指向?qū)W科核心素養(yǎng)的大概念單元教學設計探究

孫 昊

（淄博市基礎教育研究院 山東 淄博 255030）

大概念統(tǒng)領下的單元教學是落實學科核心素養(yǎng)的有效手段，其成為當前素養(yǎng)為本、深化教育教學改革中的研究熱點與趨勢。［1］-［2］讓學生在頭腦中準確地建立基本化學觀念，是中學化學教學的重要目標，而大概念統(tǒng)領下的單元教學設計能對零散的學科知識進行有效的提煉概括，幫助學生在頭腦中建構(gòu)學科知識結(jié)構(gòu)全景圖，促進形成化學觀念。因此，開展以學科大概念為統(tǒng)領的單元教學對課程教學改革的實施具有重要意義。

一、大概念與教學

1.教學過程的本質(zhì)

學習其本質(zhì)上是一個特殊的認識過程。教學就是教師通過創(chuàng)造條件，引導學生實現(xiàn)從感性認識到理性認識再到實踐的過程。高質(zhì)量的課堂是知識、概念在學生頭腦中形成多維聯(lián)系、學生思維積極活動的課堂，學生要完成對知識深層次的理解，就要對知識進行深入加工與整合，加強對概念之間關系的抽象概括，挖掘它們之間有意義的聯(lián)系，加深對知識的理解與認識。

2.大概念的內(nèi)涵理解

對于大概念的定義及理解學者們有三個共識：（1）大概念是抽象概括出來的概念，認為大概念是在經(jīng)驗和事實的基礎上對概念之間關系加以抽象概括的結(jié)果。（2）大概念是聯(lián)系整合概念的概念，能將各種概念和理解統(tǒng)一成一個整體。（3）大概念是能夠廣泛遷移應用的概念。認為大概念超越了個別的知識和技能，能夠在更大范圍內(nèi)遷移運用。［3］

所謂大概念即從具體的事實、經(jīng)驗、概念中簡明扼要地凝練和概括出來的反映學科本質(zhì)特征的上位概念和核心概念。大概念搭建了一個“認知框架”，清晰地顯示出了各個事實、經(jīng)驗、概念之間的聯(lián)系，使人們在整體的認知框架下理解學習各個概念、事實。基于大概念的這種整合統(tǒng)領特性，可以促進學習者的深度學習、持久記憶和廣泛遷移。因此，我們應該轉(zhuǎn)變教學目標取向，認識大概念對學生深度學習、發(fā)展學生思維的重要性，從單純地讓學生記憶專家結(jié)論轉(zhuǎn)向培育專家思維，促進知識的結(jié)構(gòu)化，推動學生對知識的理解、調(diào)用及遷移能力。

二、基于學科核心素養(yǎng)的大概念提煉

大概念的提煉及單元學習主題的建構(gòu)要求教師深刻理解學科本質(zhì)，站在更高層次理解學科核心知識，能從具體內(nèi)容出發(fā)深刻分析和挖掘知識背后的學科思想觀念，實現(xiàn)從碎片化的知識教學轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M學科觀念形成并以此發(fā)展學生核心素養(yǎng)的教學。

1.基于學科思想本質(zhì)凝練大概念

化學的學科本質(zhì)指在研究物質(zhì)的宏觀性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)、創(chuàng)造新物質(zhì)，以及形成和發(fā)展新理論的過程中，體現(xiàn)的化學基本觀念和思想、科學探究方法及科學態(tài)度和精神。［4］由此，基于學科思想本質(zhì)角度凝練大概念，可以從以下幾方面來探索思考：一是指向加強化學思維方式和基本觀念的形成，基于化學學科的研究對象和基本問題來提煉大概念。如圍繞“物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)”，通過對組成物質(zhì)的微粒的認識，引導學生形成元素觀、微粒觀、變化觀等基本化學觀念。二是指向化學學科的探究和思維方法，基于科學探究和實驗探究活動的主要構(gòu)成要素提煉大概念。如化學實驗體系三要素及其相互關系的認識、化學實驗內(nèi)容與方法。三是指向科學態(tài)度和社會責任。如嚴謹求實的科學態(tài)度、批判質(zhì)疑和勇于探究的科學精神、化學與社會進步、綠色化學等。

2.圍繞課程標準確定大概念

義務教育化學學科課程標準2022年版以大概念為統(tǒng)領，精心選擇了促進全體學生核心素養(yǎng)全面發(fā)展的化學課程內(nèi)容，構(gòu)建了大概念統(tǒng)領下的化學課程內(nèi)容體系。因此，深入研究與把握課程標準要求，對提煉和概括學科大概念具有積極的促進作用。

例如物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)學習主題內(nèi)容要求：“初步形成基于元素和分子、原子認識物質(zhì)及其變化的視角，建立認識物質(zhì)的宏觀和微觀視角之間的關聯(lián)”。本主題致力于讓學生從宏觀和微觀兩個角度認識事物的組成與結(jié)構(gòu)，打通宏觀與微觀之間的聯(lián)系，促進學生元素觀、微粒觀的形成。因此，我們可以圍繞物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)大概念抽提出次級大概念“物質(zhì)的組成可以從宏觀元素和微觀粒子角度認識，物質(zhì)的性質(zhì)與組成和結(jié)構(gòu)有關”，進而在宏觀元素和微觀粒子兩條認識路線下學習元素概念、元素符號書寫、涵義、元素周期表；分子、原子、離子概念特點；化學式涵義、書寫、化合價、相對分子質(zhì)量等核心概念，最終落實到水由氧元素和氫元素組成；通電條件下水分子可以分解成氫原子和氧原子；氨水揮發(fā)使酚酞溶液變紅等化學事實。“物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”學科大概念及其知識結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 “物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”學科大概念及知識結(jié)構(gòu)

