基于大概念的初中化学复习课教学探究

一、引言大概念是在概念同化与奥苏贝尔意义学习理论基础上提出的,主要用于表征知识结构之间的意义联系。[1]大概念以结构化、可视化方式揭示知识之间存在的内在联系,有助于提高学生的自主学习能力。[1]教学实践发现,复习课教学期间,很多教师更注重学生对浅层知识的掌握,较少注重知识背后存在广泛的迁移价值、体现学科本质和学科认识思路的学科大概念,导致很多学生面对问题时出现能力不足、思路模糊的情况。[2]因此,教师需要在复习课教学时应用大概念,以推动学生核心素养的提升。本文以初中化学课程为例,从大概念角度对初中化学课程复习的作用、学科大概念的凝练和建构、初中化学复习课教学设计三个方面切入,分析大概念组织下的初中化学复习课教学实践。二、作用初中化学复习课教学的重点在于帮助学生记忆和理解知识,同时将知识转化为能力。运用大概念开展初中化学复习课教学,有助于帮助学生实现知识的记忆与整合,促进学生思维能力的提升,继而提升复习课教学效率。(一)有利于知识记忆运用大概念,能够关联彼此存在联系的一系列化学概念,便于清晰认知不同化学知识的特点,更加容易辨别与记忆化学知识。初中化学课程中化学反应的概念比较多。在化学复习课教学期间,教师要引导学生通过群概念建构式创建大概念结构图,结合各概念的内在关联,以图表的方式构建系统化知识结构,提高化学知识点的记忆效果。例如,碳和二氧化碳属于吸热反应,而燃烧则属于放热反应,两者均为化学反应范畴。通过分类该化学反应,学生记忆化学知识点,同时学会化学反应的相关转化,如图1所示。(二)有利于知识转化复习时,教师可运用大概念帮助学生促进知识转化,使学生有效把握不同化学概念间的区别与联系,如饱和溶液、不饱和溶液,稀溶液、浓溶液的区别与联系。复习初中化学饱和溶液与不饱和溶液知识点时,外延主要为溶液分类,从不同视角对溶液分类,也就是从饱和溶液、不饱和溶液和稀溶液、浓溶液之间是否存在因果关系的视角进行分类。[3]具体如图2所示。(三)有利于知识整合运用大概念有助于学生整合化学知识结构,从而创建完善、严密的化学知识网络。例如,运用“物质的分类”大概念,学生不仅能从宏观视角明晰物质分类,而且能从微观视角掌握分类依据。从微观、宏观层面了解物质分类的本质,构建完整的知识体系,推动知识点间的连接与生长。三、凝练和建构通过大概念组织化学知识点复习,应重点解决两大问题:其一,主题大概念的凝练方式;其二,大概念转化为教学实践的方式。课程标准是一种指导性文献,大概念的凝练必须以课程标准为参照,这样才具有较强的可移植性和普适性。基于大概念的教学设计包括目标设计、评估设计和流程设计,其凝练与建构可分为两个步骤。第一步,从下向上凝练大概念。首先,深入了解学科领域,整理学科的内部联系,明确以事实为依据的概念及其认知作用。其次,以认知发展的逻辑为基础,凝练基础概念。最后,对基础观念进行认知推理,从认识主题实质出发,提取核心观念,建立初步认知。第二步,从上到下构建大概念。首先,以反向的设计思想为基础,以基于大概念的逻辑问题为教学重点,设计课程教学目标、教学程序和教学评价。其次,密切结合学习、教学与评价,重点强调创建大概念是以事实、过程为创建基础。最后,能有效串联相关概念、主题和教学内容,实现认知和知识结构的彼此融合,具体如图3所示。四、教学案例运用大概念时需要解决两个重要的问题:一是如何把大概念转换成逻辑的基础问题;二是在确定基础问题的前提下,如何对课堂进行反向的教学设计。本文结合“物质构成的奥秘”这一专题的复习课,介绍如何在大概念指导下进行初中化学复习课。(一)提炼大概念一般来说,大概念大部分都是从本质内容标准中衍生出来的。化学在分子与原子水平上研究物质的结构、组成、性质和应用,微观、宏观及符号相联系是化学学科的一种独特思维方式,从定性到定量均体现出对物质和物质变化的发展规律。因此,本文从“物质构造之谜”这一命题出发,从学科性质与教科书中的事实知识出发,分析和梳理“物质构造之谜”这一命题的内部联系。[6]从“宏观—微观—符号”“质性—量化”三个维度解析概念作用(认知视角与认知层次),明确其概念框架,提取“物质”“元素”“粒子(分子、原子)”“符号”这四个基础概念,在深刻理解主题核心的前提下,将“物质构造的本质”这一核心思想提取出来。通过科学理解物质组成,抽象出一个广义的、普遍的观念:物质的组成是有规则和有意义的。这就是提炼课题大概念的思路。