学科大概念视角下的化学学习单元重构教学研究

王春

摘要：核心素养导向下的教学要求教学过程中注重通过创设真实情境，设计学习活动促进学生核心素养的全面发展。大概念是引领单元教学变革的核心理念，基于大概念积极开展化学学习单元重构教学，以学科大概念为统领，通过确定学习单元主题、制定单元学习目标、创设单元学习情境、设计单元学习活動进行学习单元重构和教学实施，能有效培养学生化学学科核心素养，充分发挥学生的主体地位。

关键词：学科大概念;学习单元重构;教学研究

文章编号：1008-0546（2021）08-0006-03

中图分类号：G632.41

文献标识码：B

doi： 10.3969/j.issn. 1008-0546.2021.08.002

一、问题的提出

《普通高中化学课程标准（2017年版）》明确提出“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]。强调“教师在组织教学内容时应高度重视化学知识的结构化设计，充分认识知识结构化对于学生化学学科核心素养发展的重要性，尤其是应有目的、有计划地进行认识思路和核心观念的结构化设计，逐步提升学生的化学知识结构化水平，发展化学学科核心素养”。当前，围绕大概念进行教学设计已成为科学教育的发展趋势和热点问题[2]，大概念也逐渐成为变革学科教学实践和引领教学改革的核心理念之一。为了更好地促进学生学科核心素养的发展，凸显学生在教学中的主体性地位，新课程理念下的化学教学要注重结合化学学科的本质属性和育人目标，根据教学内容从学科知识模块和学习能力进阶等方面，整体把握学科知识与学生认知发展需求，通过学习单元重构设计，促使学生化学学科大概念的形成，培养学生问题探究分析能力及知识迁移应用能力[3]。

二、学科大概念及学习单元重构基本内涵

1.学科大概念

学科大概念是指居于学科中心地位，指向学科核心内容和教学核心任务，能统摄或包含大量的学科知识，能反映学科的本质和主要观点，能将学科关键思想和学科关键内容联系起来构成学科框架的重要概念[4]。学科大概念并非指学科中某一具体的概念或定理和法则，而是学科思想和理论的载体，是学科知识的精华所在，具有较为广泛的普适性和解释力，能将以往发散的、零碎的学科知识整合起来，对学科知识提供强有力的解释，并能提供对于理解知识、研究和解决问题的思想方法或关键工具[5]。

2.学习单元重构

学习单元重构是以学习者为核心，基于学科核心素养和课程标准，全面分析和评估课程内容所承载的学生素养发展价值和社会应用价值，以学科知识主题为中心，将教材较为零碎的学习内容、学习目标、学习情境、学习任务、学习活动和学习评价重新整合成具有相同或相似特点具有一定主题和结构化学习单元，并以该完整单元为单位进行教学，以激发学生深度参与学习过程，全面促进学生发展[6]。在教学中合理开展单元重构式教学能改变传统教学中以课时为单位的碎片式教学方式，对学科知识发展和建构及学科育人价值有着重要意义。

三、学科大概念视角下学习单元重构的价值

在教学中开展学科大概念引领下的单元重构式教学活动，对课堂教学整体设计、学生的主体性地位和学生学科素养的培育和发展有着较为重要的价值和意义。

1.有利于课堂教学设计的优化

长期以来，我国课堂教学中注重课时方案设计，忽视对教学单元进行整体设计，注重以学科知识和学科能力作为教学设计的载体，忽视学科核心素养导向下的教学设计。基于学科大概念，将教材知识内容根据学科知识间的逻辑性和进阶性进行学习单元重构，能将教学目标、教学过程和教学评价进行有效统一和整合，真正实现“教、学、评”一体化。这种基于学科大概念视角下的学习单元重构能使教学设计更加符合学生的学习需求，更加遵循学生学习认知发展规律，是一种基于学习进阶的发展的高维度教学设计，对于学生学科核心素养的养成和培育具有较大的价值。

2.有利于学生主体性地位的凸显

在传统的教学中，教师往往是根据教材的内容以知识作为主题进行讲授，学生大多是被动接受式学习。同时，现行教材中的教材内容编写时依据学科课程标准要求将相关联的学习内容进行编排，以章节的形式构成内容单元。这些内容单元知识虽然具有一定的关联性，但会因为其更多的是关注知识内容，对于学生的认知水平和学习进阶缺乏足够的考虑，导致学生学习的系统性不够强。基于学科大概念，将以知识为主的内容单元根据学生的实际需求重构为学习单元，并根据学生的现有水平组织教学内容，制定单元教学目标，设计驱动性的教学任务，实施小组合作性学习策略，既能很好地培养学生学科大概念，又能不断增强学生的探究能力和创新精神，体现学生在单元整体教学中的主体性地位。

3.有利于学生学科核心素养的培育

学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。新一轮基础教育课程改革非常注重学生核心素养的发展和培养，提倡在教学过程中注重情境、活动和问题解决的整体设计，注重学生学习方式的转变。基于学科大概念下的学习单元重构能让学生在实验探究和问题解决等学习活动中逐步建构大概念，促进学生对学科知识和技能的理解，并将其应用于实际生活中灵活地解决各种问题和现象，使学生的科学思维和科学探究能力得到训练，学习方式发生有效转变，学科核心素养得到全面发展。

