拼圖模式的化學概念建構教學

摘 要：化學概念是化學學科知識的骨架，概念的建構體現了化學學科的思維邏輯。新課程標準要求以主題引領課程內容學習，主題下的內容突出學科核心概念的學習。根據“學習進階”理論，提出用拼圖形式表示化學概念建構模式，分析中學階段氧化還原反應核心概念的學習進階，最后對氧化還原反應的教學提出建議。

關鍵詞：氧化還原反應;概念建構;拼圖模式;學習進階

一、問題提出

《普通高中化學課程標準（2017版）》強調以化學學科核心素養為導向，以主題引領課程內容，主題下的內容突出核心概念的學習。這就要求教師在教學前要明確某一主題在不同階段的目標要求，從而基于學習進階路徑設計教學，幫助學生分階段突破學習難點，逐步建構核心概念并發展學科核心素養。

化學概念是化學學科知識的骨架，概念的建構體現了學科思維邏輯。大量碎片的、孤立的概念容易導致思維混亂，因此如何幫助學生將碎片概念構建成有意義聯結的概念體系是化學教學中需要深入思考的問題。本文以氧化還原反應為例，分析化學核心概念拼圖式建構模式的可行性，并通過教學實踐提出教學建議。

二、氧化還原反應的概念建構和學習進階

1.學習進階理論

學習進階是對學生在各學段學習同一主題的概念時所遵循的連貫的、典型的學習路徑的描述，圍繞學科核心概念展開的一系列由簡單到復雜、相互關聯的概念序列。學習進階對“應為學生設定什么樣的學習路徑”作出了更有效的回應，該理論強調核心概念的建構是由淺至深、由復雜到簡單的認知發展過程。

2.進階式的概念建構模式

拼圖模式是基于課程內容標準分析的“自上而下”的教學干預下的進階過程，強調學科內容體系之中的分類、關聯、遞進關系。教學通過預先對學科內容目標分析而確定學生在進入更高階之前所需要的次階水平，繼而通過教學干預實現預期目標。核心概念的形成可以用網絡拼圖的形式來表示進程，即學習進階的概念建構模式（見圖1）。

3.氧化還原反應的學習進階

學習進階是基于教學經驗和研究而形成的對學生學習方向的預設，這些預設說明學生在掌握核心概念的進程中普遍的規律和路徑，必須建立在對學生真實學習過程實證研究的基礎上。因此，教師在教學前要根據課程標準和學科指導意見，梳理氧化還原反應核心概念下的子概念，再結合學生的前概念設計每個學段的學習進階水平和素養水平（見表1）。

三、氧化還原反應的學習進階研究

1.氧化還原反應的學習進階研究

利用拼圖模式建構氧化還原反應核心概念，首先將核心概念分解成若干子概念，然后逐一學習每個子概念，最后促成對核心概念的全面理解。氧化還原反應核心概念建構必須從多視角展開，協調學生圍繞核心概念逐步建構概念體系。氧化還原反應概念可以從三個維度認識，即得失氧維度、化合價維度和氧氫數維度。再從這三個維度將核心概念劃分成幾個子概念，每個子概念可再往下分解，聯結學生已學的知識。比如從化合價角度認識氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物等子概念，再逐步學習雙線橋及反應配平，逐步進階到陌生方程式的書寫和計算。三個維度下的子概念也并不是孤立存在的，而是相互補充、相互關聯的。下面以“氧化還原反應”為例，闡述其學習進階及概念體系的建構（見圖2）。

2.“氧化還原反應”的教學建議

（1）學習進階教學實施步驟

“學習進階”教學實施步驟：①教學前充分研究新課程標準和學科指導意見，梳理不同學段的教學目標，明確氧化還原反應的最高階水平。②了解和測試學生的前概念，確定學習進階的起點，并將氧化還原反應核心概念劃分成幾個子概念，分析每個學段學習進階的終點。③通過概念陳述的方式呈現氧化還原反應概念形成過程中需要學習的知識，對這些知識進行分類，構成互相平行的不同維度。④在不同的維度中分析學習每個子概念的先決技能，一直分析到學生現在具備的技能從而建立相關的進階水平。要注意的是，在劃分進階水平的過程中，要將前概念作為新概念的整合和建構的基礎。階段和階段之間要有最近發展區，有適當的學習層次的提升，且不同維度的子概念不是孤立的，而是相互關聯和滲透的。

（2）探索初高中課程教學主題的協同設計

拼圖模式是一種基于課程內容標準分析的“自上而下”的教學干預下的進階過程，因此教師要根據化學課程標準，充分研究初高中兩階段對氧化還原反應的學習目標，做到學科素養培養的連貫一致性要求;要根據學生自身的特點和學習能力情況準確把握不同階段的教學內容，并設計不同學段學生的進階水平。在課程內容、教學安排、教學設計等諸多方面也應有具體的比較，這樣才能使不同學段教學的區別和具體任務變得更加清晰，同時還要與前一階段學習目標以及后一階段的學習目標銜接起來。學生也可以參照每個階段的要求對照自己的進階水平，找到自己的不足，在教師引導下實現學習進階。

總之，概念的建構不是簡單的疊加，而是通過不斷學習新知識或開展教學活動對其進行修正或重建。“學習進階”為教師和學生提供一張學習圖景，運用學習進階理論進行化學核心概念教學，能順應學生的認知和思維發展，對建構化學模型、掌握化學核心概念、培養學生的學科素養有很重要的作用。

參考文獻：

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[2]徐炫清，邱鴻亮.中學地理概念體系的兩種學習進階模式[J].地理教學，2017（8）：4-11.

作者簡介：蘇宋燕（1984—），女，浙江蘭溪人，浙江師范大學碩士研究生，中學一級。

編輯 李 爭