基于大概念的初中化學(xué)復(fù)習(xí)課教學(xué)探究

一、引言大概念是在概念同化與奧蘇貝爾意義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上提出的,主要用于表征知識結(jié)構(gòu)之間的意義聯(lián)系。[1]大概念以結(jié)構(gòu)化、可視化方式揭示知識之間存在的內(nèi)在聯(lián)系,有助于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。[1]教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn),復(fù)習(xí)課教學(xué)期間,很多教師更注重學(xué)生對淺層知識的掌握,較少注重知識背后存在廣泛的遷移價值、體現(xiàn)學(xué)科本質(zhì)和學(xué)科認識思路的學(xué)科大概念,導(dǎo)致很多學(xué)生面對問題時出現(xiàn)能力不足、思路模糊的情況。[2]因此,教師需要在復(fù)習(xí)課教學(xué)時應(yīng)用大概念,以推動學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。本文以初中化學(xué)課程為例,從大概念角度對初中化學(xué)課程復(fù)習(xí)的作用、學(xué)科大概念的凝練和建構(gòu)、初中化學(xué)復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計三個方面切入,分析大概念組織下的初中化學(xué)復(fù)習(xí)課教學(xué)實踐。二、作用初中化學(xué)復(fù)習(xí)課教學(xué)的重點在于幫助學(xué)生記憶和理解知識,同時將知識轉(zhuǎn)化為能力。運用大概念開展初中化學(xué)復(fù)習(xí)課教學(xué),有助于幫助學(xué)生實現(xiàn)知識的記憶與整合,促進學(xué)生思維能力的提升,繼而提升復(fù)習(xí)課教學(xué)效率。(一)有利于知識記憶運用大概念,能夠關(guān)聯(lián)彼此存在聯(lián)系的一系列化學(xué)概念,便于清晰認知不同化學(xué)知識的特點,更加容易辨別與記憶化學(xué)知識。初中化學(xué)課程中化學(xué)反應(yīng)的概念比較多。在化學(xué)復(fù)習(xí)課教學(xué)期間,教師要引導(dǎo)學(xué)生通過群概念建構(gòu)式創(chuàng)建大概念結(jié)構(gòu)圖,結(jié)合各概念的內(nèi)在關(guān)聯(lián),以圖表的方式構(gòu)建系統(tǒng)化知識結(jié)構(gòu),提高化學(xué)知識點的記憶效果。例如,碳和二氧化碳屬于吸熱反應(yīng),而燃燒則屬于放熱反應(yīng),兩者均為化學(xué)反應(yīng)范疇。通過分類該化學(xué)反應(yīng),學(xué)生記憶化學(xué)知識點,同時學(xué)會化學(xué)反應(yīng)的相關(guān)轉(zhuǎn)化,如圖1所示。(二)有利于知識轉(zhuǎn)化復(fù)習(xí)時,教師可運用大概念幫助學(xué)生促進知識轉(zhuǎn)化,使學(xué)生有效把握不同化學(xué)概念間的區(qū)別與聯(lián)系,如飽和溶液、不飽和溶液,稀溶液、濃溶液的區(qū)別與聯(lián)系。復(fù)習(xí)初中化學(xué)飽和溶液與不飽和溶液知識點時,外延主要為溶液分類,從不同視角對溶液分類,也就是從飽和溶液、不飽和溶液和稀溶液、濃溶液之間是否存在因果關(guān)系的視角進行分類。[3]具體如圖2所示。(三)有利于知識整合運用大概念有助于學(xué)生整合化學(xué)知識結(jié)構(gòu),從而創(chuàng)建完善、嚴(yán)密的化學(xué)知識網(wǎng)絡(luò)。例如,運用“物質(zhì)的分類”大概念,學(xué)生不僅能從宏觀視角明晰物質(zhì)分類,而且能從微觀視角掌握分類依據(jù)。從微觀、宏觀層面了解物質(zhì)分類的本質(zhì),構(gòu)建完整的知識體系,推動知識點間的連接與生長。三、凝練和建構(gòu)通過大概念組織化學(xué)知識點復(fù)習(xí),應(yīng)重點解決兩大問題:其一,主題大概念的凝練方式;其二,大概念轉(zhuǎn)化為教學(xué)實踐的方式。課程標(biāo)準(zhǔn)是一種指導(dǎo)性文獻,大概念的凝練必須以課程標(biāo)準(zhǔn)為參照,這樣才具有較強的可移植性和普適性。基于大概念的教學(xué)設(shè)計包括目標(biāo)設(shè)計、評估設(shè)計和流程設(shè)計,其凝練與建構(gòu)可分為兩個步驟。第一步,從下向上凝練大概念。首先,深入了解學(xué)科領(lǐng)域,整理學(xué)科的內(nèi)部聯(lián)系,明確以事實為依據(jù)的概念及其認知作用。其次,以認知發(fā)展的邏輯為基礎(chǔ),凝練基礎(chǔ)概念。最后,對基礎(chǔ)觀念進行認知推理,從認識主題實質(zhì)出發(fā),提取核心觀念,建立初步認知。