高中化学大概念教学初探

叶远冬

(霍山文峰学校 安徽六安 237200)

引言

化学是一门“中心的、实用的和创造性的”基础学科，在新高考中占有重要地位。化学学科中含有大量的概念和原理，故概念的形成和原理的理解是学生学好化学的基础，也是我们教育工作者教好化学的根本。《普通高中课程方案(2017年版2020年修订)》明确强调，学科核心素养的落实要重视以学科大概念为核心，其为教学改革指明了方向。但是受应试影响，学生在求学的过程中对于知识的掌握仅仅停留在表面，并没有实现对知识的良好的吸收和内化。而且目前关于化学大概念的教学理论研究较少，实际教学中关于化学大概念的教学模式还未形成，大多数学校并未深入研究和探索适合本校学生的教学模式。

一、高中化学大概念的基本内涵及价值分析

(一)高中化学大概念的基本内涵

大概念与“具体概念”相比，属于上位概念，能够反映学科本质，能够统摄大量学科知识，是学科内容、方法、原理、思想的总括。教师在课堂教学过程中通常会引导学生认真全面观察实验现象，在真实情境中发现科学事实，并引导学生归纳总结科学规律，进而从感性认知上升到理性认知，抽象概括出事物本质的共同特点。

大概念是指透过一些事件或者事物的基本属性来描述或规范一个词的意义。例如，含有一定数目粒子的集合体，这是物质的量的定义；带相反电荷离子之间的相互作用，这是离子键的定义。另外，大概念也可以是观念，它是在具体概念的基础上形成的能够解释或预测更大范围事物或现象的一种观念。例如守恒思想，化学反应虽变幻莫测，但变中有定，不少情境问题用“原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒”等观念分析，常可以化繁为简。因此，大概念是一种普适性极强，具有认识论与方法论意义、高度形式化的概念。

(二)高中化学大概念教学的价值内涵

大概念是高中化学知识的主干部分，大概念教学能帮助学生理清整体与部分的关系，能有效提高教学效益，有助于发展学生的科学观念。首先，学生学习化学学科的时间非常有限，而化学知识内容却非常庞大；其次，部分学生不能将所学知识进行归纳，找不到知识的核心内容，难以将零散的知识系统化，找不到知识之间的联系，构建不出知识网络；再次，部分学生无法应对灵活多变的试题，遇到综合性试题时不能很好地解决。所以，高中阶段的学生在化学核心素养下围绕大概念学习，既要实现自身学习主动性、积极性的提升，又要提升自身对知识的理解和掌握能力。同时，学生在探究化学相关问题时，还应该树立严谨的科学态度，培养良好的思维能力，这样有利于形成有效的决策力，提高元认知水平。

二、高中化学教学现状

(一)教学形式单一，不能实现个性化教学

高中化学课本中有很多概念，这些概念是学生学习的重难点，需要学生灵活掌握并学会拓展运用，但大多数教师在教学中没有落实因材施教，依然运用“满堂灌”形式，教学方式相对单一，难以满足学生的个性化学习需求。当今科学技术不断发展，信息技术日益普及，单纯使用传统教学模式，已不能满足新时代对人才的培养需求。

(二)不重视化学实验教学

部分教师不重视具有重要作用的化学实验教学，在具体教学时，以实验结果的分析讲解为主，淡化实验操作和科学探究过程，导致学生在遇到全新的实验情境时一筹莫展，不会分析和解决问题。另外，部分学校为教师提供的化学教学设备不足，基础设施不够完善，学生不能亲自进行操作，无法实现对知识的理解、吸收、内化，更不用说核心素养的培养。

(三)学生对化学学习兴趣不高

新课改背景下，任何教学活动的开展都是围绕学生展开。但是，大多数教师单一的教学方式和枯燥的授课内容，都在不断降低学生学习化学知识的兴趣。再加上高中课时紧张，学生的抽象思维能力偏低，更是进一步降低学生学习化学的主动性和积极性。

三、基于大概念的高中化学教学设想

(一)确定化学学科大概念，合理整合单元内容

核心素养的形成离不开对学生核心观念的培养，这是新一轮课程改革对化学教学的基本要求。而要形成化学核心观念，需要学生在理解基础概念之后，对学习内容进行深入思考，进而形成基本的化学认知和学习体系。在具体教学时，教师需深入研究教材及需培养的核心素养，明确教材内容所指向的学科大概念，对学习内容中蕴含的大概念进行提炼浓缩，从学科大概念层面熟悉知识结构，做到理实交融，以问题解决、做中学等方式发展学生学科素养，最终促进学生建立相对科学、正确的自然观和世界观，使之逐渐形成相应的化学核心观。

具体来说，先要明确学科大概念和具体概念。依据课标可以清楚地确定高中化学的大概念和具体概念。例如，“物质的组成结构决定性质”是化学大概念，物质由分子、原子组成，从这些微观层面认识物质的物理和化学性质及物质之间转化，可以为认识和探索物质间的相互转化提供认知方向和思考方式。我们以此整合九年级上册“物质构成的奥秘”和高中必修一“物质及其变化”等内容，搭建围绕此大概念的整体单元学习框架。九年级“物质构成的奥秘”单元的内容包括元素及其符号、元素周期表。元素的概念是教学的难点，学生难理解其定义中的“一类原子”。所以在本单元的学习中，应该要求学生通过元素的概念比较整体地认识“一类原子的总称”，进而统一认识物质微观结构和宏观组成。掌握元素概念，便于分类众多繁杂的物质，进而对分类的物质进行系统研究。

