基于“大觀念”視角下的教學設計

左正權 張雷

摘 要：“大觀念”這個術語自從被大衛.奧格威（David Ogilvy）第一次提出以來，已經引起很多不同領域的學者關注和研究。不同的學者都對大觀念的定義做了界定，但是不難發現，其中有一些共同的內涵，大觀念具有概括性、永恒性、普遍性、抽象性等特征。通過對大觀念的理解，精煉出每節課的大觀念，從而更好地學好學科知識，而不是孤立地去學習每個知識點。本文旨在以《普通高中化學課程標準（2017年版）》為參考，將大觀念的視角落實到《氧化還原反應》這一節的教學設計中。筆者試圖在大觀念視角下進行氧化還原反應的教學設計，從而更好地落實化學學科核心素養，從而用理論指導實踐教學，促進學生形成觀念意識，最終達到運用觀念意識解決具體情景中的問題。

關鍵詞：大觀念 氧化還原反應 教學設計 化學學科核心素養

大觀念具有概括性、永恒性、普遍性、抽象性等特征[1]，如果學生在學習時，能有觀念意識，這樣就能促進學生對知識的遷移，也就能起到事半功倍的效果。筆者認為學生在學習過程中確定的“大觀念”應該是分層級的。首先是哲學層面上的“大觀念”，譬如，世界是物質的;對立和統一;普遍聯系與永恒發展;運動是絕對的，靜止是相對的等。筆者認為哲學層面上的大觀念是更大的“大觀念”。在教學中能讓學生從哲學的層面上找到對應的大觀念。帶著這些“大觀念”進行學科知識的學習，這樣更能拓展學生的視角，促進學生知識遷移能力的形成。其次是學科層面上的“大觀念”，譬如化學學科所特有的三維表征：物質觀、變化觀、化學價值觀與情感觀等。本文旨在通過“大觀念”的視角進行氧化還原反應的教學設計，而不僅僅是傳統知識的灌輸過程。

一、教學主題內容及教學現狀分析

1.《普通高中化學課程標準（2017年版）》分析

氧化還原反應在必修課程中處于主題2“常見的無機物及其應用”中。課程標準對學生掌握程度的要求是“認識有化合價變化的反應是氧化還原反應，了解氧化還原反應的本質是電子的轉移，知道常見的氧化劑和還原劑。”

2.教材分析

《氧化還原反應》是人教版必修1第二章第三節的內容;通過對本節的分析，不難發現，本節內容承接初中學習的四種基本反應類型、氧化反應、還原反應的內容，同時也為后續學習元素化合物、金屬的性質、原電池、電解池等知識奠定基礎，所以本節課的內容有承上啟下的作用;從知識層面分析，首先本節內容從得氧失氧的角度展開對氧化還原反應的探討，緊接著以化合價為特征去定義氧化還原反應，但是這兩者都是宏觀層面的辨識;其次，揭示氧化還原反應這些宏觀表象背后的本質，即從微觀層面去探析氧化還原反應的本質。通過分析教材，不難發現氧化還原反應是進行辯證唯物主義教育的好素材。得氧與失氧、化合價升高與降低、得到電子與失去電子等也是進行對立與統一現象學習的典型知識。

3.學情分析

首先，從學生認知角度分析學情，根據皮亞杰的兒童心理發展階段的理論，高一年級的學生正處于形式運算階段，這一階段的學生不再把思維局限于具體的思維，而是能進行一些抽象的推理，同時能根據一定的情景提出自己的假說并推理。但是高一年級的學生的推理能力、分析能力和處理微觀層面問題的能力還不強。針對高一學生這樣的普遍認知情況，我們授課老師得思考讓學生高效學習的策略;其次，從知識層面分析學情，高一年級的學生在初中學習了四種基本反應類型、氧化反應與還原反應，同時對化合價的知識有了初步理解，但是理解得不夠深刻、全面;最后，在情感觀念方面，由初三剛剛升入高中的高一學生對知識的學習很大程度上還停留在知識層面，觀念意識薄弱，學生運用觀念思維去遷移學習的能力還不強。

4.對已有教學設計的分析

對已有的關于氧化還原反應的教學設計進行分析，不同的老師在設計同一節內容，有不同的視角。第一類從單元設計的角度去設計本節內容;第二類基于培養學生的化學素養進行設計;第三類是圍繞任務分析理論對氧化還原反應進行設計，還有其他各種形式的設計。通過查閱這些文獻，不難發現很少有人提及應用大觀念視角去設計本節內容。

