大概念统领下高中化学单元整体教学实践研究.pdf
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1、教育理论与实践圆园23 年*本文系山西省教育科学“十三五”规划课题“核心素养导向下高中化学 高端备课 实践研究”(课题编号:GH-19355)的研究成果。作者简介:1.谢鸿雁(1971-),女,重庆渝北人,山西省太原市教研科研中心高中化学教研员、中小学高级教师,主要从事高中化学教育教学研究;2.赟范杰(1982-),男,山西五台人,山西省太原市第四十八中学校教务主任、中小学一级教师,主要从事高中化学教学研究;3.童洁(1984-),女,山西广灵人,山西省太原市晋源区实验中学校教师、中小学一级教师,主要从事高中化学教学研究;4.耿莎莎(1985-),女,山西晋城人,山西省太原市第十五中学校教师、
2、中小学一级教师,主要从事高中化学教学研究;5.要飞虎(1986-),男,山西阳曲人,太原师范学院附属中学团委书记、中小学一级教师,主要从事高中化学教学研究。姻谢鸿雁1,范赟杰2,童洁3,耿莎莎4,要飞虎5摘要:学科大概念是反映学科本质的一种学科思想和学科观念,是反映学科专家思维方式的概念、观念和结论。单元整体教学是围绕大概念,在整体化思路下以核心概念网络进行主题教学,帮助学生在面对真实复杂的问题情境时以学科思想、学科观念高水平地认识问题和解决问题,从而落实核心素养。明确化学学科大概念,以学科核心素养为导向进行高中化学单元整体教学,是目前化学课程改革的重要趋势。其主要策略是:提取大概念,重构单元
3、主题;基于大概念,建立概念网络;依据大概念,设计素养目标;围绕大概念,规划学习过程;聚焦大概念,设计能力活动。关键词:大概念;高中化学;单元主题;单元整体教学引用格式:谢鸿雁,范赟杰,童洁,等.大概念统领下高中化学单元整体教学实践研究 J.教育理论与实践,2023(26):12-16.中图分类号:G633.8文献标识码:粤文章编号:1004-633X(2023)26-0012-05山西省于 2020 年秋季全面实施普通高中新课程、使用新教材,2022 年 9 月新高一学生开始实施高考综合改革,山西省高中教育进入了“三新”时代。因此,高中化学教学是依据普通高中课程方案(2017 年版2020 年
4、修订)(以下简称“课程方案”)、普通高中化学课程标准(2017 版 2020 年修订)(以下简称“课程标准”)素养导向下的新课程、新教材的教学,依据 中国高考评价体系 实行新高考改革。高中化学课程标准中提及要“进一步精选学科内容,重视以学科大概念为核心,使课程内容结构化,以主题为引领,使课程内容情境化,促进学科核心素养的落实”1。基于学科大概念的单元整体教学是当前教学的发展趋势,是落实学科核心素养的重要抓手。依据 中国高考评价体系 和课程标准,2023 年 高考蓝皮书 提出核心素养导向下新评价体系的“三线”命题框架,即核心价值金线、能力素养银线、情境载体串联线。纵观近年新课程、新高考下的各省市
5、、各学科试题,都呈现出“无情境,不成题”“无思维,不命题”“无价值,不入题”的特征。因此,运用学科大概念进行单元整体教学符合现阶段的教情、学情和评价要求。一、提取大概念重构单元主题大概念,英文为 Big Ideas,Major concepts,也有学者将其译为大观念,从认知发展的角度看,是能反映学科本质的一种学科思想和学科观念。大概念的“大”主要是说它具有较大的统摄力和较强的迁移性,是位于学科知识体系中更高层次、居于核心地位的观念或概念。郑长龙指出,大概念是指反映学科本质,具有抽象性、概括性、统摄性和广泛迁移价值的学科思想和观念2。刘徽指出,大概念是反映学科专家思维方式的概念、观念和结论,而
6、小概念常常只反映专家结论3,大概念统领下高中化学单元整体教学实践研究教育理论与实践栽澡藻燥则赠 葬灶凿 孕则葬糟贼蚤糟藻 燥枣 耘凿怎糟葬贼蚤燥灶第 43 卷(圆园23 年)第 26 期 第 12-16 页灾燥造援 43(圆园23)晕燥援26孕12原孕16*第 26 期即“教教材”是教教材中的“专家结论”,“用教材教”是教教材中的“专家思维”。美国 新一代国家科学教育标准 则把大概念界定为:“大概念是具有解释力的概念,可以为新知识的获取提供组织结构。”4美国学者威金斯和麦克泰格曾把大概念比作车辆中的“车辖”,车辖的主要功能是将车轮等零部件有机地组装在一起,而大概念也是这样5,像车辖一样,将碎片
