單元復習教學應突出學科大概念的統領作用

周忠輝

摘要：學科大概念之樹應是成長之樹、常綠之樹。以“乙醇、乙酸、乙酸乙酯”單元復習為例，從確定單元復習目標、設計單元復習流程、測評單元復習效果三個方面介紹基于學科大概念開展單元復習教學的思考與實踐。單元復習教學中突出學科大概念的統領作用有利于提升教學效果，有利于實現“教、學、評一體化”。

關鍵詞：學科大概念;單元復習;“教、學、評”一體化

文章編號：1008-0546（2021）06-0046-05 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.06.013

單元復習教學是基礎教育階段一種常見課型，通過對某一教學階段或某一教學主題進行測量評價、歸納整理、查漏補缺，達到測評學生學習效果、完善學生認知結構、提升學生思維能力、發展學生核心素養的目的。但在日常教學中，復習課常常為了照顧落后同學變成知識羅列課，或者為了測評學習效果變成習題講練課，缺乏新意，讓教師頭疼、學生厭煩。實踐表明，以學科大概念為統領進行單元復習教學是一種有理念引領、有實際效果、受學生歡迎的復習課，有助于實現“教、學、評”一體化，值得研究和探討。

一、學科大概念的內涵與價值

學科大概念不是某一具體的知識概念，而是知識背后更為本質、更為核心的思想或觀點，是對概念間關系的抽象表述，是對事物的性質、特征以及事物間內在規律的高度概括[1]。國外有專家提出化學學科具有三個學科大概念，即物質、變化和能量，它們又分別進一步表述成物質是原子通過多種方式排列而構成的，變化與原子的重排緊密相關，能量發生在變化之中[2]。以“物質”為例，物質是原子通過多種方式排列而構成的，涉及到原子、分子、離子等各種微粒，微粒之間的相互作用力，微粒的性質等方方面面的知識。我們可以把學科大概念對大量學科知識的抽象和統領形象地表示為一棵樹，樹葉是各種零散的事實與現象，樹枝是總結歸納各種事實形成的知識、技能和思維方法，樹干則是串連各種知識、技能和思維方法的學科大概念，物質（以各種方式排列的原子組成）的學科大概念之樹如圖1所示。學生學習的時間有限，學習的內容也有限，如果學生知道的只是零碎的現象、事實和知識，那么這些現象、事實和知識會像樹葉一樣，將會隨著冬天的到來而隨風飄逝。圍繞學科大概念開展學習，一方面，隨著知識的學習我們在不斷地加深對大概念的理解，大概念會不斷“變大”，也就是說學科大概念之樹是一棵成長之樹;另一方面，因為有大概念這個連接點，我們的知識學習會因為有附著點而被賦予意義，所以掌握得更加牢固，也就是說學科大概念之樹是一棵常綠之樹。學科大概念之樹茁壯成長的過程就是學科核心素養發展的過程。因此，以學科大概念為抓手開展教學是學科核心素養落地的重要途徑。

二、以學科大概念為統領的單元復習教學

以“乙醇、乙酸、乙酸乙酷”單元為例，從確定單元復習目標、設計單元復習流程、測評單元復習效果三個方面介紹基于學科大概念開展單元復習教學的思考與實踐。

1.確定以學科大概念為統領的單元復習目標

以學科大概念為統領的學習不能局限于具體的知識與技能，而應該以學科大概念統領大量零散知識點，在學習過程中實現“大概念之樹”的不斷成長。因此，確定學習目標時，首要任務是明確學習內容包含的學科大概念。本單元的學習應圍繞大概念“物質是以各種方式排列的原子組成的”“變化與原子的重排有關”來確定目標。

大概念是一個錯綜復雜的網絡，這個網絡既有縱向的層級，也有橫向的關聯[3]。學習過程中縱向挖掘到什么層級，橫向關聯哪些內容需要有一定的依據，而學業質量標準正是我們制定目標時可以參考的重要依據。從學業質量標準中找出與本單元學習有關的描述（見表1），并將具體條目與學科大概念進行關聯，為教學目標和教學任務設計提供思路。