筆者想通過分析《普通高中化學課程標準（2017年版）》、教材、學情，來確定《氧化還原反應》這一節的大觀念。在確定大觀念的過程中，我將從兩個方面來分別闡述。第一方面，我將從[4]盛慧曉《大觀念與基于大觀念的課程建構》中總結的第一個特征“大觀念是一種聯結，且居于學科核心”出發，提出學科的大觀念;第二方面，我將上升到哲學層面，提出深度、廣度和概括度更大的大觀念。

通過對《普通高中化學課程標準（2017年版）》、教材、學情的分析，確立《氧化還原反應》這一節內容的“大觀念”如表1。確立好“大觀念”后，筆者旨在通過運用這些“大觀念”去指導教學設計，最終是把“大觀念”運用于教學過程中，進而使學生學會用“大觀念”的視野去學習化學知識，有助于學生形成學科核心素養和處理真實情景中的問題。

高中化學分為必修和選修部分，每個部分又是由不同的章節組成。不同的章節有自己的知識體系，這就要求我們一線老師能進行抽象概括，提取出每個章節的大觀念，便于學生從宏觀的角度整體把握化學知識。最終能使學生通過化學學科的學習而形成正確價值觀念、必備品質和關鍵能力。

二、教學目標、教學重點與難點

知識與技能：了解氧化還原反應，從化合價升降的表象，揭示氧化還原反應的本質。

過程與方法：在應用四種基本反應類型對化學方程式進行分類的基礎上，學會從氧化還原反應的角度對方程式進行分類;能從守恒觀念的角度去分析氧化還原反應化合價升降與電子得失的數量關系。

情感態度與價值觀：感知事物的現象與本質的關系，體驗到對立與統一在化學學習中重要價值。

重點：從宏觀的化合價升降和微觀的電子轉移的角度理解氧化還原反應。

難點：理解氧化還原反應的本質。

三、教學流程

四、 用“大觀念”指導教學設計

1. 復習導入——用分類觀引出本課時的內容

【教師活動】

通過初三化學的學習，我們已經知道什么反應是氧化反應，什么反應是還原反應了，我們也學習了四種基本反應類型，那么四種基本反應類型與氧化還原反應有什么關系呢？相信大家學完本節課的內容，一定都能給出自己的結論。

提問：請同學們用四種基本反應類型進行分類，然后再用初中學過的氧化反應與還原反應分類。

【學生】回憶舊知識，思考與討論，然后給出答案。

設計意圖：復習舊知識是學生學習新知識的基礎。筆者試圖通過分類觀的視角將氧化反應、還原反應與四種基本反應類型進行對比學習，進而引出我們本節課的學習內容;同時，也能使學生們具有用分類的觀念學習化學知識的意識。

2. 氧化反應與還原反應是共存在一個化

學反應中的（多媒體呈現太極圖）

【教師】請同學仔細觀察太極圖，回答你們看到了什么？

【學生】觀察圖片，思考。

【教師】講授氧化還原反應也有相似之處，氧化反應與還原反應也是既對立又統一的，它們共存于同一個反應之中。

設計意圖：初三時已學過氧化反應與還原反應，但是僅僅是孤立的學習，并沒有闡明氧化反應與還原反應是對立與統一的整體，所以此設計是為了讓學生體驗到對立與統一的觀念，同時能應用此觀念去理解氧化還原反應，并能應用到以后的學習中。

