中圖分類號:G427 文獻標識碼:A 文章編號:2097-1737(2025)15-0064-03
大概念是對具體知識背后的核心本質觀點,事物的性質、特征以及事物之間的內在聯(lián)系及規(guī)律的抽象表述和高度概括。在基于大概念的高中化學課堂上,教師應改變傳統(tǒng)以化學理論技能傳授為主的教學模式,突出化學學科大概念的核心地位,構建完善的化學課程內容體系,同時指導學生對宏觀事物進行觀察、操作、分析、歸類、總結、歸納等探究活動,從中抽象出一般性的微觀化學理論與關系,并將其應用到事實中,從而提升學生的化學學科核心素養(yǎng),推進化學課堂深度教學的開展。
一、高中化學課堂教學現(xiàn)狀分析
當前,高中化學課堂大多沿用傳統(tǒng)的串講式教學方法,教師會嚴格按照化學教材的編排向學生逐一講述知識點,示范化學實驗的操作步驟。學生則主要以聽講的方式獲取化學知識,機械地了解如何從化學現(xiàn)象中提煉化學理論和技能,掌握化學解題方法。在這種教學模式下,知識點以片段式、零碎化的狀態(tài)呈現(xiàn)在學生面前,使其很難理解知識點之間的聯(lián)系,在一定程度上影響了學生的化學學習效果。另外,這樣的教學活動使得化學課堂脫離了生活實際,缺乏應有的實用價值,導致學生對化學課程的探究處于淺表化狀態(tài),難以有效提升他們的核心素養(yǎng)。因此,當前高中化學課堂亟須深入教學,充分發(fā)揮化學學科的育人功能。
二、大概念教學應用于高中化學課堂的意義
(一)優(yōu)化課程知識結構
大概念作為一種具有抽象性、整體性的學科思維和認知方式,強調教學的整體性、系統(tǒng)性,致力于為學生打造一個結構化的課堂教學模式。將其應用于高中化學課堂,能夠有效改變知識的碎片化教學,建構完善的課程知識體系,為學生提供一個能夠開展宏觀辨識與微觀探析的系統(tǒng)性學習環(huán)境。在大概念理念指導下,高中化學教師需從橫向角度構建涵蓋化學基本概念、物質結構、性質、原理、規(guī)律、化學實驗、創(chuàng)新應用等多維度的知識內容,從縱向角度構建涉及事實、概念、化學大概念、跨學科大概念等的知識層級結構[1]。在這樣完善的課程知識結構中,學生既能完成由事實到化學本質再到解決實際問題的深度探究過程,又能拓展對化學主題、模塊及系列的深入探究學習。
(二)增強教學實用功能
大概念營造了理論與實踐相融合的化學探究環(huán)境,能有效增強化學教學的實用功能。在大概念理念指導下,高中化學教師先要指導學生從具象化的現(xiàn)象出發(fā),從宏觀領域觀察事物現(xiàn)象的特征、變化及規(guī)律,再從微觀領域分析事物現(xiàn)象的結構及所產(chǎn)生的化學反應,并剖析微觀結構、變化之間的關系,抽象出或驗證理論化的大概念,從而加深對大概念的理解。之后,化學教師要將現(xiàn)實問題引入課堂上,通過組織學生從化學視角思考、分析問題,提升其解決問題的能力,從而增強化學課堂的實用功能。
(三)培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)
第一,在大概念教學中,學生不僅能從元素、原子、分子等微觀層面研究物質的組成、結構、性質和變化,還能深入探究不同事物之間的聯(lián)系,剖析化學變化關系的條件,掌握化學反應原理,實現(xiàn)宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想素養(yǎng)的發(fā)展[2。第二,在大概念教學中,以學生為主體的多樣化教學方法能增進學生的化學探究體驗,提升學生的證據(jù)推理與模型認知素養(yǎng),強化學生的科學探究與創(chuàng)新意識。第三,關聯(lián)社會生活問題,遷移應用化學概念的教學活動能促使學生形成科學態(tài)度與社會責任。
三、基于大概念的高中化學深度教學實施策略
(一)整合課程,明確大概念內涵