(二)确定逻辑性基础问题通过对基础问题的质疑与探究,学生对所学化学知识有了深刻认识,从而促使理解性学习的产生。因此,大概念的内在和抽象要求它的理解性学习必须同基础问题紧密相连。也就是说,基础问题必须与大概念对应,要有针对性地把大概念引出来,保证基础问题能够激发学生对大概念的持续性思维,并通过对特定体验的激发,使认知逐步发展为大概念。关于“物”的基本问题,通常进行两大层次的归纳:一是有序认识“物”,二是通过构成要素视角认识和了解“物”。内容主要包括:物质的构成、表现物质的方式、对物质成分的正确理解、根据成分分类物质、对物质现象与本质的解释。[3]这几个逻辑上的基础问题能引起学生深入思考与研究,增强他们对“事物的组成是有规则和有意义的”这种普遍的看法的认同。(三)逆向教学设计1.课程目标的设置——外化大概念制定一个教学目标,最重要的是教师要清楚地告诉学生,需要了解哪些内容、掌握哪些内容、能够做到哪些事情。教师要以大概念为指引,按照课程标准的规定和学生对已学知识的认识,从最基本的问题出发,自浅层面提高到深层面,从认识层面转化到理解层面,从认识层面上升至能做层面,三大维度彼此发挥作用,并非相互割裂。确定学习目标,即要明确学生通过学习应达到的目标。例如,理解物质构成的奥秘,包括原子的结构、化学键的类型及对化学反应的意义。选择大概念,即根据学习目标,选择一个能够统领整个学习内容的大概念。例如,物质构成是化学科学的基础,它包括原子的结构、化学键的类型以及对化学反应的影响。设计评价,即制定评价标准,了解学生是否达到学习目标。例如,可以通过观察学生的实验操作、课堂讨论的表现、完成课后作业的情况以及进行小测验等方式评价学生的学习成果。规划教学活动,即根据学习目标和评价标准,规划教学活动,包括实验、讨论、讲解等。例如,可以设计一系列实验,让学生观察不同物质在化学反应中的变化,再通过讨论和讲解,帮助他们理解化学键的类型和化学反应的意义。制定学习活动,即根据教学活动,制定具体的学习活动,包括阅读教材、做实验、小组讨论等。例如,学生可以通过阅读教材了解原子的结构,通过做实验观察化学反应的过程,再通过小组讨论理解化学键的类型和化学反应的意义。设计反馈和调整,即根据学生的学习情况和反馈,及时调整教学策略和方法。例如,如果发现学生在理解某些概念上存在困难,可以针对这些问题设计一些专门的讲解和练习。2.教学评价设计——评价大概念真实情境下的问题解答是激励与评价学生持续性认知的一种适当方式。在这一单元的教学评估中,一是判断学生对课题研究目标和结构之间联系的了解程度,即学生阅读标识,能否辨别出84消毒液的主要成分,以及能否根据现有的知识了解到它的活性组分是次氯酸钠(NaClO),是否了解该物质活性组分的功效:次氯酸钠(NaClO)具有强大的氧化能力,可以迅速杀灭细菌、病毒、真菌和芽孢等微生物;次氯酸钠溶液可以有效消除各种微生物,如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等。二是评估学生知识结构化程度和对物质构成与转化的认知情况,即学生能否绘制出化学式、物质、元素、分子与原子的关系图,对次氯酸钠(NaClO)的组成是否进行有序认知,以了解其中宏观和微观的关联和转换,达到“物质成分具有规律性”的认知层次。三是判定学生对物品类别知识的掌握程度,即学生通过复习物品类别,能否判定出84消毒液的类别,并对物品类别进行判定。四是评价学生对“组分影响材料特性”的认识,即通过对次氯酸钠(NaClO)与水(H2O)的化学成分的比较,学生能否在室内消毒过程中避免随意改变消毒液的稀释比例的情况。3.教学过程设计——内化大概念任何一门课程的核心素质,都是在问题情境下借助问题解决得到培养的。因此,在运用大概念的过程中,需要以大概念为导入点,切忌直接向学生灌输大概念。基于化学课程教学评价、目标和学生所掌握的化学知识点,有针对性地设计驱动性问题线索,引导学生在问题探究过程中正确理解和使用大概念。“物质构成的奥秘”一课的具体操作步骤如表1所示。五、结语大概念是学科领域中的核心概念,能够统领和整合学科的知识点和思想方法。在初中化学中,大概念包括物质性质、化学反应、能量转化、化学与生活等方面的概念。理解大概念的重要性,有助于学生在复习过程中把握重点,提高对知识点的理解和应用能力。教师运用大概念组织初中化学复习课教学,有助于学生形成完整的知识体系。通过建立知识网络和强调核