新課標(biāo)背景下高中化學(xué)核心概念的構(gòu)建

化學(xué)核心概念?是位于化學(xué)學(xué)科中心位置的概念性知識(shí)、原理或方法，它們是對(duì)同一類問題的本質(zhì)特征的抽象和概括，能夠?qū)⒒瘜W(xué)學(xué)科的思想貫穿于內(nèi)容中，具有高度的概括性和統(tǒng)攝性。這些核心概念具有持久價(jià)值和遷移價(jià)值，是關(guān)鍵性的概念知識(shí)。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》要求：“從化學(xué)核心概念或基本原理中提出并選擇研究性問題，開展有關(guān)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。”“單元與模塊復(fù)習(xí)應(yīng)依據(jù)內(nèi)容要求，圍繞化學(xué)核心概念和觀念的結(jié)構(gòu)化來(lái)進(jìn)行，通過提問或繪制概念圖等策略，診斷學(xué)生化學(xué)核心概念和觀念的結(jié)構(gòu)化水平；對(duì)于處在‘知識(shí)關(guān)聯(lián)’水平的學(xué)生，應(yīng)引導(dǎo)他們進(jìn)一步概括核心概念的認(rèn)識(shí)思路，形成基于‘認(rèn)識(shí)思路’的結(jié)構(gòu)化，從而提升化學(xué)核心概念和觀念的結(jié)構(gòu)化水平，發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。”“試題內(nèi)容與提出的問題應(yīng)針對(duì)本課程標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容要求，突出化學(xué)核心概念與觀念。”“化學(xué)教材應(yīng)圍繞化學(xué)核心概念確定教材內(nèi)容主題，將核心概念與情境、活動(dòng)和問題解決融為一體，凸顯教材內(nèi)容主題的素養(yǎng)發(fā)展功能。”在此，筆者就新課標(biāo)背景下高中化學(xué)核心概念的構(gòu)建作了一定實(shí)踐與研究。

一、把握高中化學(xué)新課標(biāo)，構(gòu)建高中化學(xué)的核心概念

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》將必修課程分成了5個(gè)主題，將選擇性必修課程分成了3個(gè)模塊共計(jì)9個(gè)主題。將模塊或主題內(nèi)容進(jìn)行抽象，可以提取一個(gè)或若干個(gè)核心概念。如必修課程的主題2為“常見的無(wú)機(jī)物及其應(yīng)用”，包括常見元素與物質(zhì)、氧化還原反應(yīng)、電離與離子反應(yīng)、物質(zhì)性質(zhì)及物質(zhì)轉(zhuǎn)化的價(jià)值，根據(jù)研究?jī)?nèi)容，可以抽象出“不同的無(wú)機(jī)物通過化學(xué)反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化”的核心概念。這種建構(gòu)的前提是建立核心知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，順著網(wǎng)絡(luò)線規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容，突破各個(gè)核心知識(shí)，強(qiáng)化知識(shí)之間的聯(lián)系，發(fā)展知識(shí)網(wǎng)絡(luò)版圖。這種建構(gòu)方式有助于學(xué)生厘清化學(xué)知識(shí)之間的邏輯關(guān)系，系統(tǒng)學(xué)習(xí)并掌握化學(xué)知識(shí)。學(xué)科核心素養(yǎng)包含“宏觀辨識(shí)與微觀探析”等5個(gè)方面，它們相互關(guān)聯(lián)。基于知識(shí)模塊的教學(xué)是在知識(shí)進(jìn)階中發(fā)展學(xué)生的多維素養(yǎng)，但對(duì)某一具體素養(yǎng)的培養(yǎng)相對(duì)分散。為了能夠?qū)δ骋痪唧w素養(yǎng)進(jìn)行專項(xiàng)發(fā)展，可以整合高中階段的相關(guān)知識(shí)，建構(gòu)核心概念。素養(yǎng)1“宏觀辨識(shí)與微觀探析”，是讓學(xué)生從宏觀上認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、性質(zhì)及變化，從微觀結(jié)構(gòu)解釋原因，建構(gòu)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的核心概念，并發(fā)展下位概念，如“原子結(jié)構(gòu)決定元素性質(zhì)”“分子結(jié)構(gòu)及晶體結(jié)構(gòu)決定單質(zhì)或化合物的性質(zhì)”“價(jià)電子排布決定元素的化合價(jià)”等。教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，借助宏觀現(xiàn)象分析物質(zhì)性質(zhì)，借助研究成果及事實(shí)描述結(jié)構(gòu)，結(jié)合微粒結(jié)構(gòu)及微粒間的作用力解釋結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。

二、分析學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)，構(gòu)建高中化學(xué)的核心概念

