基于大概念的初中化學復習課教學探究

呂媛媛

(山東省文登第二中學,山東文登,264400)

一、引言

大概念是在概念同化與奧蘇貝爾意義學習理論基礎上提出的,主要用于表征知識結構之間的意義聯系。[1]大概念以結構化、可視化方式揭示知識之間存在的內在聯系,有助于提高學生的自主學習能力。[1]教學實踐發現,復習課教學期間,很多教師更注重學生對淺層知識的掌握,較少注重知識背后存在廣泛的遷移價值、體現學科本質和學科認識思路的學科大概念,導致很多學生面對問題時出現能力不足、思路模糊的情況。[2]因此,教師需要在復習課教學時應用大概念,以推動學生核心素養的提升。本文以初中化學課程為例,從大概念角度對初中化學課程復習的作用、學科大概念的凝練和建構、初中化學復習課教學設計三個方面切入,分析大概念組織下的初中化學復習課教學實踐。

二、作用

初中化學復習課教學的重點在于幫助學生記憶和理解知識,同時將知識轉化為能力。運用大概念開展初中化學復習課教學,有助于幫助學生實現知識的記憶與整合,促進學生思維能力的提升,繼而提升復習課教學效率。

(一)有利于知識記憶

運用大概念,能夠關聯彼此存在聯系的一系列化學概念,便于清晰認知不同化學知識的特點,更加容易辨別與記憶化學知識。初中化學課程中化學反應的概念比較多。在化學復習課教學期間,教師要引導學生通過群概念建構式創建大概念結構圖,結合各概念的內在關聯,以圖表的方式構建系統化知識結構,提高化學知識點的記憶效果。例如,碳和二氧化碳屬于吸熱反應,而燃燒則屬于放熱反應,兩者均為化學反應范疇。通過分類該化學反應,學生記憶化學知識點,同時學會化學反應的相關轉化,如圖1所示。

圖1 化學反應分類結構圖

(二)有利于知識轉化

復習時,教師可運用大概念幫助學生促進知識轉化,使學生有效把握不同化學概念間的區別與聯系,如飽和溶液、不飽和溶液,稀溶液、濃溶液的區別與聯系。復習初中化學飽和溶液與不飽和溶液知識點時,外延主要為溶液分類,從不同視角對溶液分類,也就是從飽和溶液、不飽和溶液和稀溶液、濃溶液之間是否存在因果關系的視角進行分類。[3]具體如圖2所示。

圖2 四個概念的聯系

(三)有利于知識整合

運用大概念有助于學生整合化學知識結構,從而創建完善、嚴密的化學知識網絡。例如,運用“物質的分類”大概念,學生不僅能從宏觀視角明晰物質分類,而且能從微觀視角掌握分類依據。從微觀、宏觀層面了解物質分類的本質,構建完整的知識體系,推動知識點間的連接與生長。

三、凝練和建構

通過大概念組織化學知識點復習,應重點解決兩大問題:其一,主題大概念的凝練方式;其二,大概念轉化為教學實踐的方式。課程標準是一種指導性文獻,大概念的凝練必須以課程標準為參照,這樣才具有較強的可移植性和普適性。基于大概念的教學設計包括目標設計、評估設計和流程設計,其凝練與建構可分為兩個步驟。第一步,從下向上凝練大概念。首先,深入了解學科領域,整理學科的內部聯系,明確以事實為依據的概念及其認知作用。其次,以認知發展的邏輯為基礎,凝練基礎概念。最后,對基礎觀念進行認知推理,從認識主題實質出發,提取核心觀念,建立初步認知。第二步,從上到下構建大概念。首先,以反向的設計思想為基礎,以基于大概念的邏輯問題為教學重點,設計課程教學目標、教學程序和教學評價。其次,密切結合學習、教學與評價,重點強調創建大概念是以事實、過程為創建基礎。最后,能有效串聯相關概念、主題和教學內容,實現認知和知識結構的彼此融合,具體如圖3所示。

圖3 基于大概念的教學設計規范

四、教學案例

運用大概念時需要解決兩個重要的問題:一是如何把大概念轉換成邏輯的基礎問題;二是在確定基礎問題的前提下,如何對課堂進行反向的教學設計。本文結合“物質構成的奧秘”這一專題的復習課,介紹如何在大概念指導下進行初中化學復習課。

(一)提煉大概念

一般來說,大概念大部分都是從本質內容標準中衍生出來的。化學在分子與原子水平上研究物質的結構、組成、性質和應用,微觀、宏觀及符號相聯系是化學學科的一種獨特思維方式,從定性到定量均體現出對物質和物質變化的發展規律。因此,本文從“物質構造之謎”這一命題出發,從學科性質與教科書中的事實知識出發,分析和梳理“物質構造之謎”這一命題的內部聯系。[6]從“宏觀—微觀—符號”“質性—量化”三個維度解析概念作用(認知視角與認知層次),明確其概念框架,提取“物質”“元素”“粒子(分子、原子)”“符號”這四個基礎概念,在深刻理解主題核心的前提下,將“物質構造的本質”這一核心思想提取出來。通過科學理解物質組成,抽象出一個廣義的、普遍的觀念:物質的組成是有規則和有意義的。這就是提煉課題大概念的思路。

