吳星
摘要: 構(gòu)建大概念統(tǒng)領(lǐng)的化學(xué)課程內(nèi)容體系,基于大概念組織化學(xué)主題單元教學(xué),是《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》的重大創(chuàng)新。就構(gòu)建大概念統(tǒng)領(lǐng)的化學(xué)課程內(nèi)容提出的背景,化學(xué)學(xué)科大概念、化學(xué)主題大概念和化學(xué)單元大概念之間的關(guān)系,化學(xué)課堂教學(xué)中如何幫助學(xué)生學(xué)習(xí)并形成化學(xué)大概念等問(wèn)題展開(kāi)討論。
關(guān)鍵詞: 初中化學(xué); 大概念; 課程內(nèi)容; 課堂教學(xué)
文章編號(hào): 1005-6629(2022)11-0003-06
中圖分類(lèi)號(hào): G633.8
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B
《義務(wù)教育課程方案(2022年版)》提出優(yōu)化課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)的要求:以習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想為統(tǒng)領(lǐng),基于核心素養(yǎng)發(fā)展要求,遴選重要觀念、主題內(nèi)容和基礎(chǔ)知識(shí),設(shè)計(jì)課程內(nèi)容,增強(qiáng)內(nèi)容與育人目標(biāo)的聯(lián)系,優(yōu)化內(nèi)容組織形式[1]。《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》針對(duì)課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)提出:通過(guò)注重學(xué)科內(nèi)的融合及學(xué)科間聯(lián)系,明確學(xué)習(xí)主題,凝練大概念,反映核心素養(yǎng)在各學(xué)習(xí)主題下的特質(zhì)化內(nèi)容要求[2]。以大概念為統(tǒng)領(lǐng)構(gòu)建化學(xué)課程內(nèi)容體系,基于大概念組織化學(xué)主題單元教學(xué),成了義務(wù)教育化學(xué)課程改革的必然要求,也是值得廣大化學(xué)教育工作者深入研究和實(shí)踐的重要課題。
1 建構(gòu)大概念統(tǒng)領(lǐng)化學(xué)課程內(nèi)容的背景
隨著以信息技術(shù)為代表的人類(lèi)技術(shù)進(jìn)步呈指數(shù)形式增長(zhǎng),科技創(chuàng)新推動(dòng)著社會(huì)變遷。在信息雪崩的時(shí)代,知識(shí)不僅多而且增長(zhǎng)快,知識(shí)總量激增,已有知識(shí)貶值速度加快,學(xué)校里的課程越來(lái)越難以承載不斷增長(zhǎng)的知識(shí),初中生無(wú)法像學(xué)科專(zhuān)家那樣掌握淵博的學(xué)科知識(shí),學(xué)生無(wú)法也沒(méi)有必要掌握無(wú)法窮盡的具體事實(shí)性知識(shí)。而全社會(huì)對(duì)義務(wù)教育階段學(xué)生減負(fù)的呼聲不斷增大,中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳也頒發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步減輕義務(wù)教育階段學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)和校外培訓(xùn)負(fù)擔(dān)的意見(jiàn)》。如何通過(guò)課程設(shè)計(jì)讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),掌握認(rèn)識(shí)和理解世界的方法,而不是一味強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)知識(shí)的多少,這是基礎(chǔ)教育課程改革迫切需要解決的問(wèn)題。
當(dāng)前我國(guó)的義務(wù)教育化學(xué)課堂教學(xué),雖然進(jìn)行著倡導(dǎo)以科學(xué)探究為主的多樣化的學(xué)習(xí)方式的教學(xué)改革,但學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中的“散、多、淺”的問(wèn)題仍然非常突出。所謂“散”是在強(qiáng)烈的“知識(shí)情結(jié)”下,學(xué)生很少能在一個(gè)連續(xù)整體中去建構(gòu)化學(xué)知識(shí),所學(xué)化學(xué)知識(shí)龐雜而零散。所謂“多”是在化學(xué)事實(shí)性知識(shí)的學(xué)習(xí)中,一是“講系統(tǒng)”,只要討論到教材中所涉及的典型物質(zhì),都是將物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、物質(zhì)制備、物質(zhì)應(yīng)用等進(jìn)行全面講解并要求學(xué)生記憶;二是“做加法”,從不放過(guò)教材、教輔、作業(yè)和考題中出現(xiàn)過(guò)的“新”知識(shí)。所謂“淺”是由于無(wú)法建構(gòu)系統(tǒng)知識(shí),學(xué)生只能表面化理解化學(xué),學(xué)生所學(xué)習(xí)的只是符號(hào)化、形式化的下位化學(xué)知識(shí),很難理解化學(xué)知識(shí)背后所蘊(yùn)含的邏輯根據(jù)、思想方法和價(jià)值意義。正是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)中的上述三個(gè)問(wèn)題,共同導(dǎo)致了一個(gè)嚴(yán)重的結(jié)果:學(xué)生通過(guò)機(jī)械記識(shí)學(xué)到太多無(wú)意義的“死知識(shí)”,在解決情境問(wèn)題時(shí)難以遷移運(yùn)用自己所獲得的知識(shí)。如何讓學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中學(xué)到“帶得走、用得上、能遷移、有價(jià)值”的知識(shí),是廣大化學(xué)教育工作者一直努力解決的問(wèn)題。