3.依據(jù)核心素養(yǎng)提煉大概念

核心素養(yǎng)是學科育人價值的集中體現(xiàn)，是學生通過課程學習而逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。核心素養(yǎng)是落實教育立德樹人根本任務的具體畫像，對教學具有很強的指導作用，因此大概念也可以從學科核心素養(yǎng)中提取。如化學觀念中：“化學變化有新物質(zhì)的生成，其本質(zhì)是原子的重新組合”就是大概念。依據(jù)此大概念可以分別從質(zhì)量守恒定律、化學反應的特征及類型、化學反應的表示方法及應用展開進行教學。

三、以大概念統(tǒng)領單元教學設計

以大概念統(tǒng)領的單元教學設計，應協(xié)調(diào)統(tǒng)一學科知識學習與發(fā)展學生素養(yǎng)兩者的關系，通過大概念組織具體教學知識素材，創(chuàng)設真實的學習情境，設計挑戰(zhàn)性的學習任務，將“惰性知識”轉(zhuǎn)化為“專家思維”，實現(xiàn)知識的高通路遷移。以“物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”為例，依據(jù)魯科版初中化學教材，以大概念為統(tǒng)領，統(tǒng)籌“水的組成”“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”兩個單元內(nèi)容進行大單元教學設計如下。

1.學科核心素養(yǎng)導向的單元學習目標

新頒布的義務教育化學學科課程標準，明確了化學觀念在內(nèi)的四方面核心素養(yǎng)目標，指出了通過解決實際問題、強化創(chuàng)新意識和增強實踐能力等途徑落實核心素養(yǎng)要求。因此，教學目標應立足發(fā)展學生的學科核心素養(yǎng)，將具體知識作為發(fā)展素養(yǎng)的腳手架，幫助學生在大概念的統(tǒng)領下構(gòu)建學科知識結(jié)構(gòu)，完成由知識向能力的發(fā)展。基于以上考慮，根據(jù)義務教育課程標準要求，以“物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)”大概念為統(tǒng)領，幫助學生形成從宏觀和微觀兩個視角認識物質(zhì)的思維方式，重點培養(yǎng)學生的化學觀念，體驗化學學科探索世界，研究物質(zhì)的獨特的學科方法，感受化學學科對社會發(fā)展的重要作用。具體如下：（1）知道物質(zhì)是由微粒構(gòu)成的，初步形成從宏觀元素和微觀粒子視角認識物質(zhì)的學科思維。（2）理解分子、原子和物質(zhì)之間的關系，并能用符號從微觀角度對物質(zhì)及其變化進行表征。（3）初步認識原子的結(jié)構(gòu)，知道模型建構(gòu)是化學學科認識事物的常用方法。（4）體會人類探索物質(zhì)微觀世界的不斷發(fā)展的艱辛過程，認識化學學科對社會的突出貢獻，形成正確的化學價值觀。

2.單元學習流程與活動設計

在單元目標的指引下，可以有目的地組織教學內(nèi)容，圍繞“物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”大概念，設計層層遞進式的單元學習流程和挑戰(zhàn)性學習任務，從學生日常生活中最熟悉的水入手，讓學生理解分子的概念，初步從微觀角度認識物質(zhì)。通過水的電解實驗，讓學生認識元素的概念，知道物質(zhì)都是由元素組成的，明確分子、原子和元素之間的關系。通過用化學式、化學方程式表示水的分解與合成，初步建立宏觀、微觀、符號三重表征的化學學科思維。整個單元圍繞對水的認識與研究，從宏觀元素和微觀粒子兩條線展開，基于具體化學學科知識的學習，建立化學學科思維，形成化學學科觀念，最終促進學科核心素養(yǎng)的發(fā)展。“物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”單元，可以按照圖2所示的單元教學框架整體設計教學思路及學習活動。

圖2 “物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”單元教學思路

四、大概念統(tǒng)領下的單元教學思考

高質(zhì)量的化學課堂是在學科核心素養(yǎng)的指引下，以調(diào)動和啟發(fā)學生思維為核心，以真實情境中的項目、活動、問題解決為主線的教學。在整個過程中大概念發(fā)揮了重要的聯(lián)結(jié)作用，幫助學生認識各個事實、經(jīng)驗、概念之間的聯(lián)系，依據(jù)大概念搭建的“認知框架”，將散落的學科知識一一串聯(lián)起來，很好地促進知識的結(jié)構(gòu)化，使概念之間形成深層次的聯(lián)系，最終提升學生在面對不同問題情境下的知識遷移應用能力。

以大概念統(tǒng)領的單元教學提升了教師對教學主線的把握，教師可以在教學目標的指引下，依據(jù)大概念組織整合教學內(nèi)容，創(chuàng)設基于真實問題的教學情境，設計具有挑戰(zhàn)性的教學活動，形成高質(zhì)量的課堂。這對教師學科本質(zhì)的理解提出了更高要求，需要教師站在更高角度、以更寬視野進行分析和思考，需要從關注具體知識技能的教學逐漸轉(zhuǎn)變到大概念統(tǒng)領下的大單元教學，深入分析大概念與學生學科思維培養(yǎng)之間的關系，統(tǒng)籌安排學生認知發(fā)展進度與課時教學任務，讓學生的思維能力提升與學科知識教學協(xié)調(diào)同步發(fā)展。