基于學科大概念的高中化學主題教學策略研究

摘 要：新課標對高中化學教學提出了更高要求，需要教師兼顧知識傳授與化學核心素養培養，以學科大概念為核心促進學科核心素養的落實。教師應了解基于化學大概念開展主題教學活動的意義，遵循相應教學原則，通過化學實驗、任務驅動、創新教學評價等方式，確保教學目標順利達成，在教學過程中滲透對學生核心素養的培養，促進高中化學教學改革發展。

關鍵詞：高中化學；大概念；主題教學；核心素養

基金項目：本文系南通市教育科學“十四五”規劃2022年度課題“學科大概念視域下高中化學主題教學研究”（立項編號：GH2022100）的研究成果。

作者簡介：楊軍（1973—），男，江蘇省通州高級中學。

隨著教育改革的不斷深入，傳統的以知識傳授為基礎的教學模式已無法滿足現代社會對高素質人才的需求。為了培養學生的綜合能力，促進學生創新思維發展，教師應在新課標的指導下，分析化學學科本質，以學科大概念為統領，開展主題教學活動，幫助學生深化對化學知識的理解，促進學生科學思維發展，使學生可以更好地參與學習探究。

一、學科大概念背景下的高中化學主題教學意義

基于學科大概念的高中化學主題教學，有助于提升學生學習積極性，深化學生對化學本質的理解。該教學模式可以幫助學生建立對化學學科知識的整體框架，聚焦于化學學科核心概念，引導學生從更高層次把握化學知識的本質特征，更深刻地理解化學現象背后的科學原理。教師應以大概念為統領，確定化學教學主題，使學生系統地學習化學知識，激發學生探索欲望［1］。同時，基于學科大概念的主題教學強調不同知識點之間的內在聯系，鼓勵學生主動探究，有助于學生以大概念為出發點，在掌握單個知識點的同時，學習如何融合知識點解決具體問題，促進學生解決問題能力的培養，對學生今后的發展具有積極影響。大概念引領下的主題教學，可以讓學生在實踐探究中學習化學知識，落實新課標關于理論與實踐融合的教學要求，使學生在親身體驗中感悟化學主題與化學大概念，為學生提供更好的教學服務，從而促進學生全面發展。

二、基于學科大概念的高中化學主題教學原則

（一）知識整合原則

“學科大概念”強調將瑣碎的事實、經驗以及知識內容進行結構化串聯，使其聯結為整體并賦予新的意義；“主題”則強調對某一類型的知識進行整合，保障化學教學連貫性。基于學科大概念開展主題教學活動，需要教師深入理解學科大概念內涵，遵循知識整合原則，強調不同知識點之間的內在聯系。在化學領域，許多化學概念之間存在著密切關聯，如反應速率、平衡狀態和熱力學原理之間有千絲萬縷的聯系。如果孤立地學習每個知識點，學生可能會感到難以理解和記憶，甚至容易混淆不同概念。而通過知識整合原則，可以串聯具有一定聯系的化學知識點，使之成為有機整體，幫助學生更好地理解所學化學知識，培養學生面對復雜問題時的綜合分析能力，為學生今后學習更高難度的化學知識奠定基礎。

（二）循序漸進原則

循序漸進原則強調化學教學應尊重學生的客觀發展規律，要求教師應根據學生實際情況，合理設計教學難度，使學生由易到難地學習化學知識，不斷提升學生的化學素養，使學生可以在教師指導下突破自我，提高學習信心。該原則有助于學生逐步建立扎實的知識基礎，有效促進其認知發展，使學生能夠更加自然地從已知過渡到未知，從簡單到復雜，更好地掌握化學核心概念［2］。化學概念往往較為抽象，如果缺乏合理的遞進安排，可能會使學生在學習中產生挫敗感。而通過循序漸進的方式開展教學活動，則可以從較為熟悉的基礎知識入手，逐步引入更復雜的化學概念，從而減輕學生學習負擔，激發學生持續學習的動力，為學生構建良好的學習環境，充分發揮基于學科大概念的高中化學主題教學的作用。

