指向学科核心素养的大概念单元教学设计探究

孙 昊

（淄博市基础教育研究院 山东 淄博 255030）

大概念统领下的单元教学是落实学科核心素养的有效手段，其成为当前素养为本、深化教育教学改革中的研究热点与趋势。［1］-［2］让学生在头脑中准确地建立基本化学观念，是中学化学教学的重要目标，而大概念统领下的单元教学设计能对零散的学科知识进行有效的提炼概括，帮助学生在头脑中建构学科知识结构全景图，促进形成化学观念。因此，开展以学科大概念为统领的单元教学对课程教学改革的实施具有重要意义。

一、大概念与教学

1.教学过程的本质

学习其本质上是一个特殊的认识过程。教学就是教师通过创造条件，引导学生实现从感性认识到理性认识再到实践的过程。高质量的课堂是知识、概念在学生头脑中形成多维联系、学生思维积极活动的课堂，学生要完成对知识深层次的理解，就要对知识进行深入加工与整合，加强对概念之间关系的抽象概括，挖掘它们之间有意义的联系，加深对知识的理解与认识。

2.大概念的内涵理解

对于大概念的定义及理解学者们有三个共识：（1）大概念是抽象概括出来的概念，认为大概念是在经验和事实的基础上对概念之间关系加以抽象概括的结果。（2）大概念是联系整合概念的概念，能将各种概念和理解统一成一个整体。（3）大概念是能够广泛迁移应用的概念。认为大概念超越了个别的知识和技能，能够在更大范围内迁移运用。［3］

所谓大概念即从具体的事实、经验、概念中简明扼要地凝练和概括出来的反映学科本质特征的上位概念和核心概念。大概念搭建了一个“认知框架”，清晰地显示出了各个事实、经验、概念之间的联系，使人们在整体的认知框架下理解学习各个概念、事实。基于大概念的这种整合统领特性，可以促进学习者的深度学习、持久记忆和广泛迁移。因此，我们应该转变教学目标取向，认识大概念对学生深度学习、发展学生思维的重要性，从单纯地让学生记忆专家结论转向培育专家思维，促进知识的结构化，推动学生对知识的理解、调用及迁移能力。

二、基于学科核心素养的大概念提炼

大概念的提炼及单元学习主题的建构要求教师深刻理解学科本质，站在更高层次理解学科核心知识，能从具体内容出发深刻分析和挖掘知识背后的学科思想观念，实现从碎片化的知识教学转变为促进学科观念形成并以此发展学生核心素养的教学。

1.基于学科思想本质凝练大概念

化学的学科本质指在研究物质的宏观性质和微观结构、创造新物质，以及形成和发展新理论的过程中，体现的化学基本观念和思想、科学探究方法及科学态度和精神。［4］由此，基于学科思想本质角度凝练大概念，可以从以下几方面来探索思考：一是指向加强化学思维方式和基本观念的形成，基于化学学科的研究对象和基本问题来提炼大概念。如围绕“物质组成和结构”，通过对组成物质的微粒的认识，引导学生形成元素观、微粒观、变化观等基本化学观念。二是指向化学学科的探究和思维方法，基于科学探究和实验探究活动的主要构成要素提炼大概念。如化学实验体系三要素及其相互关系的认识、化学实验内容与方法。三是指向科学态度和社会责任。如严谨求实的科学态度、批判质疑和勇于探究的科学精神、化学与社会进步、绿色化学等。

2.围绕课程标准确定大概念

义务教育化学学科课程标准2022年版以大概念为统领，精心选择了促进全体学生核心素养全面发展的化学课程内容，构建了大概念统领下的化学课程内容体系。因此，深入研究与把握课程标准要求，对提炼和概括学科大概念具有积极的促进作用。

例如物质的组成与结构学习主题内容要求：“初步形成基于元素和分子、原子认识物质及其变化的视角，建立认识物质的宏观和微观视角之间的关联”。本主题致力于让学生从宏观和微观两个角度认识事物的组成与结构，打通宏观与微观之间的联系，促进学生元素观、微粒观的形成。因此，我们可以围绕物质的组成与结构大概念抽提出次级大概念“物质的组成可以从宏观元素和微观粒子角度认识，物质的性质与组成和结构有关”，进而在宏观元素和微观粒子两条认识路线下学习元素概念、元素符号书写、涵义、元素周期表；分子、原子、离子概念特点；化学式涵义、书写、化合价、相对分子质量等核心概念，最终落实到水由氧元素和氢元素组成；通电条件下水分子可以分解成氢原子和氧原子；氨水挥发使酚酞溶液变红等化学事实。“物质的组成与结构”学科大概念及其知识结构如图1所示。