《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》基于黨的教育方針,落實(shí)立德樹(shù)人的根本任務(wù)和發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的需求,凝練了由“化學(xué)觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究與實(shí)踐、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任”等方面組成的、相互聯(lián)系的化學(xué)課程培養(yǎng)的核心素養(yǎng)體系,并基于化學(xué)課程所培養(yǎng)的核心素養(yǎng)體系制定了包括“形成化學(xué)觀念,解決實(shí)際問(wèn)題”“發(fā)展科學(xué)思維,強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)”“經(jīng)歷科學(xué)探究,增強(qiáng)實(shí)踐能力”“養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度,具有責(zé)任擔(dān)當(dāng)”的課程目標(biāo)。如何組織和設(shè)計(jì)初中化學(xué)課程內(nèi)容,使學(xué)生能夠通過(guò)初中化學(xué)課程的學(xué)習(xí),在“觀念、思維、實(shí)踐、價(jià)值觀”等方面達(dá)成課程標(biāo)準(zhǔn)所要求的學(xué)業(yè)成就?這是義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂過(guò)程中,必須重點(diǎn)解決的問(wèn)題。
當(dāng)前教育界和科學(xué)界的許多專(zhuān)家學(xué)者就明確提出,義務(wù)教育階段要重視讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)觀念、大概念、核心知識(shí),讓學(xué)生能遷移應(yīng)用結(jié)構(gòu)化知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。周光召在為《科學(xué)教育的原則和大概念》一書(shū)所作的序言中指出:科學(xué)教育不應(yīng)該傳授給孩子支離破碎、脫離生活的抽象理論和事實(shí),而是應(yīng)當(dāng)慎重選擇一些重要的科學(xué)觀念,用恰當(dāng)生動(dòng)的方法幫助孩子們建立一個(gè)完整的對(duì)世界的理解。韋鈺也在“以大概念的理念進(jìn)行科學(xué)教育”一文中指出:“科學(xué)教育不是給學(xué)生講授一些零碎的、不連貫的知識(shí)片段和堆積在一起的科學(xué)定律,而是需要圍繞涉及重要科學(xué)領(lǐng)域的有結(jié)構(gòu)、有聯(lián)系的科學(xué)核心概念和模型——大概念來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)?!保?]
《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》提出的“構(gòu)建大概念統(tǒng)領(lǐng)的化學(xué)課程內(nèi)容體系”的課程理念,就是在這樣的背景下產(chǎn)生的。
2 理解義務(wù)教育化學(xué)大概念
2.1 大概念的內(nèi)涵和類(lèi)型
大概念(Big Ideas)研究起源于美國(guó)教育研究領(lǐng)域[4,5],布魯納在對(duì)教育過(guò)程討論時(shí)指出,要使學(xué)生理解學(xué)科的基本結(jié)構(gòu),學(xué)習(xí)這種基本結(jié)構(gòu)就是學(xué)習(xí)事物之間是怎樣相互關(guān)聯(lián)起來(lái)的。掌握事物的基本結(jié)構(gòu),有助于學(xué)生解決課堂內(nèi)外所遇到的各類(lèi)問(wèn)題。在隨后的大概念研究中,學(xué)者們從不同視角對(duì)大概念進(jìn)行了界定性表述。如,克拉克認(rèn)為觀念是理解和聯(lián)結(jié)小觀念的大概念(大概念等同于觀念);奧爾森認(rèn)為大概念是在忘記具體的經(jīng)驗(yàn)和事實(shí)之后還能夠長(zhǎng)久保留的中心概念,是學(xué)生可帶走的信息;埃里克森認(rèn)為大概念是指向?qū)W科中的核心概念,是基于事實(shí)基礎(chǔ)上抽象出來(lái)的深層次的、可遷移的概念;溫·哈倫認(rèn)為大概念是能用于解釋和預(yù)測(cè)較大范圍內(nèi)物體與現(xiàn)象的概念;等等。這就導(dǎo)致在當(dāng)今文獻(xiàn)中,經(jīng)常會(huì)見(jiàn)到大概念、核心概念、基本概念、中心概念、重要概念甚至學(xué)科觀念并存和混用的現(xiàn)象。但學(xué)者們都認(rèn)同,大概念具有中心性、概括性、統(tǒng)攝性、可持久性、可遷移性等特征。
