摘 要:核心素養(yǎng)凸顯了新時代的人才需求特點(diǎn)?;瘜W(xué)核心素養(yǎng)背景下,以學(xué)科大概念為核心,促進(jìn)課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化,積極開展單元教學(xué),已經(jīng)成為教學(xué)發(fā)展的必然趨勢。本論文就立足于此,簡述了大概念的內(nèi)涵,明確了大概念統(tǒng)領(lǐng)下高中化學(xué)單元教學(xué)的重要性,并結(jié)合課堂教學(xué)實(shí)踐,針對其具體開展路徑展開探究,旨在塑造高中化學(xué)課堂教學(xué)“新生態(tài)”,促進(jìn)化學(xué)核心素養(yǎng)的落地。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);高中化學(xué);大概念;單元教學(xué)
《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》作為課堂教學(xué)的綱領(lǐng)性文件,明確提出了“重視以學(xué)科大概念為核心,使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化”要求,倡導(dǎo)教師在組織課堂教學(xué)時,應(yīng)以大概念為核心,將原本繁雜的課程內(nèi)容整合到一起,使得學(xué)生在大概念引領(lǐng)下的結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化學(xué)習(xí)中,深入理解知識的本質(zhì),并感悟其中蘊(yùn)含的思想方法。但當(dāng)前高中化學(xué)課堂教學(xué)活動依然以課時為主,使得教學(xué)內(nèi)容過于分散化、零散化,學(xué)生不僅無法形成完整的知識結(jié)構(gòu),也阻礙了化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。鑒于此,高中化學(xué)教師唯有及時變革教學(xué)概念,以化學(xué)大概念為核心,建構(gòu)起不同層級的化學(xué)知識結(jié)構(gòu),才能使學(xué)生在結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化的單元學(xué)習(xí)中,形成一定的化學(xué)核心素養(yǎng)。
一、基于大概念單元整體教學(xué)概述
(一)大概念內(nèi)涵
新課標(biāo)視域下,以學(xué)科大概念為核心的教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生。關(guān)于“大概念”的內(nèi)涵,學(xué)者們雖然從不同的角度進(jìn)行了解釋,并未形成統(tǒng)一的認(rèn)定,但在研究中總結(jié)出了大概念的特征:
(1)抽象性。大概念并不直接指向具體的知識點(diǎn),而是深入到深層次的抽象本質(zhì),也反映出了特定的思維方式。(2)概括性。大概念立足于具體知識和概念,將零散的信息進(jìn)行整合,具備高度的概括性。(3)統(tǒng)攝性。大概念是概念體系的頂層,能夠延伸出眾多的概念分支,并且包含了輔助學(xué)習(xí)、理解的事實(shí)性知識,具備整合不同類型知識的能力。(4)持久性。大概念能夠長久地停留在人的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,并且還會伴隨著時間的推移豐富其內(nèi)涵、拓展其外語言,是一種動態(tài)的發(fā)展性。(5)可遷移性。大概念可應(yīng)用到跨學(xué)科的學(xué)習(xí)場景中,并且能夠延伸到學(xué)校教育之外的環(huán)境中,具備極強(qiáng)的應(yīng)用價值、轉(zhuǎn)換能力等。
對此,筆者結(jié)合以往學(xué)者的研究結(jié)論,認(rèn)為大概念是能夠揭示不同概念和知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,并且以陳述句的形式進(jìn)行明確表達(dá)的一種觀念,具備顯著的遷移性[1]。
(二)基于大概念高中化學(xué)單元教學(xué)價值研究
核心素養(yǎng)下,以大概念作為引領(lǐng),重塑化學(xué)單元教學(xué)新方案,已經(jīng)成為當(dāng)前課堂教學(xué)的必然趨勢。具體來說,其重要性集中體現(xiàn)在以下三個方面:
首先,有助于學(xué)生構(gòu)建出完整的知識結(jié)構(gòu)體系。就高中化學(xué)來說,其中包含著大量的知識內(nèi)容,如果按照傳統(tǒng)的教學(xué)方法展開教學(xué),不僅要耗費(fèi)較大的時間和精力,還不利于學(xué)習(xí)內(nèi)容的整合,致使學(xué)生學(xué)習(xí)到的知識始終為碎片化的知識點(diǎn),難以形成系統(tǒng)化的知識體系。而在大概念的引領(lǐng)下,教師對單元內(nèi)部的知識體系進(jìn)行了整合,使得學(xué)生在系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)活動中,逐漸構(gòu)建起完整的知識結(jié)構(gòu)。
其次,有助于學(xué)生開展深度學(xué)習(xí)。在傳統(tǒng)的高中化學(xué)課堂中,學(xué)生處在“教師灌輸、學(xué)生被動接受”的學(xué)習(xí)狀態(tài),學(xué)習(xí)結(jié)果始終停留在淺層階段,學(xué)生難以從中獲得綜合性發(fā)展。而在大概念引領(lǐng)下的單元教學(xué)活動中,教師需要聚焦課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,提煉大概念,明確單元教學(xué)主題,并結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展區(qū)科學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)活動,使得學(xué)生在科學(xué)探究、實(shí)驗(yàn)活動中,深入理解化學(xué)知識,并促進(jìn)綜合素養(yǎng)的發(fā)展,真正實(shí)現(xiàn)化學(xué)深度學(xué)習(xí)。