(二)確定邏輯性基礎問題

通過對基礎問題的質疑與探究,學生對所學化學知識有了深刻認識,從而促使理解性學習的產生。因此,大概念的內在和抽象要求它的理解性學習必須同基礎問題緊密相連。也就是說,基礎問題必須與大概念對應,要有針對性地把大概念引出來,保證基礎問題能夠激發學生對大概念的持續性思維,并通過對特定體驗的激發,使認知逐步發展為大概念。關于“物”的基本問題,通常進行兩大層次的歸納:一是有序認識“物”,二是通過構成要素視角認識和了解“物”。內容主要包括:物質的構成、表現物質的方式、對物質成分的正確理解、根據成分分類物質、對物質現象與本質的解釋。[3]這幾個邏輯上的基礎問題能引起學生深入思考與研究,增強他們對“事物的組成是有規則和有意義的”這種普遍的看法的認同。

(三)逆向教學設計

1.課程目標的設置——外化大概念

制定一個教學目標,最重要的是教師要清楚地告訴學生,需要了解哪些內容、掌握哪些內容、能夠做到哪些事情。教師要以大概念為指引,按照課程標準的規定和學生對已學知識的認識,從最基本的問題出發,自淺層面提高到深層面,從認識層面轉化到理解層面,從認識層面上升至能做層面,三大維度彼此發揮作用,并非相互割裂。確定學習目標,即要明確學生通過學習應達到的目標。例如,理解物質構成的奧秘,包括原子的結構、化學鍵的類型及對化學反應的意義。選擇大概念,即根據學習目標,選擇一個能夠統領整個學習內容的大概念。例如,物質構成是化學科學的基礎,它包括原子的結構、化學鍵的類型以及對化學反應的影響。設計評價,即制定評價標準,了解學生是否達到學習目標。例如,可以通過觀察學生的實驗操作、課堂討論的表現、完成課后作業的情況以及進行小測驗等方式評價學生的學習成果。規劃教學活動,即根據學習目標和評價標準,規劃教學活動,包括實驗、討論、講解等。例如,可以設計一系列實驗,讓學生觀察不同物質在化學反應中的變化,再通過討論和講解,幫助他們理解化學鍵的類型和化學反應的意義。制定學習活動,即根據教學活動,制定具體的學習活動,包括閱讀教材、做實驗、小組討論等。例如,學生可以通過閱讀教材了解原子的結構,通過做實驗觀察化學反應的過程,再通過小組討論理解化學鍵的類型和化學反應的意義。設計反饋和調整,即根據學生的學習情況和反饋,及時調整教學策略和方法。例如,如果發現學生在理解某些概念上存在困難,可以針對這些問題設計一些專門的講解和練習。

2.教學評價設計——評價大概念

真實情境下的問題解答是激勵與評價學生持續性認知的一種適當方式。在這一單元的教學評估中,一是判斷學生對課題研究目標和結構之間聯系的了解程度,即學生閱讀標識,能否辨別出84消毒液的主要成分,以及能否根據現有的知識了解到它的活性組分是次氯酸鈉(NaClO),是否了解該物質活性組分的功效:次氯酸鈉(NaClO)具有強大的氧化能力,可以迅速殺滅細菌、病毒、真菌和芽孢等微生物;次氯酸鈉溶液可以有效消除各種微生物,如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌等。二是評估學生知識結構化程度和對物質構成與轉化的認知情況,即學生能否繪制出化學式、物質、元素、分子與原子的關系圖,對次氯酸鈉(NaClO)的組成是否進行有序認知,以了解其中宏觀和微觀的關聯和轉換,達到“物質成分具有規律性”的認知層次。三是判定學生對物品類別知識的掌握程度,即學生通過復習物品類別,能否判定出84消毒液的類別,并對物品類別進行判定。四是評價學生對“組分影響材料特性”的認識,即通過對次氯酸鈉(NaClO)與水(H2O)的化學成分的比較,學生能否在室內消毒過程中避免隨意改變消毒液的稀釋比例的情況。

3.教學過程設計——內化大概念

任何一門課程的核心素質,都是在問題情境下借助問題解決得到培養的。因此,在運用大概念的過程中,需要以大概念為導入點,切忌直接向學生灌輸大概念。基于化學課程教學評價、目標和學生所掌握的化學知識點,有針對性地設計驅動性問題線索,引導學生在問題探究過程中正確理解和使用大概念。“物質構成的奧秘”一課的具體操作步驟如表1所示。

表1 “物質構成的奧秘”教學過程設計

五、結語

大概念是學科領域中的核心概念,能夠統領和整合學科的知識點和思想方法。在初中化學中,大概念包括物質性質、化學反應、能量轉化、化學與生活等方面的概念。理解大概念的重要性,有助于學生在復習過程中把握重點,提高對知識點的理解和應用能力。教師運用大概念組織初中化學復習課教學,有助于學生形成完整的知識體系。通過建立知識網絡和強調核心概念,學生可以將零散的知識點串聯起來,形成完整的知識體系。這有助于學生更好地理解化學知識,提高解題能力和應用能力。在復習過程中,教師可以組織學生進行合作學習和交流,通過小組討論、實驗探究等活動,培養學生的合作精神和交流能力。運用大概念組織初中化學復習課教學,有助于優化復習效果,通過建立知識網絡、強調核心概念、結合生活實例等方法,幫助學生更好地理解化學知識,提高記憶效果和應用能力。