由于大概念具有復(fù)雜內(nèi)涵和多維結(jié)構(gòu),不少學(xué)者從不同視角提出教育中對(duì)大概念分類(lèi)的方法[5]。克里斯提那·查莫斯在研究STEM的大概念時(shí),將大概念分為內(nèi)容大概念和過(guò)程大概念兩種類(lèi)別;2009年哈倫等科學(xué)家發(fā)表了《科學(xué)教育的原則和大概念》報(bào)告,提出了科學(xué)教育中的大概念體系,該報(bào)告明確提出了基礎(chǔ)教育階段應(yīng)該學(xué)習(xí)的科學(xué)大概念,并將其分為科學(xué)內(nèi)容大概念和科學(xué)本身大概念;李松林從大概念的層次性視角將大概念分為學(xué)科單元大概念、學(xué)科內(nèi)大概念和學(xué)科間大概念,從認(rèn)識(shí)論、方法論和價(jià)值論視角將大概念分為結(jié)論與結(jié)果類(lèi)大概念、方法與思想類(lèi)大概念和作用與價(jià)值類(lèi)大概念。德榮以化學(xué)學(xué)科為例,從化學(xué)知識(shí)、化學(xué)史和化學(xué)社會(huì)學(xué)三個(gè)方面分析了化學(xué)大概念的內(nèi)涵,從化學(xué)知識(shí)角度來(lái)看,化學(xué)是用于描述、解釋和預(yù)測(cè)化學(xué)現(xiàn)象的學(xué)科,從化學(xué)史角度來(lái)看,化學(xué)學(xué)科是通過(guò)化學(xué)家的積極努力而不斷發(fā)展起來(lái)的,要學(xué)習(xí)如何在社會(huì)歷史環(huán)境中發(fā)展化學(xué)知識(shí);從化學(xué)社會(huì)學(xué)角度來(lái)看,化學(xué)是在個(gè)人和社會(huì)層面起重要作用的科學(xué),要學(xué)習(xí)和理解社會(huì)科學(xué)問(wèn)題和相關(guān)問(wèn)題。根據(jù)德榮的觀念,化學(xué)大概念應(yīng)包含知識(shí)、方法和價(jià)值等內(nèi)涵。
2.2 化學(xué)學(xué)科大概念
化學(xué)學(xué)科大概念是大概念理念在化學(xué)學(xué)科體系結(jié)構(gòu)中的特殊表達(dá)?;瘜W(xué)學(xué)科大概念是以化學(xué)家為代表的學(xué)術(shù)共同體,在認(rèn)識(shí)和研究物質(zhì)世界過(guò)程中逐漸積淀和凝練形成的、反映化學(xué)科學(xué)本質(zhì)的思想和觀念(從學(xué)科視角出發(fā),化學(xué)學(xué)科大概念與化學(xué)學(xué)科觀念本質(zhì)上是一致的)?;瘜W(xué)學(xué)科大概念是對(duì)化學(xué)學(xué)科本源問(wèn)題的基本認(rèn)識(shí),具有普遍基礎(chǔ)性、高度概括性、廣泛聯(lián)系性和最強(qiáng)解釋性;化學(xué)學(xué)科大概念處于化學(xué)學(xué)科結(jié)構(gòu)的中心位置,有限的化學(xué)學(xué)科大概念集中體現(xiàn)了化學(xué)的結(jié)構(gòu)特征,大概念之間通過(guò)相互交織聯(lián)結(jié),共同構(gòu)成了化學(xué)學(xué)科的整體結(jié)構(gòu)。由于化學(xué)科學(xué)是不斷發(fā)展的,因而化學(xué)大概念也在不斷發(fā)展中。
化學(xué)學(xué)科大概念是能反映化學(xué)本質(zhì)的思想和觀念,但由于建構(gòu)和理解的視角存在差異,就必然存在對(duì)化學(xué)學(xué)科大概念的內(nèi)涵和結(jié)構(gòu)的不同表達(dá)。但絕大多數(shù)學(xué)者支持這樣的觀念,認(rèn)為化學(xué)大概念既代表了化學(xué)學(xué)科知識(shí)體系中處于核心地位的概念和原理,又反映了人類(lèi)在認(rèn)識(shí)和改造物質(zhì)世界時(shí)所運(yùn)用的最基本的化學(xué)科學(xué)方法,還體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的價(jià)值追求——科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任。因而對(duì)化學(xué)學(xué)科大概念的內(nèi)涵的系統(tǒng)闡述,應(yīng)從基本知識(shí)、基本思想方法和作用與價(jià)值等方面進(jìn)行。上述觀念可以簡(jiǎn)單表達(dá)為:任何一個(gè)化學(xué)學(xué)科大概念,都有知識(shí)、方法和價(jià)值維度的內(nèi)涵和功能。
參照美國(guó)加利福尼亞州出版的“科學(xué)框架”(Science Framework for California Public School)、哈倫的《科學(xué)教育的原則和大概念》中提煉的科學(xué)觀念,本文認(rèn)為,化學(xué)學(xué)科大概念可描述如下。
“物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)”大概念:多樣化的物質(zhì)都是由微粒構(gòu)成、元素組成的,可從組成元素和構(gòu)成微粒的視角對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類(lèi);原子是構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒,微粒具有一定的結(jié)構(gòu)、微粒間存在相互作用和一定的空間排列方式;物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的性質(zhì)存在著必然的聯(lián)系,物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)?;趯?shí)驗(yàn)的證據(jù)推理和模型建構(gòu)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和組成的常用方法。對(duì)物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)的深入探索有助于人類(lèi)發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的新性質(zhì)和創(chuàng)造具有預(yù)期性質(zhì)的新物質(zhì),以服務(wù)于人類(lèi)生活和社會(huì)發(fā)展。
