例談基于教學內容結構化的板書設計策略

摘要： 基于教學內容結構化要求，探索基于教學內容結構化的板書設計，初步形成基于知識關聯建構知識組塊、基于認識思路優化認知圖式、基于核心觀念創建認知模型的板書設計策略，并結合典型案例對設計策略及其意義進行詮釋。

關鍵詞： 教學內容結構化; 板書設計; 化學教學

文章編號： 10056629（2020）10002406

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

板書是教學表達的重要形式之一，是教師在教學中為了幫助學生理解知識，利用黑板用簡潔的文字、符號、圖表等形式呈現的教學內容的總稱。條理清晰、層次分明、重點突出的板書具有突出教學重點、體現知識結構和教學程序的功能;圖文并茂、趣味橫生、匠心獨運的板書具有引起濃厚學習興趣、加深理解和記憶、增強思維的積極性和持久性的功能;體現思維程序、符合邏輯順序、形成知識網絡的板書兼具傳授知識的橋梁和開發智力的工具的功能[1]。

《普通高中化學課程標準（2017年版）》認為，教學內容的結構化是促進學生從化學學科知識向化學學科核心素養轉化的關鍵，表現為“基于知識關聯的結構化”“基于認識思路的結構化”“基于核心觀念的結構化”3種形式[2]。該課標的實施給教學板書的設計帶來了新要求、開拓出新空間。如何利用板書聚焦教學內容的結構化，賦予板書促進學生化學學科核心素養發展的功能，成為需要研究解決的問題之一。鑒于教學內容結構化的視角和表征具有多樣性和選擇性[3]，筆者在實踐探索的基礎上，逐步形成了基于教學內容結構化的板書設計策略。

1 基于知識關聯建構知識組塊

建構知識組塊，有助于學生整體認識概念內在關聯，系統掌握物質轉化規律，深入理解化學基本理論，實現化學學科知識向化學學科核心素養的轉化。

1.1 基于化學史實建構知識組塊

化學概念的形成與發展往往經歷一個由表及里，從現象到本質的認識過程。基于化學史實梳理知識發展脈絡，引導學生全面認識化學事實，系統理解概念進階，把握知識內在聯系，間接體驗探究歷程。

[案例1]必修課程教學內容“氧化還原反應”板書設計（圖1）： 以高爐煉鐵的核心反應為案例，以化學史

實為線索，引導學生從局部到整體，從表象到本質逐步深化對氧化還原反應基本概念的認識與理解，啟迪學生運用對立統一思想和定性定量結合的方式揭示氧化還原反應的本質特征和基本規律。

“元素周期律”“苯的分子結構與性質”等歷經漫長探究歷程的教學內容，板書設計均可基于化學史實建構知識組塊。

1.2 基于物質轉化建構知識組塊

物質轉化的途徑和條件是化學探究的重要對象，在生產生活中具有廣泛應用。基于物質轉化及其條件編織知識網絡，可以引導學生掌握物質轉化規律，完善變化觀念，提高駕馭物質轉化的能力。

[案例2]選擇性必修課程教學內容“烴及其衍生物轉化關系”板書設計（圖2）： 以2個碳原子的烴及其衍生物為代表，以物質轉化及其條件為抓手，引導學生基于官能團變化認識有機物轉化途徑，強化物質轉化的條件意識，歸納“碳碳雙鍵”“鹵原子”“羥基”等重要官能團的引入方法，為有機合成奠定知識基礎。

“酸堿鹽氧化物”“金屬及其化合物”等關注物質轉化及其應用的教學內容，板書設計均可基于物質轉化建構知識組塊。

1.3 基于實驗流程建構知識組塊

實驗流程的設計與理解上承實驗原理、下啟實驗操作，是完成實驗探究的重要環節。基于實驗流程理解化學實驗原理，規范實驗操作細節，可以引導學生學習實驗設計的方法，遵守實驗操作規范，提升實驗探究的能力。

[案例3]必修課程教學內容“配制一定物質的量濃度的溶液”板書設計（圖3）： 依據實驗目的和原理，梳理“計算、稱量、溶解、轉移、定容、搖勻”等實驗流程，引導學生匹配計算公式，選擇所需儀器，規范實驗操作。