只有全面了解學(xué)生的認(rèn)知現(xiàn)狀才能設(shè)計(jì)出最優(yōu)的、可行的大單元教學(xué)方案。分析學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)，有利于構(gòu)建高中化學(xué)的核心概念。首先，學(xué)生的一般心理特征。相較于初中階段，高中學(xué)生的各方面能力都有了階段性增長(zhǎng)，其自我意識(shí)、獨(dú)立意識(shí)不斷提升，處理事情的能力也有了較大進(jìn)步。與此同時(shí)，學(xué)生外在或外顯的自我表現(xiàn)變得隱忍收斂，心理、思維、思想等內(nèi)部世界變得活躍，需要教師或外部環(huán)境的積極引導(dǎo)。其次，學(xué)生的現(xiàn)有水平。學(xué)生的抽象思維處于初步發(fā)展階段，仍需依靠實(shí)物輔助理解抽象概念，在宏觀與微觀間建立聯(lián)系存在一定難度。學(xué)習(xí)完成“離子反應(yīng)”“氧化還原反應(yīng)”后，學(xué)生對(duì)物質(zhì)由分子、原子等微觀粒子組成，化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是離子間的反應(yīng)已有所認(rèn)識(shí)。最后，學(xué)生認(rèn)知障礙分析。對(duì)物質(zhì)的量的學(xué)習(xí)，學(xué)生最容易出現(xiàn)的問題是將其與物理學(xué)科中數(shù)量、質(zhì)量等概念混淆，進(jìn)而把物質(zhì)的量這一化學(xué)概念拆分理解或擴(kuò)充理解。究其原因，學(xué)生對(duì)化學(xué)核心概念缺少必要和實(shí)質(zhì)性認(rèn)知。因此，對(duì)物理量的梳理是教學(xué)過程不可規(guī)避的問題，否則學(xué)生的思維會(huì)變得混亂，不能準(zhǔn)確理解化學(xué)核心概念。基于此，此階段學(xué)生對(duì)微粒量的認(rèn)知有待深化。

三、開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，構(gòu)建高中化學(xué)的核心概念

基于實(shí)驗(yàn)探究的高中化學(xué)的核心概念教學(xué)能降低核心概念的難度，促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)核心概念的理解。如氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是一個(gè)微觀層面的知識(shí)，對(duì)剛步入高一的學(xué)生而言，“電子轉(zhuǎn)移”是相對(duì)抽象、難理解的化學(xué)概念。因此教師在教學(xué)中可以通過充分利用魯科版高一新教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分組探究活動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)探究中，學(xué)生可以清楚地看到電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)。教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考：電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明什么？電流是怎么產(chǎn)生的？哪種物質(zhì)提供電子？哪種物質(zhì)得到電子？在此教學(xué)環(huán)節(jié)中，讓學(xué)生真實(shí)感受到反應(yīng)中有電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移，進(jìn)而增進(jìn)學(xué)生在微觀層面對(duì)概念的理解。對(duì)于物質(zhì)的“氧化性”和“還原性”這類核心概念進(jìn)行講解，如果只是根據(jù)物質(zhì)所含元素化合價(jià)升高或降低的可能性，運(yùn)用預(yù)測(cè)物質(zhì)可能具有還原性或氧化性這一常規(guī)方法，學(xué)生往往會(huì)感覺知識(shí)枯燥無(wú)味。通過引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)探究，利用實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明物質(zhì)所具有的性質(zhì)，有助于學(xué)生對(duì)于“氧化性”和“還原性”有更為深刻的理解。例如，酸性KMnO4溶液和KI溶液分別是高一化學(xué)中重要的氧化劑與還原劑，如果只是單純讓學(xué)生進(jìn)行記憶，學(xué)生很難進(jìn)行知識(shí)遷移與應(yīng)用。教師可引導(dǎo)學(xué)生從核心元素錳元素+7價(jià)為最高價(jià)態(tài)及碘元素-1價(jià)為最低價(jià)態(tài)，預(yù)測(cè)酸性KMnO4溶液具有氧化性和KI溶液具有還原性，再讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中觀察兩者反應(yīng)前后的顏色變化，體會(huì)氧化還原反應(yīng)的發(fā)生，并掌握預(yù)測(cè)陌生物質(zhì)是否具有氧化性與還原性的方法。

總之，高中化學(xué)核心概念的掌握對(duì)于學(xué)生來(lái)說至關(guān)重要，它們不僅是學(xué)習(xí)化學(xué)的基礎(chǔ)，也是理解復(fù)雜化學(xué)現(xiàn)象和解決化學(xué)問題的關(guān)鍵。通過學(xué)習(xí)和掌握這些核心概念，學(xué)生能夠更好地理解化學(xué)的原理和規(guī)律，從而在面對(duì)實(shí)際問題時(shí)能夠運(yùn)用化學(xué)知識(shí)和方法進(jìn)行分析和解決。在新課程標(biāo)準(zhǔn)背景下，有效的化學(xué)核心概念教學(xué)應(yīng)以發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨，采用適合學(xué)生實(shí)際情況的有效教學(xué)措施，以促使學(xué)生深刻理解化學(xué)核心概念。