“物質(zhì)變化與轉(zhuǎn)化”大概念:在一定條件下物質(zhì)能發(fā)生化學(xué)變化,化學(xué)變化有新物質(zhì)生成;化學(xué)變化的本質(zhì)是化學(xué)鍵的斷裂和形成、原子的重新組合,可以從微觀視角解釋化學(xué)變化;化學(xué)變化經(jīng)歷變化過(guò)程并遵循一定的規(guī)律,化學(xué)變化的速率和限度是可調(diào)控的。實(shí)驗(yàn)探究與實(shí)踐是認(rèn)識(shí)和研究物質(zhì)化學(xué)變化的最常用方法。利用化學(xué)變化轉(zhuǎn)化和創(chuàng)造物質(zhì),以滿(mǎn)足人類(lèi)生產(chǎn)生活的需要,推動(dòng)現(xiàn)代社會(huì)文明和科技的進(jìn)步。
“物質(zhì)性質(zhì)與應(yīng)用”大概念:物質(zhì)具有獨(dú)特的性質(zhì),同一類(lèi)物質(zhì)具有相似的性質(zhì),可以從構(gòu)成物質(zhì)的微粒、微粒間作用力和微粒在空間的排列等視角解釋和預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì);物質(zhì)具有廣泛的用途,物質(zhì)的應(yīng)用都是物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用,物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途。觀察和實(shí)驗(yàn)是揭示物質(zhì)性質(zhì)的常用方法。物質(zhì)的應(yīng)用特別是具有獨(dú)特性質(zhì)的新物質(zhì)的應(yīng)用,使人類(lèi)生活的各個(gè)方面發(fā)生顯著的變化,促進(jìn)了人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,需要在人類(lèi)安全、環(huán)境影響、道德、倫理等方面做出判斷。
“物質(zhì)變化與能量”大概念:物質(zhì)都具有能量,物質(zhì)及其變化都會(huì)朝著能量最低狀態(tài)發(fā)展;化學(xué)變化所伴隨的能量變化遵循能量守恒定律,通過(guò)化學(xué)變化可實(shí)現(xiàn)不同形式的能量轉(zhuǎn)化。通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)可定量測(cè)定化學(xué)變化中的能量變化,利用化學(xué)變化有效實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化需要化學(xué)科學(xué)技術(shù)的支持。通過(guò)化學(xué)變化貯存或釋放能量可幫助人類(lèi)應(yīng)對(duì)能源危機(jī),促進(jìn)新能源開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的發(fā)展。
2.3 化學(xué)主題大概念
教育領(lǐng)域所說(shuō)大概念是課程中最精華、最有價(jià)值的學(xué)科內(nèi)容,是正確的自然觀和世界觀在教育中的具體展現(xiàn)。每一個(gè)“學(xué)科大概念”都能貫穿于學(xué)科課程的全部、能夠被學(xué)生接受、理解和遷移應(yīng)用,并在理解的基礎(chǔ)上保持較長(zhǎng)時(shí)間,為數(shù)不多的學(xué)科“大概念”就可以構(gòu)成課程整體框架,用“大概念”來(lái)構(gòu)建基礎(chǔ)教育課程已經(jīng)成為當(dāng)代課程內(nèi)容設(shè)計(jì)的重要特點(diǎn)和標(biāo)志[6~8]。
《普通高中課程方案(2017年版2020年修訂)》對(duì)課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)提出的要求是:進(jìn)一步精選學(xué)科內(nèi)容,重視以學(xué)科大概念為核心,使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化,以主題為引領(lǐng),使課程內(nèi)容情境化,促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)[9]。雖然構(gòu)建化學(xué)學(xué)科大概念統(tǒng)領(lǐng)的化學(xué)課程內(nèi)容體系,能使化學(xué)課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化,但學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)都是在一定的情境中發(fā)生的,學(xué)生學(xué)習(xí)和形成高度抽象的化學(xué)學(xué)科大概念,需要經(jīng)過(guò)一定量的事實(shí)性知識(shí)、一般概念等的學(xué)習(xí)過(guò)程,作為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的課程內(nèi)容,就必須將化學(xué)學(xué)科大概念與學(xué)習(xí)主題引領(lǐng)的情境化課程內(nèi)容融合。