當然，單元復習目標的文字表述應該具體明確，有可操作性、可評價性，能起到“產品說明書”的功能，引領師生高質量完成教學。

按照以上原則，制定本單元復習目標如下：（1）能形成“有機物由C、H、O等原子按一定規則排列而成”“有機物變化時C、H、O等原子按一定規則重新排列”的認識思路;（2）能搭建乙醇、乙酸、乙酸乙酯的分子結構模型，能寫出相應結構簡式;（3）能利用分子結構模型說明乙醇、乙酸、乙酸乙酯發生化學變化時的斷鍵與成鍵情況，能寫出有關化學反應方程式;（4）能通過鈉放入煤油、乙醇、水中的實驗現象差異分析得出羥基發生化學反應的結論，能說出乙醇、乙酸、乙酸乙醋的官能團;（5）能分析乙醇、乙酸、乙酸乙酯的性質與主要用途的關系，能合理使用乙醇、乙酸并說明使用過程中可能產生的負面影響。其中目標（1）是統領性的目標，是其它目標的目標。

2.設計以學科大概念為統領的單元復習流程

單元復習目標明確了“學什么”，而如何組織內容進行教學則關系到“怎么學”，需要以學科大概念為統領設計具體的學習流程和學習任務。

（1）形成“有機物由C、H、O等原子按一定規則排列而成”的認識思路

【學習任務1】搭建分子模型，領悟原子排列規則

驅動問題：①乙醇、乙酸的分子式分別是什么？②如何書寫它們的結構簡式？③如何利用模型工具搭建它們的分子結構模型？

設計意圖：首先，以乙醇、乙酸的分子式為起始思維素材，引發學生對C、H、O原子連接規則的思考;然后，通過聯系原子結構知識，明確最外層電子數目與形成化學鍵數目之間的規則，體會結構簡式怎樣體現“原子排列規則”;最后，通過分子模型搭建活動，深化對“原子排列規則”的理解，更加立體地認識有機物分子結構。

【學習任務2】分析實驗現象，認識有機物官能團

驅動問題：①煤油主要成份是什么？有什么結構特點？②鈉在煤油、水、乙醇中的變化現象差異說明了什么？③乙醇分子中哪些原子在變化過程中重新排列的概率更大？

設計意圖：首先，鈉從煤油取出，經過一定處理后分別放入水、乙醇中，學生觀察實驗現象。然后，以實驗現象為思維素材。聯系煤油、乙醇、水的分子結構差異，尋找結構差異與現象差異之間的聯系，得出羥基氫與鈉發生反應，乙基氫不與鈉發生反應的結論。最后，認識到“原子排列方式”會影響性質，羥基是乙醇分子中的官能團，是影響乙醇變化的主要基團。同時，認識乙酸、乙酸乙酯的官能團。

（2）形成“有機物變化時C、H、O等原子按一定規則重新排列”的認識思路

【學習任務3】辨析斷鍵成鍵，體會物質變化原理

驅動問題：①乙醇催化氧化生成乙醛的過程斷裂了什么鍵，形成了什么鍵？寫出反應方程式。②乙醇與乙酸發生酯化反應的過程斷裂了什么鍵，形成了什么鍵？寫出反應方程式。③乙酸乙酯酸性條件下水解的過程斷裂了什么鍵，形成了什么鍵？寫出反應方程式。

設計意圖：首先，以課本上乙醇、乙酸、乙酸乙酯的實驗事實為思維素材，利用學習任務1中搭建好的分子結構模型，辨析反應過程中的斷鍵成鍵，體會物質變化原理。其次，形成“有機物變化時C、H、O等原子按一定規則重新排列”的認識思路。建立“原子重新排列”的規則與“原子排列方式”有關，特別是與官能團有關的觀念。