第二步,從上到下構(gòu)建大概念。首先,以反向的設(shè)計思想為基礎(chǔ),以基于大概念的邏輯問題為教學(xué)重點,設(shè)計課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)程序和教學(xué)評價。其次,密切結(jié)合學(xué)習(xí)、教學(xué)與評價,重點強調(diào)創(chuàng)建大概念是以事實、過程為創(chuàng)建基礎(chǔ)。最后,能有效串聯(lián)相關(guān)概念、主題和教學(xué)內(nèi)容,實現(xiàn)認知和知識結(jié)構(gòu)的彼此融合,具體如圖3所示。四、教學(xué)案例運用大概念時需要解決兩個重要的問題:一是如何把大概念轉(zhuǎn)換成邏輯的基礎(chǔ)問題;二是在確定基礎(chǔ)問題的前提下,如何對課堂進行反向的教學(xué)設(shè)計。本文結(jié)合“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”這一專題的復(fù)習(xí)課,介紹如何在大概念指導(dǎo)下進行初中化學(xué)復(fù)習(xí)課。(一)提煉大概念一般來說,大概念大部分都是從本質(zhì)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中衍生出來的?；瘜W(xué)在分子與原子水平上研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)和應(yīng)用,微觀、宏觀及符號相聯(lián)系是化學(xué)學(xué)科的一種獨特思維方式,從定性到定量均體現(xiàn)出對物質(zhì)和物質(zhì)變化的發(fā)展規(guī)律。因此,本文從“物質(zhì)構(gòu)造之謎”這一命題出發(fā),從學(xué)科性質(zhì)與教科書中的事實知識出發(fā),分析和梳理“物質(zhì)構(gòu)造之謎”這一命題的內(nèi)部聯(lián)系。[6]從“宏觀—微觀—符號”“質(zhì)性—量化”三個維度解析概念作用(認知視角與認知層次),明確其概念框架,提取“物質(zhì)”“元素”“粒子(分子、原子)”“符號”這四個基礎(chǔ)概念,在深刻理解主題核心的前提下,將“物質(zhì)構(gòu)造的本質(zhì)”這一核心思想提取出來。通過科學(xué)理解物質(zhì)組成,抽象出一個廣義的、普遍的觀念:物質(zhì)的組成是有規(guī)則和有意義的。這就是提煉課題大概念的思路。(二)確定邏輯性基礎(chǔ)問題通過對基礎(chǔ)問題的質(zhì)疑與探究,學(xué)生對所學(xué)化學(xué)知識有了深刻認識,從而促使理解性學(xué)習(xí)的產(chǎn)生。因此,大概念的內(nèi)在和抽象要求它的理解性學(xué)習(xí)必須同基礎(chǔ)問題緊密相連。也就是說,基礎(chǔ)問題必須與大概念對應(yīng),要有針對性地把大概念引出來,保證基礎(chǔ)問題能夠激發(fā)學(xué)生對大概念的持續(xù)性思維,并通過對特定體驗的激發(fā),使認知逐步發(fā)展為大概念。關(guān)于“物”的基本問題,通常進行兩大層次的歸納:一是有序認識“物”,二是通過構(gòu)成要素視角認識和了解“物”。內(nèi)容主要包括:物質(zhì)的構(gòu)成、表現(xiàn)物質(zhì)的方式、對物質(zhì)成分的正確理解、根據(jù)成分分類物質(zhì)、對物質(zhì)現(xiàn)象與本質(zhì)的解釋。[3]這幾個邏輯上的基礎(chǔ)問題能引起學(xué)生深入思考與研究,增強他們對“事物的組成是有規(guī)則和有意義的”這種普遍的看法的認同。(三)逆向教學(xué)設(shè)計1.課程目標(biāo)的設(shè)置——外化大概念制定一個教學(xué)目標(biāo),最重要的是教師要清楚地告訴學(xué)生,需要了解哪些內(nèi)容、掌握哪些內(nèi)容、能夠做到哪些事情。教師要以大概念為指引,按照課程標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和學(xué)生對已學(xué)知識的認識,從最基本的問題出發(fā),自淺層面提高到深層面,從認識層面轉(zhuǎn)化到理解層面,從認識層面上升至能做層面,三大維度彼此發(fā)揮作用,并非相互割裂。確定學(xué)習(xí)目標(biāo),即要明確學(xué)生通過學(xué)習(xí)應(yīng)達到的目標(biāo)。例如,理解物質(zhì)構(gòu)成的奧秘,包括原子的結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵的類型及對化學(xué)反應(yīng)的意義。選擇大概念,即根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo),選擇一個能夠統(tǒng)領(lǐng)整個學(xué)習(xí)內(nèi)容的大概念。