從本體論、認(rèn)識(shí)論和價(jià)值論視角分析化學(xué)本源,化學(xué)主題包括化學(xué)知識(shí)主題、化學(xué)方法主題和化學(xué)價(jià)值主題。主題引領(lǐng)的情境化化學(xué)課程內(nèi)容設(shè)計(jì),就是在化學(xué)學(xué)科大概念統(tǒng)攝的結(jié)構(gòu)化化學(xué)課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上,結(jié)合化學(xué)學(xué)科主題、學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律和學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的需求,設(shè)計(jì)化學(xué)課程學(xué)習(xí)主題(見(jiàn)表1)。
《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》在“課程理念”“課程內(nèi)容”“教學(xué)建議”等部分給出了建構(gòu)大概念統(tǒng)領(lǐng)的化學(xué)課程內(nèi)容體系的說(shuō)明(見(jiàn)表2)。
分析表2對(duì)大概念的相關(guān)表述發(fā)現(xiàn),課程標(biāo)準(zhǔn)將大概念分成了不同層次?!按蟾拍罘从硨W(xué)科本質(zhì),具有高度概括性、統(tǒng)攝性和遷移應(yīng)用價(jià)值”“構(gòu)建大概念統(tǒng)領(lǐng)的化學(xué)課程內(nèi)容體系”“圍繞大概念構(gòu)建學(xué)習(xí)主題的內(nèi)容結(jié)構(gòu)”講的是第一層次——化學(xué)學(xué)科大概念;“明確學(xué)習(xí)主題,凝練大概念”“結(jié)合學(xué)習(xí)主題特點(diǎn),明確大概念及其具體內(nèi)涵要求”講的是第二層次——化學(xué)主題大概念;“注重基于大概念來(lái)組織單元教學(xué)內(nèi)容,發(fā)揮大概念的統(tǒng)攝作用”講的是第三層次——化學(xué)單元大概念。因此,《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中的“化學(xué)科學(xué)本質(zhì)”“物質(zhì)的多樣性”“物質(zhì)的組成”“物質(zhì)的變化與轉(zhuǎn)化”“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”等大概念,可以理解為初中化學(xué)主題大概念。
由于不同學(xué)段化學(xué)課程學(xué)習(xí)主題內(nèi)容的不同,導(dǎo)致不同學(xué)段學(xué)生所學(xué)習(xí)的化學(xué)主題大概念的內(nèi)涵和要求存在差異。例如,“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間存在著必然的聯(lián)系,物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)”是化學(xué)學(xué)科大概念,在義務(wù)教育化學(xué)課程中,要求學(xué)生學(xué)習(xí)基于元素、分子、原子認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化的視角,建立認(rèn)識(shí)物質(zhì)的宏觀和微觀視角之間的關(guān)聯(lián),知道物質(zhì)的性質(zhì)與組成、結(jié)構(gòu)有關(guān),在學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中要求學(xué)生“能舉例說(shuō)明物質(zhì)組成、性質(zhì)和用途的關(guān)系”;在普通高中化學(xué)課程中,要求學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí),初步認(rèn)識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系,知道物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究有助于發(fā)現(xiàn)具有預(yù)期性質(zhì)的新物質(zhì),在學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中要求學(xué)生“能說(shuō)明構(gòu)成物質(zhì)的微粒、官能團(tuán)、微粒間作用力的差異對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響,能根據(jù)物質(zhì)的類(lèi)別、組成、微粒的結(jié)構(gòu)、微粒間作用力等說(shuō)明或預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì),評(píng)估所做說(shuō)明或預(yù)測(cè)的合理性”。
綜上所述,化學(xué)主題大概念是化學(xué)學(xué)科大概念與課程學(xué)習(xí)主題內(nèi)容結(jié)合的產(chǎn)物,是化學(xué)學(xué)科大概念在不同學(xué)段化學(xué)課程學(xué)習(xí)主題內(nèi)容維度的特殊表達(dá),是從屬于化學(xué)學(xué)科大概念的次級(jí)大概念?;瘜W(xué)主題大概念是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容,也是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的重要基礎(chǔ)。
2.4 化學(xué)單元大概念