对于高中必修一课本中“物质及其变化”部分，可以将“物质的分类及转化”“离子反应”“氧化还原反应”进行整合，通过对生活实例的反思，提炼分类的意义和方法，初步建立以物质类别为基础的研究物质性质认知模型。在湿手更易导电的探究过程中，让学生从生活走向科学，从微观视角认识氯化钠溶液导电的原因，逐步建立电离模型，落实微观探析和宏观辨识的核心素养。同理，我们也可以按照相同的思路将人教版九年级下册第八单元“金属和金属材料”和人教版(2019年版)必修第一册第三章“铁金属材料”的相关内容进行整合，构建大概念的整体单元学习框架。

(二)聚焦化学学科大概念，领悟化学本质

大概念是能够解释或预测较大范围事物或现象的概念，具有总括性。课堂中的知识是零散的，教师帮助学生掌握每个知识点的同时，还要引导学生把知识点“粘贴”到它所属的知识主干中去，找到新旧知识点间的联系。所以，教师在精研学科课程标准、把握学科大概念的基础上还要认真研读教材，整体把握教材结构，分析每课时具体内容，根据解决问题的思维顺序，将大概念按照内在逻辑分解成若干个子问题。从简单到复杂，帮助学生更正前学科概念，逐步形成科学概念，树立科学的大概念理念。在学习化学知识的时候，学生大多停留在学习的表面，即从化学现象学习化学知识，而不会从化学的本质即微观层面进行分析。故教师在教学过程中要多结合视频、动画、实验使微观概念形象化，进而让学生理解化学本质。

例如，在化学必修第一册第一章“氧化还原反应”的教学中，要逐步从现象渗透到本质。新课氧化还原反应的概念教学是让学生学会从化合价升降的角度判断一个反应是否为氧还反应，并简单了解氧化还原反应的本质是电子的转移，但不要求理解其真正含义。但在学完第四章化学键中的共价键和离子键后，要求学生能理解化合物中化合价变化的本质是电子的得失或共用电子对的偏移。此时，对氧化还原反应的本质，学生就会有更深刻的理解。教师还可以在电化学知识的教学中，通过分析原电池、电解池的原理及书写电极反应式的教学，一方面巩固氧化还原反应的本质是电子的转移，另一方面对该知识点进行应用和提升。通过问题的分解，学生认识到新的概念和原有概念的联系，理解大概念的同时，更好地激发科学探索精神，强化情感体验，提高化学科学素养。

(三)注重实验探究教学，提升对大概念的理解能力

在高中化学教学过程中，事实性知识的学习与大概念的学习是有所差别的，对于前者学生可以采取教师演示、自主阅读、他人告知等多种途径，而大概念的学习通常要动手、动脑、深度探究。探究性学习可以激发学生的学习激情，启迪学生思维，使之积极研讨，变被动学习为主动学习，从而促进学生学习方法的优化以及创新精神的发展。因此教师在教学中需要实现教育理念的转变以及教育方式的革新，重点以探究性学习为主，提升学生的课堂参与度，鼓励引导学生大胆质疑、主动探究，为学生营造良好的学习氛围。高中化学概念学习是重点，也是难点，更是促进学生自主建构和发展学科观念的重要组成部分。概念的学习，先要理解概念的内涵和外延，再进行有效引导。教师可以先创设情境，利用模型、图表、照片、实验等直观教学手段，积累感性材料，然后准确揭示内涵，灵活拓展外延，再进行横比和纵比，加深学生对概念的理解。以人教版(2019年版)必修第一册“离子反应”为例，课本中由湿手易触电引出化学问题，探究NaCl溶液的导电问题，以此引入课题，开展如下电离模型的探究活动。

[实验1]设计实验证明NaCl溶液能够导电。

[实验2]探究NaCl溶液能够导电的原因。

[猜想]水能导电；NaCl能导电；水和NaCl共同作用能导电。

[实验3]蒸馏水、NaCl固体的导电性实验。

[猜想]NaCl溶液中有自由移动的带电粒子。

[实验4]熔融NaCl的导电性实验。

[对比分析]

[展示]利用微观示意图，将猜想直观具体化。

通过对比这四个实验，学生知道湿手更易触电的原因是残留在人手上的汗水中的NaCl在遇到水形成NaCl溶液的过程中，NaCl晶体经过溶解电离，可以形成自由移动的钠离子和氯离子，从而引导学生得出电离和电解质的概念。最后，让学生结合初中学习过的物质导电性实验，列举出常见的电解质。

(三)创新评价方式，促进对大概念的应用

随着新课改的深入推进，评价改革是教育进步的必经之路，必须以社会主义核心价值观为基本方向，创新评价机制，达到全方面诊断教学效果的目的。新课改背景下大概念教学评价的形式非常灵活，包括小论文、小制作、概念图等。概念图作为比较理想的学习测评工具，也是辅助学生学习的重要工具。

概念图中包摄性最广的核心概念在最上层，下位概念往下逐渐分化。在知识不断改组与整合中，学生提高了思维能力，树立了大概念观。例如，在晶体内容的教学中，每一个概念联系密切，因此教师需要帮助学生建立化繁为简的思维模式。教师可以采用几何概念图，将复杂的知识结构以通俗易懂的方式展现，按照最容易被理解的模式向学生呈现晶体的特点和性质，由点及面，立体成面，使知识的抽象性和复杂性降低，变得更加直观形象，更易被理解和接受，快速帮助学生形成良好的思维品质。

结语

综上所述，在新时代背景下，新课程、新教材、新高考已经全面实施，加强对学生核心素养的培养，特别是学科大概念的教学，不仅需要专家学者的理论研究，还需要广大教师提高自身素养，确定高中化学学科大概念，合理整合单元内容，聚焦化学学科大概念建构，注重实验探究教学，创新评价方法，将核心素养理念下的大概念渗透在化学教学的整个过程中，进而促进学生形成化学学科的核心概念，从而实现全面发展。