3.創設情境——呈現圖片，形成視覺沖擊

鋼鐵生銹的圖片;削好的蘋果、土豆等變成褐色。（注：選擇一些貼近生產、生活的素材，聯系當地特色，引起學生共鳴）

【教師】同學們觀察這些圖片，通過看到的現象，知道發生了化學反應。

【教師】氧化還原反應的化合價都發生了變化，請同學們再從化合價升高和降低的數量上來討論上面幾個方程式，看看化合價升高的數量是否等于降低的數量？

【學生】思考并給出答案。

設計意圖：引導學生從環節一氧化還原反應的宏觀表象去找出氧化還原反應的基本特征，同時也讓學生對守恒觀和對立與統一觀念有進一步的認識。

6.演示實驗，學生觀察現象

【教師】演示鋅與硫酸銅反應，并引導學生們觀察電流表指針變化情況。

【學生】觀察電流表指針偏轉現象。

【教師】引導學生回憶電路知識，講解既然有電流通過，說明有電子的定向移動，引出氧化還原反應的本質問題。

設計意圖：通過演示實驗，引出氧化還原反應的本質到底是什么的問題，同時使學生們認識到實驗的重要性。

7.探尋氧化還原反應的本質

【教師】提問：同學們前面通過討論，得出有化合價升降的反應就是氧化還原反應。那么化合價的升降跟什么有關呢？想要了解這個問題，就必須從微觀層面去揭示。多媒體播放金屬鈉與氯氣反應的微觀示意圖以及氫氣與氯氣反應的微觀示意圖。

【教師】請同學們討論氯化鈉與氯化氫形成過程中，化合價變化的原因是什么？

【教師】氯化鈉形成過程中，鈉失去一個電子，氯得到一個電子，都形成8電子穩定結構。氯化氫形成過程跟氯化鈉形成過程并不完全一樣，因為氫要得到一個電子才能達到穩定結構，氯也想得到一個電子達到穩定結構，所以它們商量放在中間，大家共用，這樣就可以實現雙贏了，但是氯原子吸引電子的能力比氫強，所以共用電子對偏向氯，這些微觀的變化通過宏觀的化合價體現出氯顯負一價，氫顯正一價。

設計意圖：將學生對氧化還原反應的宏觀表象與特征的理解引導到微觀層面，從而揭示宏觀現象后的微觀本質。引導學生從微觀層面去分析宏觀現象，同時也體現了對立與統一的觀念和微粒觀。

【學生】思考化合價升降是由電子的轉移引起的。

8.問題解決與方案設計

【教師】在這個飛速發展的時代，汽車早就走進了尋常百姓家，雖然新能源汽車已經開始普及，但是燃油汽車還是主力軍。燃油汽車能產生大量的尾氣，尾氣的主要成分是氮氧化物（NOx），氮氧化物是形成酸雨與空氣污染的元兇，所以希望同學們課后查閱資料，嘗試著設計去除氮氧化物的方案。

設計意圖：培養學生的化學價值觀，讓學生認識到學習化學的價值。

五、基于SOLO的分類評價

香港大學比格斯（J.B.Biggs）教授將學生的學習結果分成不同的層次，每個層次分別體現了學生的不同能力水平，通過評價學生所處的能力層次，確定學生的學習結果。學生學習氧化還原反應后，利用比格斯（J.B.Biggs）教授的SOLO的分類評價法，對學生“大觀念”掌握情況進行評價，為學生進一步發展提供反饋，同時也為授課老師提供選擇更好的教學策略的依據。根據比格斯（J.B.Biggs）教授的SOLO的分類評價法，結合“大觀念”思維，制定了如下評價方案。

六、基于“大觀念”進行教學的價值與意義

應用“大觀念”的思想統領整個教學過程，可以拓寬學生學習的視角，而不是僅僅局限于知識點的簡單學習。本文旨在基于“大觀念”的視角進行氧化還原反應的教學設計，在教學設計的過程中，結合“新課標”的理念與“化學學科核心素養”。通過這樣的設計，把“大觀念”與“新課標”、“化學學科核心素養”有機聯系在一起。以《普通高中化學課程標準（2017年版）》為依據，以“化學學科核心素養”為育人價值的體現，以“大觀念”為設計視角，來對氧化還原反應進行教學設計。以通過本教學設計，希望不僅能遷移到以后的化學學習中，有利于學科知識的掌握，同時也有利于遷移到其他學科，甚至遷移到學生們未來生活中。

參考文獻

[1]邵朝友，崔允漷.指向核心素養的教學方案設計：大觀念的視角[J].全球教育展望，2017，46（06）：11-19.

[2]盛慧曉.大觀念與基于大觀念的課程建構[J].當代教育科學，2015（18）：27-31.

[3]王磊，黃燕寧.單元教學設計的實踐與反思——以“氧化還原反應”教學單元為例[J].中學化學教學參考，2009（03）：9-11.

[4]譚華.基于培養學生化學學科觀念的教學設計——以糖類第一課時為例[J].教育實踐與研究（B），2018（09）：51-54.

[5]涂耀林，李平堅.試用SOLO分類理論設計氧化還原反應評價習題[J].中學化學教學參考，2018（18）：68-69.