例如,物質(zhì)構(gòu)成是化學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ),它包括原子的結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵的類型以及對化學(xué)反應(yīng)的影響。設(shè)計評價,即制定評價標(biāo)準(zhǔn),了解學(xué)生是否達到學(xué)習(xí)目標(biāo)。例如,可以通過觀察學(xué)生的實驗操作、課堂討論的表現(xiàn)、完成課后作業(yè)的情況以及進行小測驗等方式評價學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。規(guī)劃教學(xué)活動,即根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)和評價標(biāo)準(zhǔn),規(guī)劃教學(xué)活動,包括實驗、討論、講解等。例如,可以設(shè)計一系列實驗,讓學(xué)生觀察不同物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中的變化,再通過討論和講解,幫助他們理解化學(xué)鍵的類型和化學(xué)反應(yīng)的意義。制定學(xué)習(xí)活動,即根據(jù)教學(xué)活動,制定具體的學(xué)習(xí)活動,包括閱讀教材、做實驗、小組討論等。例如,學(xué)生可以通過閱讀教材了解原子的結(jié)構(gòu),通過做實驗觀察化學(xué)反應(yīng)的過程,再通過小組討論理解化學(xué)鍵的類型和化學(xué)反應(yīng)的意義。設(shè)計反饋和調(diào)整,即根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和反饋,及時調(diào)整教學(xué)策略和方法。例如,如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生在理解某些概念上存在困難,可以針對這些問題設(shè)計一些專門的講解和練習(xí)。2.教學(xué)評價設(shè)計——評價大概念真實情境下的問題解答是激勵與評價學(xué)生持續(xù)性認知的一種適當(dāng)方式。在這一單元的教學(xué)評估中,一是判斷學(xué)生對課題研究目標(biāo)和結(jié)構(gòu)之間聯(lián)系的了解程度,即學(xué)生閱讀標(biāo)識,能否辨別出84消毒液的主要成分,以及能否根據(jù)現(xiàn)有的知識了解到它的活性組分是次氯酸鈉(NaClO),是否了解該物質(zhì)活性組分的功效:次氯酸鈉(NaClO)具有強大的氧化能力,可以迅速殺滅細菌、病毒、真菌和芽孢等微生物;次氯酸鈉溶液可以有效消除各種微生物,如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌等。二是評估學(xué)生知識結(jié)構(gòu)化程度和對物質(zhì)構(gòu)成與轉(zhuǎn)化的認知情況,即學(xué)生能否繪制出化學(xué)式、物質(zhì)、元素、分子與原子的關(guān)系圖,對次氯酸鈉(NaClO)的組成是否進行有序認知,以了解其中宏觀和微觀的關(guān)聯(lián)和轉(zhuǎn)換,達到“物質(zhì)成分具有規(guī)律性”的認知層次。三是判定學(xué)生對物品類別知識的掌握程度,即學(xué)生通過復(fù)習(xí)物品類別,能否判定出84消毒液的類別,并對物品類別進行判定。四是評價學(xué)生對“組分影響材料特性”的認識,即通過對次氯酸鈉(NaClO)與水(H2O)的化學(xué)成分的比較,學(xué)生能否在室內(nèi)消毒過程中避免隨意改變消毒液的稀釋比例的情況。3.教學(xué)過程設(shè)計——內(nèi)化大概念任何一門課程的核心素質(zhì),都是在問題情境下借助問題解決得到培養(yǎng)的。因此,在運用大概念的過程中,需要以大概念為導(dǎo)入點,切忌直接向?qū)W生灌輸大概念?；诨瘜W(xué)課程教學(xué)評價、目標(biāo)和學(xué)生所掌握的化學(xué)知識點,有針對性地設(shè)計驅(qū)動性問題線索,引導(dǎo)學(xué)生在問題探究過程中正確理解和使用大概念。“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”一課的具體操作步驟如表1所示。五、結(jié)語大概念是學(xué)科領(lǐng)域中的核心概念,能夠統(tǒng)領(lǐng)和整合學(xué)科的知識點和思想方法。在初中化學(xué)中,大概念包括物質(zhì)性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)、能量轉(zhuǎn)化、化學(xué)與生活等方面的概念。理解大概念的重要性,有助于學(xué)生在復(fù)習(xí)過程中把握重點,提高對知識點的理解和應(yīng)用能力。教師運用大概念組織初中化學(xué)復(fù)習(xí)課教學(xué),有助于學(xué)生形成完整的知識體系。通過建立知識網(wǎng)絡(luò)和強調(diào)核