（三）素養發展原則

在新課標背景下，高中化學教學已由傳統的知識立意轉化為素養立意，為化學教學改革指明了方向。為了提升化學教學實效性，教師需要在傳授基礎知識的同時，重點關注對學生核心素養的培養，提高學生解決問題的能力。化學作為一門以實驗為基礎的科學，其核心是讓學生學會如何運用化學知識分析、解釋現象，創造性地解決問題。因此，在教學過程中融入素養發展理念，可以更好地實現化學教學目標。素養發展原則要求教師不僅要關注學生對基礎知識的掌握，還要注重培養學生的科學態度、科學思維、實驗能力等，以發展學生核心素養為基礎，幫助學生深入理解化學知識，學習如何將理論知識應用于解決實際問題，從而培養具備創新意識與實踐能力的高素質人才。

三、基于學科大概念的高中化學主題教學策略

（一）基于學生學情，確定主題教學目標

在開展高中化學主題教學活動時，教師應了解學生的化學基礎、興趣愛好、學習習慣等，根據學生學情設計教學計劃，確保教學活動可以覆蓋必要的基礎知識，并在此基礎上進一步拓展深化，使每個學生皆可以在適合自身的學習節奏中獲得成長，更好地滿足學生學習需求，提升學生學習積極性，引導學生主動參與課堂建設，以便學生理解復雜的化學概念［3］。基于學生學情設定教學目標，可幫助學生構建連貫的學習路徑，在逐步積累的過程中不斷進步。通過對學生化學基礎的準確把握，教師可以更有針對性地規劃教學流程，合理安排知識點的引入時機，確保新舊知識之間的順暢銜接，從而構建以學生為中心的教學模式，促進高效課堂建設。

例如，在教學“離子反應”時，教師可確定化學大概念為“化學平衡”，通過對教材的深入分析，將電解質的電離作為主題，圍繞主題研究如何開展教學活動和確定具體教學目標。教師應了解學生對溶液、電解質、酸堿度等基本概念的理解程度，確定哪些知識點需要重點復習，哪些可以作為新知識的起點。如果發現學生在某些方面存在薄弱環節，則可以在教學計劃中加入相應的鞏固練習，確保學生能夠順利過渡到下一階段的學習。同時，教師在設定教學目標時，應考慮學生興趣點，設計更貼近學生興趣的教學活動。如大多數學生對環境保護感興趣，教師則可以結合離子反應內容，探討水處理過程中涉及的化學原理，或講解如何通過離子交換除去水中的有害物質，使學生認識到所學知識的實際應用價值，潛移默化地培養學生科學態度與社會責任素養。

（二）開展化學實驗，培養學生科學精神

化學作為基礎自然科學，源自人們日常生活與生產實踐，因此實驗是學習化學知識的重要途徑。教師應理解化學學科本質，以大概念為核心，以主題教學內容為基礎，基于學生對所學知識的理解，適時組織學生進行實驗活動，通過實驗方式驗證化學概念，提升學生對所學知識的應用能力，在實驗過程中培養學生的核心素養［4］。通過親手操作實驗，學生可以直接觀察化學變化過程，如顏色的變化、氣體的產生等，從而更好地理解化學反應本質，深入思考化學現象，促進對化學原理的深入研究。

例如，在教學“氮及其化合物”時，教師可以根據物質的性質與轉化大概念，設定主題為“酸雨的形成與影響”，讓學生進行測定雨水pH的化學實驗，通過實驗了解酸雨的形成原因及氮氧化物在其中的作用，掌握基本化學實驗技能，促進學生數據收集和分析能力的發展。教師可以為學生準備實驗材料，包括pH計和干凈的容器，讓學生在雨天時利用容器收集雨水作為樣品，將收集到的雨水與蒸餾水進行對比，利用pH計分別測量雨水和蒸餾水的酸堿度，讓學生討論影響雨水pH的因素，如工業污染源、植被覆蓋度等，讓學生提出減輕酸雨危害的建議，培養學生的環保意識。

