初中化學大概念的提煉與單元主題教學

■天津市第七中學 程 穎

核心素養如何在教學實踐中有效落實，是我們進行課程研究的重點。在實踐中，我們以學科大概念為引領，使課程的知識內容呈現結構化特點，能有效提升學生的核心素養。這其中大概念統領下的單元主題教學是實現核心素養在學科教學中落實的有效途徑。大概念單元主題教學的關鍵是要準確地提煉出學科大概念，將大概念轉化為核心問題、設計核心任務、分解子任務、進行課堂設計、完成課堂驅動性問題等。可以說，將大概念形成整體化的單元設計是學科核心素養落地的重要途徑，使“知識點的灌輸式教學”變為“素養教學”。

一、大概念的提煉

大概念不是指某一知識內容的具體概念，它是指具體概念所隱含的更為核心的觀念和理解。大概念是對概念間關系的抽象表達，是對知識內在關系及規律的高度概括。學科大概念能反映學科的特質，具有較為廣泛的適用性，能超越課堂，形成具有概括性和遷移價值的思想和方法。把握大概念，就可以把握知識間的縱橫關系及本質聯系。把具體問題用抽象概括獲得的大概念來指導或解決，是促進學生將知識轉化為能力的重要途徑。例如：初中化學的大概念有結構決定物質性質、化學反應中的質量守恒等。物質的結構決定性質、性質決定用途這一概念具有抽象性、普遍性的特點，適用的范圍較大，我們稱之為物質的結構、性質與用途之間關系的大概念。

學科不同，其研究的對象、基本方法及由此獲得的學科思維方式等是不同的。凸顯學科的本質和特征是學科大概念的提煉依據。初中化學的學科大概念可以從化學學科的角度與研究層面切入。如從原子和分子等微觀結構對物質性質的影響進行概括、從物質的性質與用途的關系方面進行提煉、從物質的化學變化與物質的質量之間的關系進行歸納等，以體現化學學科特有的思維方式。從學科大概念來俯視具體知識內容，建立關聯或對接，有利于學生分析和把握具體內容背后更為本質的思想與方法。

二、單元主題的確定

教師在對課程標準、教材、學生等方面深入解讀后，確定單元主題，教師根據對教學內容的把握和學生特點的分析，對教學內容進行重新整合，形成相對完整的單元教學主題。確定單元教學主題的重要環節是以大概念為統領建立相關內容的聯系。建構單元主題教學要著眼于學生學科核心素養的發展，兼顧學生現有知識水平、思維能力等多個層面。幫助學生從化學視角看待事物，建構系統化的知識結構，并形成解決具體問題的思路與方法，促進學生由“知”向“能”的轉化。物質的微觀結構與物質的性質和用途等相關內容在“人教版”教材中分散在不同的章節里，從學生學習的角度分析分子、原子和離子的概念，理解不同碳單質物理性質差別較大的原因，以及酸、堿的通性，是學生學習的難點。對這些知識間的內在聯系的理解學生比較匱乏。從微觀視角分析，在水溶液中酸和堿具有其酸和堿的通性，其實質是酸和堿在水分子的作用下能解離出自由移動的氫離子（水合氫離子）與氫氧根離子（水合氫氧根離子）的性質。局限于初中學生的認知水平，學生還未形成從微觀角度分析和理解物質性質的思維方法。在教學中，幫助學生建構出從化學學科的角度研究物質性質的思路與方法，就顯得尤為重要。圖1 是確定以“認識碳單質和酸、堿”為主題的單元教學的知識層級關系圖。層級關系圖中，由下而上是對知識的抽象概括，由上而下是知識的遷移應用。使學生建立起從微觀角度分析物質的性質，及性質與用途關系的化學思想。

圖1 “認識碳單質和酸、堿”為主題的單元教學的知識層級關系圖

按照物質的結構決定性質、性質決定用途的大概念思想，整個單元主題教學可以設計成三個小單元，每個小單元又分成若干教學課題，內容如表1所示：

表1 認識碳單質和酸、堿的單元主題教學

這樣在大概念統領下的單元主題設計，使教學內容情景化，學生在解決實際問題的過程中，將知識轉化成能力，形成學科素養。

三、大概念下的主題單元教學研究與實踐

本課選取的是單元主題教學“認識碳單質和酸、堿”中的一個課時——金剛石和石墨的結構、性質與用途。這節課通過對幾種碳單質的結構、性質與用途的內容學習及知識間聯系的建構，使學生建立起物質的結構決定性質，性質決定用途的學科大概念。教學設計如下表2：

表2 結構決定性質、性質決定用途的大概念教學設計

這節課的設計是在大概念的統領下，形成了對本節課的基本理解，然后在基本理解的暗示下，尋找隱含的基本問題，逆向思考，將基本問題置于真實的生活情境中，在探究性學習活動中，學生完成學習任務。為了建構大概念，使學生認識物質結構、性質與用途的關系，教學中依次展示了四個關鍵性問題：“為什么都是同種元素組成的單質宏觀差別這么大呢？”“能否把我們搜集到的有關金剛石和石墨的資料按照一定的標準進行分類嗎？”“金剛石與石墨兩物質的性質與用途之間有什么關系？”“結構與性質之間有什么關系？”這些驅動性問題的提出使學生對于結構決定性質、性質決定用途這一大概念的理解上水到渠成。并且，在每個知識環節后都有反饋評價，使“教—學—評”成為一個整體，達到學生進行深度學習的目的。

以學科大概念為核心，使課程內容結構化，以單元主題為引領，使課程內容情境化。在教學過程中，學生是主動“進入”知識過程的主體，他們親身體驗知識再生成的過程，認識知識背后所蘊含的學科思想，逐步建構起結構決定性質、性質決定用途這一大概念，使學科核心素養得以真正落實。