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传统的转向:以大概念为核心的单元整体教学实践研究
——以浙教版初中《科学》部分内容为例

2022-11-17◎祝

教师教育论坛 2022年8期
关键词:物质概念科学

◎祝 钱

现实世界往往给我们展现了其无序、混沌、非线性的真容,而理想情境和孤立课时主导下的传统教学,无法帮助学生形成系统性的认知,也无法培养学生利用既有认知来解决实际问题的能力。因此,这就要求教师能跳出过往零散课时主义的圈囿,从一个更具整合性的视角出发来重新审视我们的教学。而更具整合性的单元教学显然是解决上述问题的一个重要设想。然而传统单元教学由于长期受到知识主义和课时主义的侵染,其本应所内具的整合知识、方法和思想的功能日渐式微。本研究则将以浙教版初中《科学》为例,从大概念这一全新视角出发来重构传统的单元教学。

一、传统单元教学的现实之困

以单元为单位来开展教学并非一个新的话题,早在19世纪末,欧美新教育流派便提出了“单元教学”模式,并一直沿袭至今。[1]而当前常规的课堂教学也基本是依托既有课程单元来展开和推进的。但从“传统单元教学”到“大概念单元教学”,其内涵与外延确也发生了巨大的变化。因此,在开始具体的大概念单元教学实践之前,我们有必要先从传统单元教学所遇到的现实困境出发,对其作进一步的论析和澄思。从传统单元教学的实践来看,主要还存在以下几个方面的问题:

(一)囿于课程单元所困之弊

传统意义上的单元指教科书中已提前预设好的课程单元,其权威性往往使得教师在亦步亦趋的教学中日渐丧失了突破故有单元边界,并对其加以整合重构的信心和勇气。如在浙教版《科学》九年级上册“物质及其变化”和“物质转化与材料利用”这两章的教学中,教师基本都是遵照教材所安排的固有顺序来机械地开展教学,单元和单元间的固有边界牢不可破。一线调查也发现,这样一种基于预设单元的教学,造成了学生“就酸论酸、就碱论碱、就盐论盐、就金属论金属”的困局,最终导致了其在知识理解整体性上的割裂和孤立。

(二)止于知识逻辑主导之桎

单元作为推进教学的重要经验系统,它具有关联内在知识、反映共同思想逻辑、实现迁移应用等多重功能。[2]如浙教版《科学》八年级下册“微粒的模型与符号”这一章,不但包含了微观粒子、元素符号以及相关计算等具体的知识内容,更是内具“从宏观到微观、从定性到定量”的化学研究思想。但受传统的知识至上论思想的影响,教师在实际教学中往往只聚焦于对“微观粒子种类和结构,宏观元素、物质符号的表示与意义,分子量和元素质量百分数的定量计算”等具体知识的讲解和传授,却忽视了对单元中所传递的“从微观到宏观、从定性到定量”的研究方法、研究视角的整体性把握和关注。

(三)迫于单元设计经验化之梏

“以终为始”的教学原则告诉我们:教学应该是从学习目标来导出的,而并非一项基于教师既有教学经验来导出的活动。但在现实教学中,许多教师既没有对学生的前概念作深入的探查分析,也没有对单元教学的知识逻辑、认知链条作规范和清晰的设计,而仅仅凭借其既有经验来开展教学。如教师往往凭借过往“知识落实、时间节省、效果彰显”的“短平快”式教学经验,人为地将教学简化为“直抛理想模型→寻找内在规律→解决理想问题”的直导式教学过程。但不难发现,此种模式培养出来的学生,解决实际问题的能力是很薄弱的。因此,合理的单元教学一定是沿着“学情的精准研判→目标的准确创设→大概念的有效提取→任务的科学设计→关键问题的合理引导”等规范的单元设计流程来促进学习有意义的发生。

综上所析,传统单元教学中所暴露出的种种弊端,也恰恰成为开展本次大概念单元教学研究的理论基点和实践动因。

二、大概念单元教学的纾困之功

大概念并非仅仅等同于概念,它在教学中常常外化为概念、观念、论题等具体形式,它是一种超越具体的抽象。[3]而从价值论的视角来说,大概念就如同公文夹一般,提供了归档更小概念的结构或框架。[4]总之,大概念作为统摄知识方法和思想观念的一种认知结构,其本质上体现了知识聚合点、认知发生点、素养生长点的“锚点”价值。而大概念单元教学,实则是在单元教学实施的进程中突显并放大了大概念的“锚点”作用,以便能使其统摄主题内容,进而形成一个有机且完整的教学单元,以此来拓展科学教学的思路和方向。[5]而从大概念单元教学对知识本体、逻辑认知、问题解决等方面的意义来看,其主要体现了以下几方面的价值:

(一)有利于结构化知识

大概念源于对具体概念知识的抽象和凝练,因此,从它形成的那一刻起便自带对零碎知识整合和统摄的特质。简言之,大概念统摄下的单元教学,不仅有利于零散知识的系统化和结构化,而且有助于学生最终实现对知识的融会贯通。如在进行“酸”和“碱”相关知识教学时,教师便可以引入“物质的化学性质”这一大概念,然后以此为锚点向下衍生出“物质通性”“物质特性”两个次级大概念,再在两个次级大概念的基础上吸附具体概念知识,以便引导学生最终将“酸”“碱”等知识自主建构成为一个结构化的知识系统。

