拼图模式的化学概念建构教学

摘 要：化学概念是化学学科知识的骨架，概念的建构体现了化学学科的思维逻辑。新课程标准要求以主题引领课程内容学习，主题下的内容突出学科核心概念的学习。根据“学习进阶”理论，提出用拼图形式表示化学概念建构模式，分析中学阶段氧化还原反应核心概念的学习进阶，最后对氧化还原反应的教学提出建议。

关键词：氧化还原反应;概念建构;拼图模式;学习进阶

一、问题提出

《普通高中化学课程标准（2017版）》强调以化学学科核心素养为导向，以主题引领课程内容，主题下的内容突出核心概念的学习。这就要求教师在教学前要明确某一主题在不同阶段的目标要求，从而基于学习进阶路径设计教学，帮助学生分阶段突破学习难点，逐步建构核心概念并发展学科核心素养。

化学概念是化学学科知识的骨架，概念的建构体现了学科思维逻辑。大量碎片的、孤立的概念容易导致思维混乱，因此如何帮助学生将碎片概念构建成有意义联结的概念体系是化学教学中需要深入思考的问题。本文以氧化还原反应为例，分析化学核心概念拼图式建构模式的可行性，并通过教学实践提出教学建议。

二、氧化还原反应的概念建构和学习进阶

1.学习进阶理论

学习进阶是对学生在各学段学习同一主题的概念时所遵循的连贯的、典型的学习路径的描述，围绕学科核心概念展开的一系列由简单到复杂、相互关联的概念序列。学习进阶对“应为学生设定什么样的学习路径”作出了更有效的回应，该理论强调核心概念的建构是由浅至深、由复杂到简单的认知发展过程。

2.进阶式的概念建构模式

拼图模式是基于课程内容标准分析的“自上而下”的教学干预下的进阶过程，强调学科内容体系之中的分类、关联、递进关系。教学通过预先对学科内容目标分析而确定学生在进入更高阶之前所需要的次阶水平，继而通过教学干预实现预期目标。核心概念的形成可以用网络拼图的形式来表示进程，即学习进阶的概念建构模式（见图1）。

3.氧化还原反应的学习进阶

学习进阶是基于教学经验和研究而形成的对学生学习方向的预设，这些预设说明学生在掌握核心概念的进程中普遍的规律和路径，必须建立在对学生真实学习过程实证研究的基础上。因此，教师在教学前要根据课程标准和学科指导意见，梳理氧化还原反应核心概念下的子概念，再结合學生的前概念设计每个学段的学习进阶水平和素养水平（见表1）。

三、氧化还原反应的学习进阶研究

1.氧化还原反应的学习进阶研究

利用拼图模式建构氧化还原反应核心概念，首先将核心概念分解成若干子概念，然后逐一学习每个子概念，最后促成对核心概念的全面理解。氧化还原反应核心概念建构必须从多视角展开，协调学生围绕核心概念逐步建构概念体系。氧化还原反应概念可以从三个维度认识，即得失氧维度、化合价维度和氧氢数维度。再从这三个维度将核心概念划分成几个子概念，每个子概念可再往下分解，联结学生已学的知识。比如从化合价角度认识氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等子概念，再逐步学习双线桥及反应配平，逐步进阶到陌生方程式的书写和计算。三个维度下的子概念也并不是孤立存在的，而是相互补充、相互关联的。下面以“氧化还原反应”为例，阐述其学习进阶及概念体系的建构（见图2）。

2.“氧化还原反应”的教学建议

（1）学习进阶教学实施步骤

“学习进阶”教学实施步骤：①教学前充分研究新课程标准和学科指导意见，梳理不同学段的教学目标，明确氧化还原反应的最高阶水平。②了解和测试学生的前概念，确定学习进阶的起点，并将氧化还原反应核心概念划分成几个子概念，分析每个学段学习进阶的终点。③通过概念陈述的方式呈现氧化还原反应概念形成过程中需要学习的知识，对这些知识进行分类，构成互相平行的不同维度。④在不同的维度中分析学习每个子概念的先决技能，一直分析到学生现在具备的技能从而建立相关的进阶水平。要注意的是，在划分进阶水平的过程中，要将前概念作为新概念的整合和建构的基础。阶段和阶段之间要有最近发展区，有适当的学习层次的提升，且不同维度的子概念不是孤立的，而是相互关联和渗透的。

（2）探索初高中课程教学主题的协同设计

拼图模式是一种基于课程内容标准分析的“自上而下”的教学干预下的进阶过程，因此教师要根据化学课程标准，充分研究初高中两阶段对氧化还原反应的学习目标，做到学科素养培养的连贯一致性要求;要根据学生自身的特点和学习能力情况准确把握不同阶段的教学内容，并设计不同学段学生的进阶水平。在课程内容、教学安排、教学设计等诸多方面也应有具体的比较，这样才能使不同学段教学的区别和具体任务变得更加清晰，同时还要与前一阶段学习目标以及后一阶段的学习目标衔接起来。学生也可以参照每个阶段的要求对照自己的进阶水平，找到自己的不足，在教师引导下实现学习进阶。

总之，概念的建构不是简单的叠加，而是通过不断学习新知识或开展教学活动对其进行修正或重建。“学习进阶”为教师和学生提供一张学习图景，运用学习进阶理论进行化学核心概念教学，能顺应学生的认知和思维发展，对建构化学模型、掌握化学核心概念、培养学生的学科素养有很重要的作用。

参考文献：

[1]胡恺岩，王祖浩.开启新一代的科学教育：美国《K-12年级科学教育框架》述评[J].化学教育，2012（9）：123-126.

[2]徐炫清，邱鸿亮.中学地理概念体系的两种学习进阶模式[J].地理教学，2017（8）：4-11.

作者简介：苏宋燕（1984—），女，浙江兰溪人，浙江师范大学硕士研究生，中学一级。

编辑 李 争