（3）形成“結構決定性質（由變化體現），性質決定用途”的認識思路

【學習任務4】剖析生活實例，感受化學學習價值

驅動問題：①油脂分子中的官能團是什么？②油脂能發生什么化學反應？③油脂有哪些用途？

設計意圖：以油脂的結構簡式為思維素材，通過對結構簡式的分析確定官能團，由官能團推理油脂的性質，由反應產物確定油脂的用途。建立“結構決定性質（由變化體現），性質決定用途”的認識思路，從應用中感受化學學習價值。

以學科大概念為統領的單元復習流程（見圖2）包括以下步驟：一、以學科大概念為統領將學習內容聯結為一個有組織的體系;二、按學生的認知邏輯將學習體系劃分成若干前后關聯的學習任務;三、針對學習任務，為教學過程選擇恰當的起始思維素材和驅動性問題;四、學生調動頭腦中已有的經驗進行思維加工，解決問題的同時實現知識的積累、思維的提升以及學科大概念的發展。

3.測評以學科大概念為統領的單元復習效果

單元復習目標明確了“學什么”，單元復習流程明確了“怎么學”，而評判學生是否學會則關系到“如何評”，采用設計測評表（見表2）的方式對單元復習效果進行測評。

測評表同時也是學案，教師投影或者演示實驗提供起始思維素材后提出驅動問題，每位同學一盒有機模型學具，邊思考問題邊搭建模型，將思考的部分結果填在學案上作為測評項目。每個學習任務結束后，同桌之間相互評定一次，指出對方與自己不同之處并交流，交流后允許做一次改動。動手實踐結果由老師指定助手課堂評判，其它測試部分老師課后評判。統計某班級50位同學的測評結果見表3。

三、教學反思

以學科大概念為統領進行單元復習教學，教學目標、教學任務、教學活動都聚焦于學科大概念，“教、學、評”統一于學科大概念之樹的成長，一體化成為可能。為了在單元復習教學中更好地促進學科大概念和學科核心素養的發展，實現“教、學、評一體化”，我們應該注意以下問題。

確定單元復習目標時必須考慮目標的指向性和可評價性。目標指向的不僅是知識的記憶、方法的習得，還有這些知識與方法是否促進學科大概念的發展，是否促進學科核心素養的落實。目標的陳述應該具體明確，師生都能看得懂、做得到，具有可評價性。比如：案例中‘能利用分子結構模型說明乙醇、乙酸、乙酸乙酯發生化學變化時的斷鍵與成鍵情況”，外顯思維過程，指向變化與原子重排的關系，可操作，可評價。

設計具體的學習流程和學習任務時以學科大概念為統領。將課程內容納入學科大概念之樹，圍繞學科大概念設計學習環節和學習任務，利用學科大概念統領零散的知識和方法。學習過程不是以獲得知識結論為單一目標，而是具體知識和方法的習得過程，也是學科大概念和學科核心素養的發展過程。比如：教學過程中以鈉在煤油、水、乙醇中的不同現象為教學情境，圍繞分子中哪些原子在變化過程中重新排列設置驅動問題，引發學生思考實驗現象和原子重新排列之間的聯系，認識到“原子排列方式”會影響性質，自然而然地意識到羥基是乙醇分子的官能團。

圍繞學科大概念的發展設計測評表（學案）作為收集信息的載體是實現“教、學、評一體化”的有效方式。師生在教學過程中通過測評表（學案）及時確認現在到底學到什么程度、目標在哪里，怎樣才能更好地到達目標。通過評價關注和促進學生的學習，這是一種為了學習的評價，而不是對學習的評價。

參考文獻

[1]何彩霞.化學學科核心素養導向的大概念單元教學探討[J].化學教學，2019（11）：44-48

[2]Claesgens J，Scalise K，Wilson M，et al.Mapping StudentUnderstanding in Chemistry：The Perspectives of Chemists[J].Science Education，2009，93（1）：56-85

[3]劉徽.大概念教學：讓學生像科學家一樣思考[J].現代教學，2019（11A）：77-79

本文系浙江省師干訓中心專項課題“基于高中化學新教材的“教·學·評”一體化課堂實踐研究”（編號zx2019001）的研究成果之一。