學(xué)生化學(xué)大概念的學(xué)習(xí)和形成離不開(kāi)化學(xué)課程教學(xué),化學(xué)教學(xué)要改變學(xué)生組裝式化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí),就必須基于大概念組織單元教學(xué)內(nèi)容,發(fā)揮大概念的統(tǒng)攝作用,促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行整體建構(gòu)式學(xué)習(xí)。由于無(wú)論是基于課程標(biāo)準(zhǔn)所編寫(xiě)的化學(xué)教材,還是實(shí)際教學(xué)中的單元整體教學(xué),都不是以課程標(biāo)準(zhǔn)中的學(xué)習(xí)主題內(nèi)容為架構(gòu)和順序進(jìn)行的。從大概念視角分析,教學(xué)實(shí)踐中的“化學(xué)科學(xué)—化學(xué)課程主題內(nèi)容—化學(xué)單元教學(xué)內(nèi)容”的轉(zhuǎn)變,一定會(huì)產(chǎn)生“化學(xué)學(xué)科大概念—化學(xué)主題大概念—化學(xué)單元大概念”的演化。
化學(xué)單元教學(xué)內(nèi)容通常具有綜合性和結(jié)構(gòu)化的特點(diǎn),任何一個(gè)單元整體教學(xué)內(nèi)容,都會(huì)聚焦多于一個(gè)的化學(xué)基本問(wèn)題,學(xué)生通過(guò)單元整體內(nèi)容的學(xué)習(xí),都會(huì)在化學(xué)知識(shí)、方法和價(jià)值等方面得到發(fā)展。因而化學(xué)單元大概念在主要圍繞某一化學(xué)主題大概念的基礎(chǔ)上,會(huì)涉及多個(gè)化學(xué)主題大概念,化學(xué)單元大概念需要經(jīng)過(guò)化學(xué)學(xué)科大概念、化學(xué)主題大概念和化學(xué)單元整體教學(xué)內(nèi)容相融合的凝練過(guò)程。
化學(xué)單元教學(xué)內(nèi)容包括一定量的化學(xué)事實(shí)性知識(shí),學(xué)生在進(jìn)行單元整體學(xué)習(xí)時(shí),在教師的引導(dǎo)下通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)探究等手段,獲取化學(xué)事實(shí)性知識(shí),通過(guò)分析、推理等方法形成一般概念,再通過(guò)理性分析建立一般概念之間的聯(lián)系,通過(guò)抽象、概括形成化學(xué)單元大概念,并運(yùn)用所理解的化學(xué)單元大概念,通過(guò)演繹、遷移應(yīng)用等方法,解釋生活中的現(xiàn)象和解決與化學(xué)相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。因而化學(xué)單元大概念的學(xué)習(xí)和形成離不開(kāi)化學(xué)事實(shí)性知識(shí)、一般概念等化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),離不開(kāi)通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)現(xiàn)象和事實(shí),離不開(kāi)分析、推理、抽象、概括、演繹、遷移等思維方法運(yùn)用。
例如,《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中將“物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用”設(shè)計(jì)為一個(gè)學(xué)習(xí)主題,該化學(xué)主題大概念標(biāo)識(shí)為“物質(zhì)多樣性”,可概括為:物質(zhì)具有多樣性,物質(zhì)既有天然存在的也有人工創(chuàng)造的;物質(zhì)具有獨(dú)特的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),依據(jù)物質(zhì)的組成和性質(zhì)可對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類(lèi),同類(lèi)物質(zhì)在性質(zhì)上具有一定的相似性;物質(zhì)具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值,物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途?!八腿芤骸睂儆凇拔镔|(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用”學(xué)習(xí)主題,由于初中化學(xué)課程中主要討論水溶液,水之所以具有廣泛的應(yīng)用是由于水具有很強(qiáng)的溶解物質(zhì)的能力,水容易被污染也是由于其很強(qiáng)的溶解物質(zhì)的能力。因而“水和溶液”可作為整體內(nèi)容進(jìn)行單元教學(xué)。在“水和溶液”單元教學(xué)中,需要回答下列問(wèn)題:“人類(lèi)是如何認(rèn)識(shí)水的組成的,水的廣泛應(yīng)用與水的哪些性質(zhì)有關(guān)?”“物質(zhì)溶解的本質(zhì)是什么?如何從溶液的組成分析溶液性質(zhì)?”“如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)溶解的影響因素和定量測(cè)定物質(zhì)的溶解能力?”“如何從溶解和溶液視角認(rèn)識(shí)水的凈化和水資源保護(hù)?”等等。在探究解決上述問(wèn)題過(guò)程中,可以形成“水和溶液”單元大概念:物質(zhì)的溶解是構(gòu)成物質(zhì)的分子或離子在溶劑中均勻分散的過(guò)程,物質(zhì)在一定量溶劑中的溶解是有限度的;溶液的組成決定溶液的性質(zhì),實(shí)驗(yàn)是探究影響物質(zhì)溶解的因素、溶液組成和性質(zhì)的常用方法;水和溶液在生活和生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用,需要增強(qiáng)節(jié)約用水和保護(hù)水資源的意識(shí)。