“探究影響化學平衡的因素”“強酸與強堿的中和滴定”等學生必做實驗的教學內容，板書設計均可基于實驗流程建構知識組塊。

2 基于認識思路優化認知圖式

優化認知圖式，有助于學生深度理解化學核心概念，靈活運用化學學科方法，有效發展化學學科思維，促進化學學科知識向化學學科核心素養的轉化。

2.1 聚焦“價類二維圖”優化無機物性質認知圖式

“價類二維圖”鎖定“物質類別”“元素化合價”建構二維坐標系，基于“演繹推理”“分析綜合”認知無機物性質及其轉化。聚焦“價類二維圖”的板書設計，旨在基于物質類別和元素價態，引導學生掌握“通性演繹物質性質、價態分析物質性質”的學科方法。

[案例4]必修課程教學內容“二氧化硫的性質”板書設計（圖4）： 基于二氧化硫在“價類二維圖”中的坐標，從酸性氧化物的通性演繹推理出二氧化硫能與堿性氧化物、堿、水反應的事實，從硫元素價態（+4價）通過分析綜合形成二氧化硫兼具氧化性和還原性的結論。

“氯及其化合物”“氮及其化合物”等元素價態和物質類別具有多樣性的元素及其化合物的教學內容，板書設計均應聚焦“價類二維圖”優化認知圖式。

2.2 基于“三重表征”優化有機物性質認知圖式

“三重表征”集宏觀、微觀和符號3種手法表征物質的組成、結構、性質與變化，是化學學習與交流的重要方法。基于“三重表征”的板書設計，旨在引導學生基于宏觀辨識、微觀探析和符號表征物質的性質與變化，引導學生從元素和原子、分子水平分析決定物質化學性質的內因和發生化學變化的實質，強化結構決定性質、性質決定用途的學科觀念。

[案例5]選擇性必修課程教學內容“甲烷”板書設計（圖5）： 從甲烷的分子結構入手，剖析化學反應過程中化學鍵的斷裂與形成，彰顯結構、性質及用途的邏輯關聯，引導學生學會從分子、原子水平分析化學變化的內因和變化的本質，建構“結構決定性質、性質決定用途”的學科觀念。

“烴的衍生物”“有機合成”等涉及物質宏觀性質與微觀結構的教學內容，板書設計均應聚焦“三重表征”優化認知圖式。

2.3 基于“構件功能”優化電化學原理認知圖式

電化學裝置由“電極材料、電極反應、電子導體、離子導體”等4要素構成，形成“閉合回路”是其正常工作的充要條件。基于“構件功能”的板書設計，旨在引導學生深刻認識電化學裝置構件的功能及其對形成閉合回路的意義，使用電極反應式表征工作過程的物質轉化，根據實際需要選擇合適的構件設計電化學裝置。

[案例6]選擇性必修課程教學內容“原電池”板書設計（圖6）： 以“銅鋅原電池”為例，以“閉合回路”的形成為抓手，引導學生基于“電極材料、電極反應、電子導體、離子導體”4要素建構電化學系統工作原理的認知模型，學會運用模型分析或解釋原電池工作時的物質變化、電荷移動和能量轉換。

“新型化學電池”“電解原理及其應用”等電化學裝置及應用的教學內容，板書設計均應聚焦“構件功能”優化認知圖式。

2.4 基于“模型理解”優化“物質結構與性質”認知圖式

結構模型具備將抽象的微觀探究轉化為直觀的宏觀辨識的功能，是認識微觀世界的重要工具。基于“模型理解”的板書設計，旨在通過揭示模型的內涵與外延，引導學生認識模型與研究對象的異同，掌握模型使用的方法和適應范圍。

[案例7]選擇性必修課程教學內容“微粒空間構型”板書設計（圖7）： 以孤電子對的計算公式為前導，通過典型案例分析，引導學生基于對“價層電子對之間尋求最小排斥”的深度理解認識VSEPR模型，并結合微粒組成靈活運用VSEPR模型判斷微粒空間構型。

“化學鍵”“晶胞結構”等基于模型認知的教學內容，板書設計均應聚焦“模型理解”優化認知圖式。

3 基于核心觀念創建認知模型

創建認知模型，有助于學生將化學事實與基本理論進行關聯和匹配，學會創建或選擇不同模型解釋、解決復雜的化學問題[4]，實現化學學科知識向化學學科核心素養的發展。

3.1 基于“變化觀念”創建物質制備認知模型

“變化觀念”涵蓋“物質是運動變化的，化學變化需要一定的條件，化學變化的本質是有新物質生成，并伴有能量轉化，化學變化有一定的限度、速率，是可以調控的”等基本觀點[5]。基于“變化觀念”的板書設計，旨在引導學生多角度、動態分析化學變化，運用化學反應原理解決簡單的實際問題。