7、化的学科基础知识、基本技能和方法紧紧地组合在一起,形成一种思维模式。综上,大概念具有较为广泛的适用性和统摄力,能指导解释学科中大多数问题,是研究学科问题、解决学科问题的重要工具。化学学科大概念是凝练化学学科观念、能够指导化学学习、解释化学问题的重要工具或专家思维方式。钟启泉教授指出,核心素养区别于应试教育的最大特质在于真实性6,素养教学的特征是真实问题的解决。无论是课堂教学还是学业考试,新课程、新教学、新高考的教学评价都强调真实的问题情境,核心素养是学生在面对真实复杂的情境时能够以专家的思维方式高质量解决问题的综合品质。真实复杂问题的解决,单一概念、碎片化知识是无法完成的,它需要对各个基本概念
8、理解、综合运用,此时就需要有大概念统领。因此,高中化学课程标准提倡的主题教学,就是以大概念为核心,围绕大概念建立“单元知识集合体”。单元是指样本中自为一体或自成系统的独立成分。根据学科大概念划分的单元不一定是教材编排体系中的“单元”7,它是根据大概念及其串联的核心概念、基本概念整理出的课程单元。素养导向下的单元主题不仅指概括凝练出来的本课程单元重点学习的教学内容,还包括学科思想和学科思维方式,它具有大概念统领的特征。因此,有大概念统领的“知识集合体”就是主题8。在进行基于主题的教学时,需要先提取大概念。对于化学学科来说,大概念主要有科学大概念、化学学科大概念和化学主题大概念等三种形式8。化学学
9、科大概念的提取主要有四条路径,分别是课程标准、核心素养、专家思维、概念派生等。例如,“物质的性质与应用”“物质的性质与转化”“物质的组成、结构决定性质”是从学科思维提取出的学科大概念,课程标准中的很多概念也可以直接作为大概念使用。小概念是理解大概念的基础,通过大概念学习可形成学科思维方式。“大”与“小”是相对的,在“物质的性质与转化”这一学科大概念下,课程标准的主题“常见的无机物及其应用”“简单的有机化合物及其应用”“化学反应与能量”“水溶液中的离子反应与平衡”等,都是学科主题大概念;表现化学学科特征的核心素养“变化观念与平衡思想”,是指导化学反应原理学习的大概念。高一化学必修模块“主题 2
10、常见的无机物及其应用”,其学科大概念是“物质的性质与转化”,结合该主题教学策略“要发挥核心概念对元素化合物学习的指导作用”,梳理核心概念“元素观”“分类观”“离子反应”“氧化还原反应”,确定“基于价态类别视角、证据推理认识常见无机物的性质及其转化”这一学科大单元知识主题。这里的单元主题就是在教学内容上运用“物质的性质与转化”大概念建立起来的、具有关联性的、为解决真实情境问题重新整合的课程单元,也是体现学科核心素养培养的素养单元。二、基于大概念建立概念网络核心概念是大概念建构的基础,指导具体的学习过程;基本概念则是核心概念形成的基础,帮助理解和学习核心概念9。在提取学科大概念、确定单元主题后,还
11、要继续精析课标、深读教材,厘清主题大概念、核心概念、基本概念,以及各概念之间的联系,建构本单元的概念网络,利用建立的概念网络图中的各概念,确定本单元主题的知识目标。因此,学习过程是在大概念统领下学习核心概念、基本概念,而各知识概念的学习是大概念建构的行为路径。例如,我国政府工作报告中提出的“双碳”目标体现了中国在全世界言必信、行必果的大国担当,为此我国科学家为实现“碳中和”也在积极努力,其中实现“碳中和”的多种科技前沿的化学反应及原理都涉及“化学反应原理”。在高中化学选择性必修(1)教材大单元复习教学中提炼出主题大概念“化学反应中的物质变化”“化学反应中的能量变化”“化学反应的调控”,以及核心
12、概念“物质转化”“化学反应与热能”“化学反应与电能”“化学反应速率”“化学平衡”“化学反应限度”等,可以帮助学生将碎片化概念结构化,使其能在解决真实工业生产情境问题中综合运用各种概念。图 1 为大概念统领下的高三“化学反应原理”大单元整体教学的概念网络。该概念网络以“碳中和”为情境贯穿始终,以实现“CO2转化”大任务贯穿始终,以 10课时设计并完成高中化学选择性必修(1)教材三章内容的大单元课程整合。从图 1 可以看出,以大概念为路谢鸿雁等:大概念统领下高中化学单元整体教学实践研究一三13教育理论与实践圆园23 年径导引建立的概念关系,对于概念的理解应用不是简单上升的“线性逻辑”关系,而是围绕
13、“大概念”所进行的螺旋上升的“迭代逻辑”关系,这是一种系统性的“整体化思路”3。“整体化思路”是以系统论、认识论为指导,在大概念统领下对教学单元进行整体性设计的一种单元教学策略10。因此,课程标准所倡导的“主题教学”,指的是基于主题的单元整体教学,或者是基于大概念统领的单元整体教学2,因为它们都可以让学生通过一个阶段的学习,完成对一个相对完整的知识单元的知识建构和思维建构。图 1“化学反应原理”概念网络三、依据大概念设计素养目标单元整体教学是以大概念、大任务、大项目、大问题等为统摄中心的单元教学。在大任务、大问题驱动下进行单元主题教学设计,必然是在解决真实情境、真实问题中融入挑战性的学习任务,
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