因而,化學(xué)單元大概念是化學(xué)學(xué)科大概念、主題大概念與單元教學(xué)內(nèi)容結(jié)合的產(chǎn)物,是化學(xué)學(xué)科大概念的次級(jí)大概念?;瘜W(xué)單元大概念是學(xué)生進(jìn)行單元整體學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容,也是學(xué)生形成和運(yùn)用化學(xué)學(xué)科大概念的最基礎(chǔ)內(nèi)容。
3 基于大概念組織初中化學(xué)單元教學(xué)
《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》在教學(xué)建議中指出:大概念能夠幫助學(xué)生建構(gòu)化學(xué)觀念,形成化學(xué)學(xué)科思維方式和方法,樹(shù)立正確的價(jià)值觀。應(yīng)注重基于大概念組織單元教學(xué)內(nèi)容,發(fā)揮大概念的統(tǒng)攝作用。
基于大概念組織初中化學(xué)單元教學(xué),首先需要凝練化學(xué)單元大概念。由碎片化的課時(shí)教學(xué)走向單元整體教學(xué)的目的之一就是讓學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)化的知識(shí),初中化學(xué)單元教學(xué)就是將具有結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的化學(xué)知識(shí)、具有整體情境的化學(xué)事實(shí),建構(gòu)成一個(gè)模塊,讓學(xué)生從整體視角進(jìn)行探究,在化學(xué)知識(shí)、思想方法和價(jià)值觀等多方面獲得發(fā)展。初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中的5個(gè)學(xué)習(xí)主題,根據(jù)教學(xué)需要可以劃分成若干化學(xué)單元,每一個(gè)單元都可以結(jié)合單元教學(xué)內(nèi)容、化學(xué)觀念(化學(xué)學(xué)科大概念)、化學(xué)學(xué)習(xí)主題大概念和化學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,從知識(shí)、方法和價(jià)值維度,凝練該單元大概念。
化學(xué)大概念的學(xué)習(xí)是有進(jìn)階的。課程標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)化學(xué)學(xué)習(xí)主題可以劃分成多個(gè)化學(xué)單元教學(xué)內(nèi)容,單元與單元之間既相對(duì)獨(dú)立又相互聯(lián)系,具有一定的邏輯結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)順序[10]。隨著單元教學(xué)的進(jìn)行,學(xué)生所學(xué)化學(xué)事實(shí)性知識(shí)和一般化學(xué)概念不斷增加,所凝練的化學(xué)單元大概念內(nèi)容的豐富性、綜合性和概括性不斷增加。如課程標(biāo)準(zhǔn)中的學(xué)習(xí)主題3“物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)”可以劃分成“探究物質(zhì)成分、物質(zhì)組成的表示”兩個(gè)單元,也可以劃分成“構(gòu)成物質(zhì)的微粒、物質(zhì)組成探究、物質(zhì)組成的表示”3個(gè)單元,通過(guò)該主題內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)形成這樣的化學(xué)大概念:物質(zhì)是由微粒構(gòu)成的、元素組成的,可以從元素和微粒的視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成;通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究和模型建構(gòu)等方法探索物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和組成,用化學(xué)符號(hào)表示物質(zhì)的組成;物質(zhì)的性質(zhì)與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成有關(guān),可以從微粒(微觀)與元素(宏觀)融合的視角探析物質(zhì)的性質(zhì);物質(zhì)成分的認(rèn)識(shí)對(duì)創(chuàng)造和利用物質(zhì)為生產(chǎn)和生活服務(wù)具有重要作用。上述化學(xué)大概念并非通過(guò)“物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)”學(xué)習(xí)主題的某一單元學(xué)習(xí)就能形成的,也并非是本主題內(nèi)容學(xué)完后就能達(dá)到較高水平的,這需要以前置單元學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),以后置單元學(xué)習(xí)為實(shí)踐應(yīng)用,在初中化學(xué)整體課程學(xué)習(xí)中不斷加深理解。