（三）以任務為驅動，引導學生自主學習

為了幫助學生更好地理解化學概念，提高主題教學質量，教師應基于學生認知特點，應用任務教學法，建立以任務為驅動的教學模式，促使學生主動探索知識，通過解決實際問題深化對所學內容的理解。該方式鼓勵學生打破傳統課堂的局限，將所學知識應用于解決現實生活中的問題，幫助學生構建深層次的知識結構，提高學生面對未知挑戰的能力。通過完成具有挑戰性的任務，可以使學生在實踐中不斷積累成功經驗，增強學生自我效能感，培養學生終身學習意識，使學生可以在不斷變化的世界中，更好地適應新環境，滿足學生發展需求。

例如，在教學“化學反應與能量變化”時，教師可以將化學反應與能量設為一級主題，將化學反應與熱能、化學反應與電能設為二級主題，依據主題設計具體任務。教師可以要求學生調查家庭中使用的加熱設備，分析設備是如何利用化學反應產生熱量的。在此過程中，學生需要搜集資料，在保障安全的前提下觀察實驗現象，運用化學原理進行解釋。這樣，學生能夠認識化學反應中的能量轉換機制，建立化學知識與日常生活的聯系，從而提升科學探究素養。隨后，教師可以引導學生以小組為單位，設計和制作簡單的化學電池，要求學生了解不同類型的電池如鋅銅電池、檸檬電池等的工作原理，并參照教材中的實驗探究部分，嘗試制作簡易電池，幫助學生通過完成具體任務實現自主學習，理解化學大概念。

（四）巧設課堂問題，深化主題理解

問題是課堂教學的重要組成部分，是促進學生思維發展的關鍵。在學科大概念引領下開展主題教學活動時，教師應根據學生的化學基礎，結合化學教學內容，科學設計課堂問題，使學生通過解決問題深化對主題的理解，激發學生思維能力，讓學生更好地把握化學概念本質。通過科學的問題設計，可使學生明確學習方向，促進學生批判性思維的發展。改變以往的被動學習模式，能使學生不再是單純地死記硬背化學反應式，而是主動思考，自主構建知識體系，可以使學生在面對未知挑戰時保持自信心，提高學生解決問題的能力，促進學生全面發展。

例如，在教學“鹽類的水解”時，為了使學生深入理解所學主題，教師可以通過一系列的問題設計，使學生回顧所學知識，如：什么是鹽？鹽可以用來做什么？鹽為什么可以在水中溶解？教師應引導學生基于自身生活經驗與所學知識回答問題，促進學生思維發展。隨后，教師可以引導學生分析：為什么鹽溶液會呈現不同的酸堿性？鼓勵學生嘗試自主設計實驗，通過對實驗現象的觀察以及對教材內容的研讀，了解強酸弱堿鹽水解溶液呈酸性，強堿弱酸鹽水解溶液呈堿性，強酸強堿鹽水解溶液呈中性。通過一系列的問題設計，可促使學生主動學習，加深學生對所學知識的理解與記憶，滿足學生的學習需求，提升化學教學質量。

（五）創新教學評價，不斷優化課堂教學

評價是課堂教學的重要組成部分，通過科學有效的教學評價，可以促進教師自我反思，發現自身在教學過程中存在的不足，基于評價結果不斷調整教學計劃，保障基于大概念的主題教學活動順利開展，為學生提供良好的教學服務［5］。傳統的教學評價往往以學生的學習成績為唯一標準，而在新課標背景下開展高中化學主題教學，應創新教學評價標準，引入更多評價內容，關注對學生綜合素質的評價。通過教學評價，能使學生認識到自身存在的不足，讓學生明確改進方向，從而提高教師的教學效果和學生的學習效果。

例如，在教學“電離平衡”時，教師應基于離子反應與平衡的大概念，設計一級主題為電離平衡，二級主題為強電解質和弱電解質、弱電解質的電離平衡、電離平衡常數，根據教學主題開展教學活動。引導學生通過實驗活動理解理論知識時，教師可以要求學生分組進行相關實驗設計與操作，并記錄實驗過程中的觀察發現，以報告形式展現研究成果。教師應加強對學生的過程性評價，評價學生在實驗過程中展現的科學態度、問題處理方法、是否與其他學生就化學實驗積極交流等，根據評價結果對學生進行針對性指導。此外，教師可以引入學生自評與學生互評，增強學生參與意識，保障評價結果的客觀性，提高學生自我認知能力，使學生可以通過教學評價持續提升自我，從而優化課堂教學效果。

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