最后,有助于培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)?;诖蟾拍畹幕瘜W(xué)單元教學(xué)活動中,學(xué)生在單元大概念的引領(lǐng)下,通過自主探究、實(shí)踐探究等機(jī)會,在主動學(xué)習(xí)、分析問題、解決問題、參加實(shí)踐的過程中,促進(jìn)單元內(nèi)容的整合,并在探究的過程中實(shí)現(xiàn)化學(xué)核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展。
二、基于大概念的單元教學(xué)設(shè)計(jì)原則探究
鑒于大概念引領(lǐng)下的單元教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)勢,教師在設(shè)計(jì)課堂教學(xué)方案時,應(yīng)遵循以下四個基本原則:
原則一:整體性。新時代背景下,對學(xué)校人才培養(yǎng)提出了更高的要求,要求通過化學(xué)課程學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力等。但是傳統(tǒng)化學(xué)課堂教學(xué)常常將其割裂成理論知識講解和習(xí)題鞏固兩大類,割裂了化學(xué)課堂的整體性。而在大概念引領(lǐng)下的單元教學(xué)活動中,學(xué)生將在大概念的引領(lǐng)下,通過發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、解決問題的過程,明確化學(xué)知識的內(nèi)在聯(lián)系,并在整體性、系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)活動中,促進(jìn)化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。
原則二:情境性。情境性就是從真實(shí)的環(huán)境中挖掘與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的素材,并對其進(jìn)行加工,最終通過各種手段創(chuàng)設(shè)情境。經(jīng)課堂實(shí)踐證明,學(xué)生在特定的情境中,能夠從不同的角度獲取知識,并在情境的驅(qū)動下,結(jié)合所學(xué)的知識提出猜想、形成假設(shè),最終經(jīng)過驗(yàn)證等過程,完成問題的思考和探究。為了最大限度達(dá)到情境教學(xué)的目的,教師在選擇教學(xué)情境時,應(yīng)兼顧包容性和真實(shí)性,確保所創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境和學(xué)生的認(rèn)知水平相一致,且其中覆蓋較多知識點(diǎn),能夠滿足學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展需求。
原則三:遷移性。新課標(biāo)視域下,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)知識遷移能力是課堂教學(xué)的終極目標(biāo)。在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)活動中,刷題屬于一種低級的遷移活動,學(xué)生只需要記憶框架,即可通過套用模版的方式解決其他問題,難以真正實(shí)現(xiàn)知識的“學(xué)以致用”。因此,教師在設(shè)計(jì)大概念引領(lǐng)下的單元教學(xué)方案時,可遵循從“具體—抽象—具體”的流程,指導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際生活中發(fā)現(xiàn)化學(xué)問題,并在課堂探究中內(nèi)化化學(xué)知識,最終在解決實(shí)際問題的過程中,實(shí)現(xiàn)化學(xué)知識從“理論到實(shí)踐”的遷移。
原則四:循序漸進(jìn)。在大概念引領(lǐng)下的單元教學(xué)活動中,教師要明確學(xué)生是具備情感、知識和經(jīng)驗(yàn)的人,而這些恰恰是學(xué)生學(xué)習(xí)的起始點(diǎn)。雖然學(xué)生學(xué)習(xí)的起始點(diǎn)可能是零散的、片面的、錯誤的,但學(xué)習(xí)的過程就是對其進(jìn)行鑒別、矯正和完善的過程。因此,教師在設(shè)計(jì)課堂教學(xué)活動時,要堅(jiān)持循序漸進(jìn)的原則,基于學(xué)生已有的知識結(jié)構(gòu)、身心發(fā)展順序等,堅(jiān)持“由易到難、由簡到繁”的順序,科學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)活動[2]。
三、大概念統(tǒng)領(lǐng)下高中化學(xué)單元教學(xué)策略研究
化學(xué)核心素養(yǎng)視域下,基于大概念開展單元教學(xué)已經(jīng)成為一種必然趨勢。對此,筆者以“化學(xué)能與電能”教學(xué)為例,對其展開探究。
(一)提煉單元大概念