在大概念教學中,教師需從知識技能應用的角度出發(fā),通過搭建系統(tǒng)的化學認知體系,明確大概念內涵,指導學生的深度學習,促進化學課堂素養(yǎng)型目標的達成。對此,教師既要整合教材內容,提煉化學課堂的重點,又要了解學生的認知現(xiàn)狀,深度挖掘學生的學習需求,并據(jù)此概括主要知識點與化學技能,構建事物結構、特征、性質、變化、規(guī)律及其應用之間的內在邏輯,從而搭建大概念的知識網(wǎng),明確大概念的內涵,為化學課堂的深度教學指明具體方向[3]。
以蘇教版高中化學必修第一冊“元素周期律和元素周期表”的大概念教學為例。通過整合材料,教師發(fā)現(xiàn)教材重點呈現(xiàn)了元素周期表的編排原則及規(guī)律,從原子結構的角度說明了元素在周期表中的位置及其化學性質的遞變規(guī)律,并詳細呈現(xiàn)了原子核外電子排布、元素原子半徑、元素主要化合價的周期性變化。教師在調查學生認知需求的過程中發(fā)現(xiàn),學生需要從具象化、實用性角度入手,實現(xiàn)宏觀認知到微觀探究的轉化?;诖?,教師將大概念定義為“新材料的發(fā)現(xiàn)與發(fā)明離不開元素周期表。元素周期表直觀地反應了元素性質隨著核電荷數(shù)的遞增呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律,即元素周期律,便于人們建立元素的宏觀性質與原子的微觀結構之間的聯(lián)系,深入研究元素的性質與核電荷數(shù)”。這一大概念不僅闡明了元素周期律、元素周期表的概念,還詮釋了二者之間的關系及其在實際中的應用,為學生的深度探究學習提供了清晰的思路。
(二)問題引導,剖析大概念分支
在大概念理念下的高中化學課堂教學中,教師要帶領學生細化大概念的分支,使其在明確分支邏輯關系的基礎上,實現(xiàn)對各個分支的縱深學習,加深對化學課程內容的探究深度。以問題為引導,不僅能激發(fā)學生的好奇心,還能驅動學生對大概念分支展開理性分析,深度剖析化學的本質規(guī)律,實現(xiàn)深度學習。因此,在大概念教學中,高中化學教師應從學生的興趣點出發(fā),細致分析大概念分支的特點及應用,提出具有深度探究價值的問題。
以蘇教版高中化學必修第一冊“硫與環(huán)境保護”為例,“硫及其化合物的相互轉化直接或間接影響著人類生存的環(huán)境,認識含硫化合物的性質及其轉化規(guī)律是落實環(huán)保的重要途徑”是該課程中學生需要深度了解的大概念。其中,“含硫化合物的性質”是大概念的重要分支。在研究這一分支時,教師可提出這樣的問題:濃硫酸常被用來制作干燥劑,以及處理金屬礦石和生產(chǎn)化肥、醫(yī)藥、農(nóng)藥等,這分別利用了濃硫酸的哪些性質?在問題的指導下,學生會從生活生產(chǎn)視角出發(fā),深入思考探究濃硫酸的功能,再結合其功能分析濃硫酸的化學性質,推理出濃硫酸具有吸水性和脫水性,同時通過具體分析濃硫酸與絕大多數(shù)金屬發(fā)生的反應,得出濃硫酸在加熱時會表現(xiàn)出更強的氧化性。如此一來,學生便通過深度思考完成了對大概念分支的深度探究學習。
(三)歸納演繹,認知大概念理論
在大概念理念下的高中化學課堂教學中,教師要指導學生從特殊性的事實中抽象出一般性的化學理論,從而使其增加新的認知,建構個性化的化學知識認知體系。歸納演繹是從事實中推理出理論的有效路徑。在教學中,教師可引導學生先對事實進行大膽地猜想和質疑,再以實踐探究的方式演繹事實,通過對事實觀察與整理,描述和解釋物質的結構、性質和變化,論證最初的猜想和質疑,并在這個過程中歸納出大概念理論[4]。
以蘇教版高中化學必修第二冊“化學反應與能量變化”為例,本課的大概念為“物質相互之間發(fā)生反應的速率、程度有所差異,且反應總伴隨著熱、電、光等能量的轉化,掌握化學反應及能量變化的規(guī)律能更好地造福人類”。在探究物質反應速率的過程中,教師可指導學生以自主實驗的方式歸納影響化學反應速率的主要因素。學生會大膽假設反應物濃度、表面積、溫度、催化劑等因素與反應速率的快慢有關。據(jù)此假設,學生在分析
反應速率的化學實驗中采用了控制變量法,每次只改變一個因素,其他因素不變,然后觀察、記錄實驗現(xiàn)象,分析
反應速率的變化。實驗結束后,教師可指導學生綜合分析多個因素的影響,歸納出濃度、表面積、溫度、催化劑等都是影響化學反應速率的主要因素,從而強化學生對大概念理論的認知。