四、学科大概念视角下化学学习单元的重构

学科大概念视角下的学习单元重构涉及选择学习单元主题、确定学习单元目标、创设学习单元情境、设计学习单元活动、实施学习单元评价等要素之间的相互关系，如何处理好要素之间的关系是完成学习单元重构的重要基础。本文现就高中化学《电化学基础》为例谈谈如何基于学科大概念视角进行学习单元重构。

1.选择学习单元主题

选择一个具有统摄性的学科大概念作为主题学习单元知识内容整合架构的支撑点，对于整合教材中较为零碎的课时知识内容，建构学科主题单元知识脉络具有较为重要的意义。在现行人教版高中化学教材内容中，关于电化学基础知识内容在必修阶段和选择性必修阶段分别进行了介绍，对于明确选考化学学科学习的学生而言，教师在教学巾可以对这两部分内容进行学习单元重构，根据新课程标准要求重新划分主题学习内容进行教学，具体学习单元重构及知识间的联系见表1。

2.确定学习单元目标

学科大概念视角下重构的学习单元目标制定要基于学生的学情分析，基于新课程标准对本单元知识内容提出的要求。同时，学习单元目标的规划要着眼于学生的深入理解和长远发展，既要兼顾学科知识和学科能力层面，又要考虑到学生学科核心素养水平发展层面，还要考虑本学习单元目标的预期学习结果和目标达成度[7]。在电化学基础学习单元目标的确定过程巾，充分结合新课程标准对学习单元内容提出的要求，从知识层面、能力层面和核心素养发展及目标水平进阶层面进行制定单元整体教学目标。具体学习单元目标及水平进阶内容见表2。

3.创设学习单元情境

学科大概念视角下的学习单元重构需要创设真实的问题情境作为教学活动的起点，让学生在学习单元情境中进行小组合作式学习，开展探究式学习活动，逐步培养和形成学生的关键能力和必备品格。例如，在“电解池的工作原理”单元课时教学中，可以创设如下情境：

情境一：国家大力推进节能减排，各级政府积极响应，加快推动太阳能路灯的开发与应用，太阳能路灯白天如何存储吸收太阳的？晚上又如何将其转化为电能的？

情境二：电解水的成功使人们意识到电可用于化学研究。英国化学家戴维思考：电可以分解水，那么通电于盐溶液中又将产生什么作用呢？

其中情境一创设的目的主要是引出实验设计任务引导学生充分展开讨论根据已有知识和经验进行实验创新设计，培养学生合理利用化学反应中能量转化的意识。情境二创设的目的主要借助化学科学史实为探究不同类型盐溶液电解规律引发思考，引导学生运用已有知识解决分析新的化学知识问题，进而发展学生的化学学科核心素养。

4.设计学习单元活动

学科大概念视角下重构的学习单元在教学过程中需要借助创设多样化的学习活动引导学生进行科学探究，同时基于真实的问题情境和课程标准的要求设计教学任务，采取任务驱动的方式让学生在活动体验中完成任务，以充分发挥学生学习的主动性，让学生在问题解决中实现学习单元目标。例如，在“电解池的工作原理”单元课时教学中，可以创设如下学习活动和任务：

任务一：通过对初中电解水的实验装置构成及实验现象分析，从宏观角度和微观角度分析电解水的原理。

活动一：讨论电解池构成要素。根据生成氢气和氧气的宏观现象进行微观分析，构建电解水的思维模型。

任务二：比较电解水和电解氯化铜溶液实验现象的差异，讨论影响电解产物的因素有哪些。

活动二：讨论为什么电解氯化铜溶液时得到的是铜和氯气，而不是氢气和氯气，完善电解池的思维模型（见图1）。

5.实施学习单元评价

学科大概念视角下重构的学习单元在实施相关教学活动后需要进行学习单元评价及反馈，一方面可以基于学习单元目标的预设和生成进行评价，对学生在教学活动中的学习行为、学习体验方式及学习任务的完成等方面进行评价。另一方面可以基于学习单元重构的效度进行评价，对重构后的学习单元在引导学生对学科知识的整体理解和掌握、学科大概念的建构及学科核心素养的发展等方面进行评价[8]。学习单元的评价方式可以編制相关评价量表，采取单元任务完成表现性评价、单元学习活动合作性评价等开放式评价方式引导学生和教师进行总结、反思和完善，从中汲取经验，并对经验进行加工重组和升华，促进学生与教师的共同成长。

总之，基于学科大概念的学习单元重构对能有效统整碎片化知识，能有效促进学生进行知识的迁移和概念的建构，并能很好地建立学科知识与学习技能及学科核心素养间的紧密联系，对课程改革和课堂教学方式的变革有着较为重要的意义和价值。

参考文献

[l]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）[s].北京：人民教育出版社，2018

[2]温.哈伦.以大概念理念进行科学教育[M].韦钰，译.北京：科学普及出版社，2016

[3]程菊.大概念视角下的地理学习单元重构教学[J].天津师范大学学报，2019（3）：37-41

[4]顿继安，何彩霞.大概念统摄下的单元教学设计[J].基础教育课程，2019（3）：37-41

[5]陈亮.基于“学科大概念”理念的高中信息技术PBL实践研究[J].中国信息技术教育，2020（7）：52-55

[6]李刚.科学大概念的课程转化研究[D].长春：东北师范大学，2019（5）：23-28

[7]何彩霞.化学学科核心素养导向的大概念单元教学探讨[J].化学教学，2019（ 11）：44-48

[8]程菊.重构学习单元，促进核心素养落地[J].基础教育课程，2019（4）：41-47