圖4），其中“四層”指的是“必備知識、關鍵能力、學科素養(yǎng)、核心價值”，是考查內(nèi)容，回答了“考什么”的問題。[4]

由外到內(nèi)，從知識層次，到能力層次，再到素養(yǎng)層次，最終實現(xiàn)核心價值。獲得學科知識并形成解決學科問題的能力，是實現(xiàn)核心價值的基礎。所以，要達成高考目標，就要提升學科核心概念的理解能力及遷移應用能力，就要引導學生自主建構(gòu)核心概念。

六、總結(jié)與思考

基于核心概念建構(gòu)的化學教學，不僅要改變學生死記硬背、以刷題代替學科理解的怪相，也要改變教師重視反復記憶和答題技巧、忽視核心概念，重視測試成績、忽視學科價值，重視知能訓練、忽視素養(yǎng)發(fā)展的狀況。成績只是教與學的副產(chǎn)品。教師要改變傳統(tǒng)的陳舊的教學思想與理念，積極樹立適應時代發(fā)展的科學教育觀念，明確知識技能與核心素養(yǎng)、學科術(shù)語與核心概念的本質(zhì)區(qū)別，不斷加強學科理論知識及學科價值的理解，深化對學科素養(yǎng)的理解，不斷思索并實施適合學生終身學習發(fā)展的教學路徑，培養(yǎng)學生分析解決學科內(nèi)、學科間以及社會生活中實際問題的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部，普通高中化學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]教育部基礎教育課程教材專家工作委員會．義務教育小學科學課程標準解讀[M]．北京：高等教育出版社，2017.

[3] 溫·哈倫．科學教育的原則和大概念[M]．韋鈺，譯．北京：科學普及出版社，2011.22-25.

[4]教育部考試中心，中國高考評價體系[M]．北京：人民教育出版社，2019. 6-9．