在單元教學(xué)活動中,大概念具備極強(qiáng)的適用性和統(tǒng)攝力,直接影響著單元教學(xué)的效果。通常,在大概念引領(lǐng)下的單元教學(xué)活動中,教師面臨的首要任務(wù)就是基于課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)內(nèi)容分析,提煉出單元大概念。一方面,教師應(yīng)仔細(xì)梳理單元知識內(nèi)容,明確零散知識點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系,使其形成完整的知識鏈條,為大概念的提取提供有力的支撐;另一方面,應(yīng)聚焦單元主題,從新課標(biāo)、核心素養(yǎng)、概念派生等角度提取單元核心知識,并對其進(jìn)行整合,使其成為單元教學(xué)大概念。
在“化學(xué)能與電能”教學(xué)活動中,本單元是在化學(xué)能和熱能基礎(chǔ)上對“化學(xué)反應(yīng)”的進(jìn)一步認(rèn)識,因此在教學(xué)活動中要包含從能量角度分析“化學(xué)能和電能”。同時,最新課程標(biāo)準(zhǔn)中也聚焦本單元內(nèi)容,向教師提出了“明確化學(xué)反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)化學(xué)能、其他形式能量的轉(zhuǎn)化,認(rèn)識到化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能,并從氧化還原的角度分析原電池的工作原理”要求。結(jié)合化學(xué)核心素養(yǎng)下的要求,新課標(biāo)還要求教師在開展課堂教學(xué)時,應(yīng)充分發(fā)揮知識的功能價值,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)中逐漸形成基本的觀念。在此基礎(chǔ)上,教師結(jié)合本單元教學(xué)內(nèi)容,提煉出大概念為“氧化還原反應(yīng)和能量守恒定律”。
(二)分析單元要素
在基于大概念引領(lǐng)下的單元教學(xué)活動中,分析單元教學(xué)要素是制定教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ),也是開展課堂教學(xué)活動的重要依據(jù)。通常,在單元要素分析中,教師應(yīng)從課程標(biāo)準(zhǔn)、教材內(nèi)容、學(xué)情三個維度出發(fā)。首先,分析課程標(biāo)準(zhǔn)。課程標(biāo)準(zhǔn)集中反映了課程的性質(zhì)、任務(wù)內(nèi)容、教學(xué)要求等,對課堂教學(xué)具備指導(dǎo)性意見。其次,分析教材內(nèi)容。教材是課程標(biāo)準(zhǔn)的具體化,也是開展教學(xué)活動的重要參考。教師在對教材內(nèi)容進(jìn)行分析時,應(yīng)關(guān)注單元導(dǎo)語、單元小結(jié)、單元內(nèi)容、單元教學(xué)重難點(diǎn)等,深層次挖掘教材內(nèi)容,展現(xiàn)課程知識結(jié)構(gòu)框架,凸顯化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。最后,分析學(xué)情。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,在基于大概念引領(lǐng)下的單元教學(xué)中,教師必須要對學(xué)生進(jìn)行深層次解讀,了解學(xué)生的化學(xué)基礎(chǔ)知識、社會生活經(jīng)驗(yàn)、個人興趣、愛好等,精準(zhǔn)把握學(xué)生的學(xué)習(xí)需求[3]。
在“化學(xué)能與電能”基于大概念的單元教學(xué)活動中,教師就按照上述三個維度展開分析。首先,課程標(biāo)準(zhǔn)分析:要求學(xué)生在學(xué)習(xí)中應(yīng)掌握“以電池為例認(rèn)識化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,從氧化還原反應(yīng)的角度分析原電池的工作原理;體會開發(fā)高能清潔燃料、研制新型電池的重要性”。同時,鑒于本單元內(nèi)容,要求教師在組織課堂教學(xué)時,應(yīng)借助“實(shí)驗(yàn)事實(shí)、數(shù)據(jù)等證據(jù)素材,轉(zhuǎn)變偏差認(rèn)知,并充分發(fā)揮重要知識的功能”。其次,教材內(nèi)容分析:本單元圍繞“電能與化學(xué)能之間的關(guān)系”展開,從能量轉(zhuǎn)化的角度,分析得到化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置——原電池,并借助“實(shí)驗(yàn)探究”的方式研究其組成條件和工作原理。最后,學(xué)情分析:學(xué)生經(jīng)過初中階段的學(xué)習(xí),已經(jīng)掌握了物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)變化時會發(fā)生變化。同時,在必修一中也明確了氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是電子的轉(zhuǎn)移;在學(xué)習(xí)中認(rèn)識到化學(xué)能和熱能變化的本質(zhì)原因就是化學(xué)健的斷裂和形成;另外,學(xué)生在學(xué)習(xí)中還逐漸形成了一定的元素觀、轉(zhuǎn)化觀、微粒觀、能量觀等。
(三)設(shè)計(jì)單元教學(xué)目標(biāo)
教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)活動的出發(fā)點(diǎn)和最終歸宿,明確了課堂教學(xué)的方向。核心素養(yǎng)下,化學(xué)教師在設(shè)計(jì)大概念引領(lǐng)下的單元教學(xué)方案時,必須要基于單元要素分析結(jié)果,聚焦化學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵,科學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)[4]。