[案例8]“合成氨工藝條件選擇”板書設計（圖8）： 從分析反應特點入手，從反應方向、反應速率、反應限度等角度聚焦外界條件對合成氨反應的影響，引導學生基于提高生產效率、降低生產成本的原則合理選擇合成氨工業的適宜條件。

“硫酸的工業制備”“硝酸的工業制備”等以物質生產工藝為對象的教學內容，板書設計均宜聚焦“變化觀念”創建基于物質轉化途徑、轉化速率、轉化限度等視角綜合分析問題的認知模型。

3.2 基于“平衡思想”創建狀態轉化認知模型

“平衡思想”聚焦“運用動態平衡的觀點看待和分析化學變化，基于條件控制的手段促進平衡移動，通過平衡移動提高產物產率、降低生產成本”等基本目標。基于“平衡思想”的板書設計，旨在引導學生從影響平衡移動的條件、判斷平衡移動的方向、促進平衡移動的手段等分析解決生產生活中的實際問題。

[案例9]“溶液狀態及其轉化”板書設計（圖9）： 用溶解平衡的視角統攝“溶解、不飽和溶液、飽和溶液、結晶、溶解度”等基本概念，揭示加快溶解的原理，剖析結晶方法的選擇，理解溶液狀態（飽和/不飽和）轉化的策略，把握溶解度與溶質質量分數的關系。

“平衡體系狀態參數的比較”“水溶液中的離子平衡”等圍繞可逆過程的教學內容，板書設計均宜聚焦“平衡思想”創建基于平衡建立的條件、平衡移動的規律、平衡移動的控制等視角綜合分析問題的認知模型。

3.3 基于“守恒原理”創建定量分析認知模型

“守恒原理”包含“質量守恒、物料守恒、電荷守恒、電子守恒、質子守恒、能量守恒”等基本維度[6]。基于“守恒原理”的板書設計，旨在引導學生運用守恒視角分析物質組成，靈活把握化學反應的定量關系。

[案例10]“溶液中微粒濃度關系分析”板書設計（圖10）： 以Na2CO3溶液為例，分別基于溶液中“陽離子所帶正電荷與陰離子所帶負電荷物質的量濃度相等”“含碳微粒物質的量濃度總和與起始投入CO2-3物質的量濃度相等”“微粒給出質子與接受質子的物質的量濃度相等”等視角，分析溶液中相關微粒濃度之間的關系。

“陌生反應的方程式書寫”“復鹽組成測定”等涉及守恒關系的教學內容，板書設計均宜聚焦“守恒原理”創建基于質量守恒、物料守恒、電荷守恒、電子守恒、質子守恒等視角綜合分析問題的認知模型。

毋庸置疑，在實施新課標的教學實踐中板書絕不是教學提綱的簡單呈現或課堂教學的流水帳，而應是教學內容的高度凝煉，體現教學內容的主干和精髓，成為教學內容結構化的重要載體，具有極大的探索和創新空間。呈現知識關聯、明晰認識思路、建構核心觀念是教學內容結構化的價值追求，基于知識關聯的教學內容結構化，意在引導學生用相互聯系的觀點審視化學事實、理解化學概念、建構知識體系;基于認識思路的教學內容結構化，重在引導學生系統縝密地分析問題、規范高效地解決問題;基于核心觀念的教學內容結構化，貴在引導學生深入理解學科本質，靈活運用學科知識。結構化的板書設計通過引導學生“建構學科觀念”“體驗學科方法”“發展學科思維”，能有效催化化學學科知識向化學學科核心素養的轉化。

參考文獻：

[1]經志俊. 重視板書設計保障有效教學[J]. 化學教學， 2009， （3）： 25～27.

[2][4][5]中華人民共和國教育部制定. 普通高中化學課程標準（2017年版）[S]. 北京： 人民教育出版社， 2018.

[3]經志俊. 基于教學內容結構化的教學主張[J]. 化學教學， 2019， （10）： 28～32.

[6]經志俊. 例談質子守恒的模型認知與教學價值[J]. 化學教學， 2018， （12）： 92～96.