(二)有利于系统化认知

大概念不但是联结具体知识、技能和方法的认知纽带,更是在对其理解和把握的过程中引导学生形成有意义学习的认知阶梯。具体来看,单元教学中大概念的形成是学生对具体事实和概念抽象化、一般化的过程,而当大概念形成之后,学生又可以利用其来指导解决具体问题。总之,伴随着向上抽象概括的大概念形成和向下迁移运用的大概念活化的双向过程[6](如图1),学生的认知也经历了“具体→抽象→再具体”的迭代进阶过程。这不仅极大地拓宽了学生的认知视野和认知路径,同时也有力地提升了学生的判断推理能力,从而最终促进学生认识和实践能力的全面发展。

图1 大概念知识层级图

(三)有利于真实性迁移

在埃里克森看来,大概念的内涵不是“庞大”,也不是“基础”,而是在于其“迁移”价值。[7]因此,大概念不仅是联结学科内各知识间的核心概念或重要概念,更是融通学科间甚至学校与现实世界间的重要思想和观念。如学生通过对“H+决定酸性、OH-离子决定碱性”等具体知识的学习,便会概括抽象出“结构决定功能(性质)”的大概念。而这一大概念并非化学学科所独有,它在物理、生物等学科中也有体现,如在对肺泡、小肠绒毛以及肾小球等结构的探讨中都体现了“结构决定功能(性质)”这一思想。由此可见,大概念常常还内具了跨学科、超学科的功能价值,彰显了一定的哲学和现实意义。可以想见,学生一旦经过了“结构决定功能(性质)”所统摄下的跨学科单元的学习,并领悟了该思想的价值之后,那么其在面对真实世界中的问题时,就会下意识地从问题的微观结构出发进行剖析论证,从而去进一步影响和改变宏观现象。

三、大概念单元教学的表现之型

由于大概念统摄的知识、方法在内容广度和深度上的不同,围绕其展开的单元教学类型也呈现出了多样化的特点。大概念单元教学可以是传统课程单元内邻近几节内容所构成的“小单元”教学,也可以是学科内不同单元、相似方法(思想)所组成的“跨单元”教学,还可以是跨学科、相似方法(思想或观念)所构筑的“大单元”教学。接下来就把研究视线转向实践的场域,对以上几种大概念单元形态作进一步的阐述。

(一)基于单元内大概念所组织的单元

同一学科单元内全部或部分内容用某一大概念来统整组织,进而形成的系统性认知结构被称为“单元内大概念单元”。如在对浙教版《科学》八年级下册“空气与生命”这一单元进行教学时,教师便可以引入“化学气体实验三要素”这一大概念,来组织“氧气的制备”“二氧化碳的制备”两大气体实验的微小单元教学,以此来帮助学生形成对初中有关气体实验的系统性认知(见表1)。

表1 “化学气体实验三要素”大概念所组单元层级表

(二)基于单元间大概念所组织的单元

同一学科不同单元内的非连续内容用某一大概念来统整组织,进而形成的系统性认知结构被称为“单元间大概念单元”。如在对浙教版《科学》九年级上册“物质及其变化”和“物质转化与材料运用”这两个单元进行教学时,便可用“物质的化学性质”这一大概念来进行统摄组织。[8]“物质的化学性质”这一大概念就分析的视角而言,可以继续分为“物质的通性”和“物质的特性”两个次级大概念,而“物质的通性”又可细分为酸、碱、碳酸盐、硫酸盐、盐酸盐、金属的通性等基本概念,“物质的特性”则可被进一步细分为盐酸、硫酸、氢氧化钠、氢氧化钙、硫酸铜、食盐、碳酸钠、金属等物质的个性特点。总之,通过“物质的化学性质”大概念来统摄酸、碱、盐、金属的跨单元教学,可以很好地实现零散知识的结构化,有效地促进学生对此部分知识形成更为系统的认知。

(三)基于跨学科大概念所组织的单元

把跨学科不同单元内的非连续内容用某一大概念来统整组织,进而形成的系统性认知结构则被称之为“跨学科大概念单元”。如在进行中考专题复习时为了打通学科间知识壁垒,实现学科间知识、方法和思想的互联共融,此时教师便可引入“结构决定功能(性质)”大概念来组织跨学科单元。然后,教师再分别对化学中酸碱性,生物中呼吸、消化、泌尿系统中部分典型知识的组织学习,来对“结构决定功能(性质)”这一大概念形成更为深刻的认知(见表2)。

表2 “结构决定功能(性质)”大概念所组单元层级表

四、大概念单元教学的实践之径

围绕大概念来开展单元教学是由于其本身的特性所决定的,毕竟一个高度抽象化的大概念唯有通过一定课时数的学习后,才能有效形成对它的把握和认知。因此,本着“大概念提炼适切性、认知活动设计充分性以及任务情境创设有效性”的设计原则,大概念单元教学主要经历以下几个阶段(如图2)。

图2 大概念单元教学设计流程图

接下来将以浙教版《科学》八年级上册第一单元“水和水的溶液”中4-6节部分内容为例,来对大概念统摄下的“溶液”小单元教学设计过程作简要的例述(如表3)。

表3 “溶液”小单元教学过程设计表

以上便是对大概念单元教学设计的简要例述,而在实际单元教学开展的过程中,教师唯有始终确立大概念的核心位置不动摇,始终坚持以大概念的视角来塑造单元形态,始终把握大概念单元教学设计的科学流程和方法,才能真正实现“知识结构化、认知系统化以及迁移真实性”的大概念单元教学的价值目标。

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