在“化學(xué)能與電能”基于大概念的單元教學(xué)活動中,教師就基于上述單元要素分析結(jié)果,并結(jié)合化學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵,將單元教學(xué)目標(biāo)確定為:①明確原電池的本質(zhì),認(rèn)識原電池裝置中各個部分的作用;②認(rèn)識原電池是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成為電能的重要觀念;③當(dāng)事物發(fā)生變化時,會出現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化,但能量的重量是不會發(fā)生改變的。
(四)科學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)活動
基于大概念下的單元教學(xué)模式,教師要堅(jiān)持“以生為本”原則,基于學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,科學(xué)設(shè)計(jì)探究活動,使得學(xué)生在探究任務(wù)的引領(lǐng)下,經(jīng)歷思考、合作、探究等學(xué)習(xí)活動,最終在自主思考、合作探究等過程中,主動建構(gòu)知識,并促進(jìn)思維、能力和情感等發(fā)展,高效達(dá)成預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。
在“化學(xué)能與電能”基于大概念的單元教學(xué)活動中,教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的實(shí)際情況,以“音樂賀卡”為學(xué)生創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,并以此貫穿教學(xué)始終,使得學(xué)生在運(yùn)用化學(xué)知識解決實(shí)際問題的過程中,建構(gòu)起系統(tǒng)化的知識體系,并加深大概念的理解。
第一,以“生日宴會上,音樂賀卡突然沒了聲音”作為教學(xué)情境,并向?qū)W生提出問題:音樂賀卡中的能量轉(zhuǎn)化形式如何?同時,借助多媒體信息技術(shù),為學(xué)生呈現(xiàn)我國當(dāng)前火力發(fā)電系統(tǒng),并引領(lǐng)學(xué)生思考:在火力發(fā)電系統(tǒng)中能量的轉(zhuǎn)化形式如何?我國當(dāng)前火力發(fā)電系統(tǒng)中還存在哪些缺點(diǎn)?
第二,以音樂賀卡發(fā)生聲音需要有電流產(chǎn)生作為切入點(diǎn),指導(dǎo)學(xué)生思考“哪些化學(xué)反應(yīng)會有電流產(chǎn)生”,之后結(jié)合學(xué)生的回答,向?qū)W生提出問題:“為什么氧化還原反應(yīng)會產(chǎn)生電流?”接著,指導(dǎo)學(xué)生以小組為載體,開展化學(xué)實(shí)驗(yàn):分別將Cu/Zn放入到稀硫酸中,觀察其實(shí)現(xiàn)象,并思考“Zn和稀硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng),會讓賀卡響起來嗎?為什么”,之后指導(dǎo)學(xué)生將Cu和Zn的導(dǎo)線中間連接一個電流表,并插入到稀硫酸中,指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并思考“銅片的表面為什么會產(chǎn)生氣泡”,使得學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中對原電池形成深刻的理解。
第三,指導(dǎo)學(xué)生對原電池的裝置示意圖進(jìn)行分析,并為學(xué)生講解相關(guān)的知識,之后指導(dǎo)學(xué)生以小組為載體,思考:外電路是依靠電子的定向移動形成電流,內(nèi)電路是如何形成電流的?陰陽離子是如何移動的?
第四,為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)材料,指導(dǎo)學(xué)生以小組為載體,合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,使得音樂賀卡重新發(fā)聲。另外,根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果,指導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)猜想哪些因素會對原電池的效率產(chǎn)生影響。
第五,為學(xué)生展示生活中的空調(diào)遙控器、充電寶使用情況等,使學(xué)生從電池構(gòu)成的要素出發(fā),設(shè)計(jì)出符合自己心意的干電池[5]。
結(jié)束語
綜上所述,大概念引領(lǐng)下的單元教學(xué)模式契合了化學(xué)新課標(biāo)的要求,是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的重要途徑。鑒于此,高中化學(xué)教師要努力轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式,基于新課標(biāo)、教材內(nèi)容、學(xué)情分析,提煉大單元大概念、設(shè)計(jì)單元教學(xué)目標(biāo)、優(yōu)化單元教學(xué)活動,使學(xué)生大概念引領(lǐng)下的單元教學(xué)活動中,獲得綜合性成長與發(fā)展。
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