图1 “物质的组成与结构”学科大概念及知识结构

3.依据核心素养提炼大概念

核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过课程学习而逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的正确价值观、必备品格和关键能力。核心素养是落实教育立德树人根本任务的具体画像，对教学具有很强的指导作用，因此大概念也可以从学科核心素养中提取。如化学观念中：“化学变化有新物质的生成，其本质是原子的重新组合”就是大概念。依据此大概念可以分别从质量守恒定律、化学反应的特征及类型、化学反应的表示方法及应用展开进行教学。

三、以大概念统领单元教学设计

以大概念统领的单元教学设计，应协调统一学科知识学习与发展学生素养两者的关系，通过大概念组织具体教学知识素材，创设真实的学习情境，设计挑战性的学习任务，将“惰性知识”转化为“专家思维”，实现知识的高通路迁移。以“物质的组成与结构”为例，依据鲁科版初中化学教材，以大概念为统领，统筹“水的组成”“物质构成的奥秘”两个单元内容进行大单元教学设计如下。

1.学科核心素养导向的单元学习目标

新颁布的义务教育化学学科课程标准，明确了化学观念在内的四方面核心素养目标，指出了通过解决实际问题、强化创新意识和增强实践能力等途径落实核心素养要求。因此，教学目标应立足发展学生的学科核心素养，将具体知识作为发展素养的脚手架，帮助学生在大概念的统领下构建学科知识结构，完成由知识向能力的发展。基于以上考虑，根据义务教育课程标准要求，以“物质的组成和结构”大概念为统领，帮助学生形成从宏观和微观两个视角认识物质的思维方式，重点培养学生的化学观念，体验化学学科探索世界，研究物质的独特的学科方法，感受化学学科对社会发展的重要作用。具体如下：（1）知道物质是由微粒构成的，初步形成从宏观元素和微观粒子视角认识物质的学科思维。（2）理解分子、原子和物质之间的关系，并能用符号从微观角度对物质及其变化进行表征。（3）初步认识原子的结构，知道模型建构是化学学科认识事物的常用方法。（4）体会人类探索物质微观世界的不断发展的艰辛过程，认识化学学科对社会的突出贡献，形成正确的化学价值观。

2.单元学习流程与活动设计

在单元目标的指引下，可以有目的地组织教学内容，围绕“物质的组成与结构”大概念，设计层层递进式的单元学习流程和挑战性学习任务，从学生日常生活中最熟悉的水入手，让学生理解分子的概念，初步从微观角度认识物质。通过水的电解实验，让学生认识元素的概念，知道物质都是由元素组成的，明确分子、原子和元素之间的关系。通过用化学式、化学方程式表示水的分解与合成，初步建立宏观、微观、符号三重表征的化学学科思维。整个单元围绕对水的认识与研究，从宏观元素和微观粒子两条线展开，基于具体化学学科知识的学习，建立化学学科思维，形成化学学科观念，最终促进学科核心素养的发展。“物质的组成与结构”单元，可以按照图2所示的单元教学框架整体设计教学思路及学习活动。

图2 “物质的组成与结构”单元教学思路

四、大概念统领下的单元教学思考

高质量的化学课堂是在学科核心素养的指引下，以调动和启发学生思维为核心，以真实情境中的项目、活动、问题解决为主线的教学。在整个过程中大概念发挥了重要的联结作用，帮助学生认识各个事实、经验、概念之间的联系，依据大概念搭建的“认知框架”，将散落的学科知识一一串联起来，很好地促进知识的结构化，使概念之间形成深层次的联系，最终提升学生在面对不同问题情境下的知识迁移应用能力。

以大概念统领的单元教学提升了教师对教学主线的把握，教师可以在教学目标的指引下，依据大概念组织整合教学内容，创设基于真实问题的教学情境，设计具有挑战性的教学活动，形成高质量的课堂。这对教师学科本质的理解提出了更高要求，需要教师站在更高角度、以更宽视野进行分析和思考，需要从关注具体知识技能的教学逐渐转变到大概念统领下的大单元教学，深入分析大概念与学生学科思维培养之间的关系，统筹安排学生认知发展进度与课时教学任务，让学生的思维能力提升与学科知识教学协调同步发展。