(四)知識遷移,強化大概念應用
在大概念教學中,自上而下的知識遷移是學生構建縱向認知聯(lián)系的重要方式,也是學生強化化學大概念應用、提升問題解決能力的關鍵環(huán)節(jié)?;瘜W課堂上,教師要積極引入與化學大概念相關的社會生活話題,并指導學生將所學的化學理論遷移其中,運用化學知識解決具體問題。這一過程不僅能幫助學生系統(tǒng)完成大概念的內化與表達,強化大概念的應用,還能促進學生的深度探究學習。
以蘇教版高中化學選擇性必修3“生命活動的物質基礎——糖類、油脂、蛋白質”為例。在課堂上,學生從微觀角度系統(tǒng)學習了糖類、油脂、蛋白質等有機化合物的組成、結構和性質方面所表現(xiàn)出的特征,探究了它們在日常生產(chǎn)、生活中的應用。理論教學結束后,教師可鏈接社會熱點話題引導學生將知識遷移到現(xiàn)實生活中,強化學生對知識的應用。例如,體脂超標是影響現(xiàn)代人健康的常見問題之一,而合理調節(jié)飲食是實現(xiàn)健康減脂的有效途徑。教師應指導學生從大概念角度整合內容,從糖類、油脂、蛋白質等有機化合物的組成、結構和性質方面研究他們在生命體中的作用,讓學生綜合運用課堂所學制作一周減脂食譜并嚴格按照食譜進餐,檢驗減脂效果,以實現(xiàn)對化學知識的應用。
(五)過程評價,優(yōu)化大概念教學
大概念教學是一個復雜的過程。在高中化學課堂教學中,教師要構建“教一學一評”一體化的大概念教學模式,發(fā)揮教學評價的促進作用,對學生的大概念探究過程展開多元化的評價,以整體優(yōu)化大概念教學活動,為學生的深度探究學習提供重要保障。同時,高中化學教師要構建完善的教學評價體系,圍繞大概念知識體系明確評價指標,根據(jù)教學組織方式選擇合適的評價手段,重點對學生的大概念探究過程、理解程度及應用進行評價,動態(tài)了解學生的大概念學習狀況,糾正學生學習中的偏差,最大化地發(fā)揮大概念的育人價值[5]。
以蘇教版高中化學選擇性必修1“化學反應速率與化學平衡”為例。課堂上,教師組織學生以小組合作的方式共同設計并操作實驗,深度探究化學反應速率的測定方式,以科學的化學反應速率表示方法記錄實驗成果。實驗設計過程中,教師要以巡視和旁聽的方式評價學生的實驗設計思路,針對學生存在的問題給予個性化的啟發(fā)和引導,確保學生設計的實驗方案科學可行。具體操作中,教師要為每個學生發(fā)放一份小組合作評價表,組織他們以自評和互評的方式對小組成員的實驗分工展開評價,如負責實驗設備安置的學生設備安裝得是否準確嚴密、負責實驗操作的學生的具體操作是否準確無誤等。實驗結束后,教師可以實驗成果小測的方式檢驗每個學生是否準確掌握了化學反應的表示方法及測定方式。這種“教一學一評”一體化的教學模式為大概念教學的順利實施提供了有力保障。
四、結束語
總而言之,大概念教學契合新教材的設置,順應課程改革趨勢,為高中化學課堂提供了新的教學思路。高中化學教師要改變片段化、單一化的教學模式,深度整合化學課程內容,提煉重要的化學主題,搭建系統(tǒng)化的知識框架,明確有深度探究價值的化學大概念,建構化學知識體系與社會生活之間的聯(lián)系,指導學生從宏觀與微觀相結合的視角,科學探究化學的概念、本質、變化、定理、規(guī)律及應用,促進學生化學學科核心素養(yǎng)的量變和質變,推動高中化學課堂深度教學的發(fā)展。
參考文獻
[1]張現(xiàn)霞,宋小宏.芻議大概念統(tǒng)攝下的高中化學單元教學[J].化學教學,2024(10):3-9.
[2]趙家興,梁凱,孔婀靜.基于大概念的高中化學“膠體及其應用”的跨學科項目式教學:膠體金法氨芐西林檢測試紙條的設計[J].化學教育(中英文),2024,45(19):45-51.
[3]康立奇.基于大概念的高中化學單元整體教學策略[J].亞太教育,2024(17):129-131.
[4] 韓建豐,高凌蕊.化學鍵大概念建構的教學探析[J].實驗教學與儀器,2024,41(7):11-13.
[5]施月英.基于學科大概念的高中化學教學設計與實踐研究[D].伊寧:伊犁師范大學,2024.
作者簡介:邱新(1979.3-),女,福建福州人,任教于福建省福州第四中學,一級教師,本科學歷。