基于大概念組織初中化學(xué)單元教學(xué),需要實(shí)施情境問(wèn)題解決教學(xué)。情境問(wèn)題解決在發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)中具有重要作用,這是因?yàn)榛瘜W(xué)課程所培養(yǎng)的核心素養(yǎng)需要在與化學(xué)相關(guān)的情境問(wèn)題解決中培養(yǎng),學(xué)生的化學(xué)課程所培養(yǎng)的核心素養(yǎng)情況需要在與化學(xué)相關(guān)的情境問(wèn)題解決中測(cè)量和評(píng)價(jià),化學(xué)科學(xué)的實(shí)踐和應(yīng)用價(jià)值需要在與化學(xué)相關(guān)的情境中體現(xiàn),學(xué)生的核心價(jià)值觀也根植于情境。學(xué)生在探索解決與化學(xué)單元教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的生產(chǎn)生活或?qū)W習(xí)探索情境問(wèn)題中,學(xué)習(xí)、理解并應(yīng)用化學(xué)單元大概念,是基于大概念的初中化學(xué)單元教學(xué)的重要途徑。例如“鐵和金屬材料”單元教學(xué)中,我國(guó)古代和建國(guó)后冶金工業(yè)的成就,鐵的銹蝕、防腐和廢舊鐵制品的回收,我國(guó)在金屬材料領(lǐng)域的成就,鐵粉、鋼鐵材料在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用等,都是很好的情境,都能引導(dǎo)學(xué)生在情境中發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題,通過(guò)實(shí)驗(yàn)和探究解決問(wèn)題,在解決問(wèn)題中形成正確的價(jià)值觀和對(duì)化學(xué)應(yīng)用價(jià)值的認(rèn)識(shí)。
基于大概念組織初中化學(xué)單元教學(xué),還需要落實(shí)“教、學(xué)、評(píng)”一體化的教學(xué)理念?!敖?、學(xué)、評(píng)”一體化就是要以學(xué)生的學(xué)為中心,將教師的教、學(xué)生的學(xué)和對(duì)教與學(xué)的評(píng)價(jià)有機(jī)融合于單元教學(xué)的始終,以教導(dǎo)學(xué)、以評(píng)促學(xué),合力發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)?;诖蟾拍畹某踔谢瘜W(xué)單元教學(xué)要在教學(xué)目標(biāo)上體現(xiàn)對(duì)大概念的學(xué)習(xí)要求,將化學(xué)大概念作為本單元的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容,在教學(xué)活動(dòng)中引導(dǎo)學(xué)生探究大概念、凝練大概念、理解應(yīng)用大概念,在教學(xué)評(píng)價(jià)中要觀測(cè)和評(píng)價(jià)學(xué)生化學(xué)大概念的學(xué)習(xí)掌握程度和應(yīng)用化學(xué)大概念指導(dǎo)化學(xué)探究實(shí)踐和解決實(shí)際化學(xué)問(wèn)題的情況。
4 結(jié)語(yǔ)
以大概念為統(tǒng)領(lǐng)構(gòu)建化學(xué)課程內(nèi)容體系,基于大概念組織初中化學(xué)單元教學(xué),是《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》提出的初中化學(xué)教育教學(xué)新理念、新要求,形成化學(xué)大概念并運(yùn)用化學(xué)大概念指導(dǎo)探究實(shí)踐和解決實(shí)際問(wèn)題,是學(xué)生具有化學(xué)課程所培養(yǎng)的核心素養(yǎng)的重要表現(xiàn)。這就要求我們?cè)诨瘜W(xué)教學(xué)實(shí)踐中,認(rèn)真研讀課程標(biāo)準(zhǔn),加深化學(xué)學(xué)科理解,理解化學(xué)大概念對(duì)發(fā)展核心素養(yǎng)的功能,積極探索基于大概念的初中化學(xué)單元教學(xué)的思路和策略,真正使立德樹(shù)人、發(fā)展核心素養(yǎng)在初中化學(xué)課堂落地。
參考文獻(xiàn):
[1] 中華人民共和國(guó)教育部. 義務(wù)教育課程方案(2022年版)[M]. 北京: 北京師范大學(xué)出版集團(tuán), 2022.
[2] 中華人民共和國(guó)教育部制定. 義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)[S]. 北京: 北京師范大學(xué)出版集團(tuán), 2022.
[3] 韋鈺. 以大概念的理念進(jìn)行科學(xué)教育[J]. 人民教育, 2016,(1): 41~45.
[4] 溫·哈倫. 韋鈺譯. 科學(xué)教育的原則和大概念[M]. 北京: 科學(xué)普及出版社, 2011.
[5] 李剛, 呂立杰. 國(guó)外圍繞大概念進(jìn)行課程設(shè)計(jì)模式探析及其啟示[J]. 比較教育研究, 2018, 40(9): 35~43.
[6] 閻元紅, 郭文華. 科學(xué)教育中的大概念: 內(nèi)涵、價(jià)值及實(shí)現(xiàn)[J]. 教育理論與實(shí)踐, 2019, 39(29): 22~25.
[7] 呂立杰. 大概念課程設(shè)計(jì)的內(nèi)涵與實(shí)施[J]. 教育研究, 2020, 41(10): 53~61.
[8] 李松林. 以大概念為核心的整合性教學(xué)[J]. 課程·教材·教法, 2020, 40(10): 56~61.
[9] 中華人民共和國(guó)教育部. 普通高中課程方案(2017年版2020年修訂)[M]. 北京: 人民教育出版社, 2020.
[10] Bruner, J. S. The Process of Education [M]. Cambridge, MA: Harvard University Press, 1960: 11~21.