基于大概念的初中化学教学策略
2023-12-30李秉辉
李秉辉
摘要:建构大概念是连接具体和抽象,现实和未来的关键一环,是学科核心素养落地的关键途径,实施大概念教学需要广大教师不断研究和实践。根据浙江大学刘薇副教授关于大概念教学的理论架构,以人教版义务教育教科书(五·四学制)化学九年级“溶液的形成”一课为例,从提炼大概念、组织教学内容、设计教学流程和落实教学评价四个方面探索大概念教学的一般策略。
关键词:初中化学;大概念教学;溶液的形成
《义务教育化学课程标准(2022年版)》(以下简称新课标)提出:“要注重基于大概念来组织教学内容,积极探索以大概念引领的课堂教学改革,有效促进学生核心素养的发展”[1]。大概念反映学科本质,具有高度概括性、统摄性和迁移应用价值。新课标以大概念为统领建构化学课程内容体系,反映核心素养在各学习主题下的特质化内容要求。
浙江大学教育学院刘薇副教授在《大概念教学》一书中指出,素养目标是撬动课程转型的一个支点,大概念是素养目标的核心。落实课程目标,教师不仅要明确新课标中的学习主题大概念,还要在平时的教学中根据教学要求提炼相应的单元(或单课)大概念,并以大概念为核心去组织教学内容,设计教学流程,预设评价方式等,全面落实学生素养目标的要求。教师要引导学生实现深度学习,提高学生的应用和迁移能力,以适应未来不确定性的人生挑战[2]。
一、提炼大概念
多年的教学改革和实践表明,脱离“真实性”的教学无法解决学生面临的现实问题,更不能适应未来人才的需要。大概念就是从真实情境中提炼出来的模型、理论、概念、方法等,并能有效迁移到陌生情境中去的思维抽象。新课标明确了初中化学五大学习主题,相应地确立了五个大概念,分别是“化学科学本质”“物质的多样性”“物质的组成”“物质的变化与转化”“化学与可持续发展”。这五方面的大概念具有高度概括性,为初中化学大概念提供了顶层设计,也为教师在解构大概念过程中采取“自上而下”的方法提供了理论出处。同时,对于谙熟于教材内容的一线教师来说,可能更擅长在平时教学的基础上采取“自下而上”的方法去提炼单元(或单课)大概念[3]。
人教版义务教育教科书(五·四学制)化学九年级全一册第二单元“溶液”属于“物质的性质与用途”部分内容,对应的学习主题大概念是“物质的多样性”。根据“自上而下”的方式确立出本单元的大概念为“溶液———一类特殊的混合物”,根据单元内容通过定性和定量两方面采取“自下而上”的方式提炼出两个大概念:“溶液的微观世界”和“物质溶解能力的影响因素”。其中溶液的均一性和稳定性、溶液的导电性、离子反应、溶解的吸热和放热、溶解快慢的影响因素等知识都离不开对溶液的微观认识,溶液的微观认识也是理解溶液概念的关键,因此把“溶液的微观世界”作为“溶液的形成”的大概念;“物质溶解能力(溶解度)的影响因素”包括溶液的浓度在内均属于溶液的定量研究,作为本单元的另一个大概念单独研究。
二、组织教学内容
新课标倡导大概念下的教学需要重新组织加工教材,形成新的微课程。通过大概念把“具体———抽象———具体”的教学过程统一起来,把真实的情境融合进来,从而实现从理念到具体实施的整体性教学变革。确定了大概念后,教师要根据初中化学的阶段性要求,围绕大概念组织教学内容,包括不同单元和跨学科知识,突出大概念的建构和迁移。在内容选择上要考虑到概念形成的阶段性和初高中的知识衔接,全面提高学生的学科素养。
(一)分析课程内容
“溶液的形成”一课包括三部分内容:1.溶液;2.溶解时的吸热或放热现象;3.乳化现象。三部分内容关联度不大,“溶解时的吸热或放热”探究性不强,“乳化”部分内容很容易与溶液混淆,如果按部就班地依照教科书的内容编排学习,学生不易抓住重点,容易造成知识碎片化,不利于学生在头脑里形成大概念。初中化学中有关溶液的知识点还有许多,像溶解快慢的影响因素、溶液对于熔点(沸点)的影响、溶液的导电性等,它们多分散在教材的不同单元,割裂了知识的统一性,使知识形成一个个独立的“孤岛”。根据本节课提炼出来的大概念“溶液的微观世界”,教师可以对本节课的教学内容进行重新组织,主要包括溶液的形成、溶解的吸热和放热、溶液的导电性三部分。
(二)确定教学目标
根据素养目标和大概念可以确定本节课的教学目标和教学重点。教学目标共有三点:一是通过实验认识溶解现象,形成溶液(溶质、溶剂)的概念,并能从宏观和微观两个角度分析溶液的组成[4]。二是认识溶解时的吸热或放热现象;能从微观角度分析解释溶液导电的原因,了解溶液的重要应用。三是在实验中学习观察、记录、分析实验现象的方法,激发学习兴趣,养成良好的实验操作能力和善于发现问题的能力。教学重点是溶液的组成,难点是从微观角度理解溶液的形成以及溶液特殊的性质。
三、设计教学流程
大概念的形成首先离不开真实的问题情境,从情境中发现问题,研究事物的一般规律,形成对事物的普遍认识,建立抽象的大概念。实践表明,问题情境越丰富,形成的抽象概念越具有普遍性。这一过程对于学生来说是建构过程,也是输入的过程。检验大概念的成功与否还需要在不确定的现实问题中得到应用,利用所学的大概念解决真实问题,这个过程就是输出过程。从输入到输出实现了“具体———抽象———具体”的完整路径。
实验活动是研究问题的重要载体,教学“溶液的形成”一课时,可以根据教学内容设计如下教学流程。
1.选择淀粉、植物油和品红做溶解演示实验,引出课题,初步辨别哪个是溶液;
2.学生通過蔗糖、氯化钠、硝酸铵、氢氧化钠四种物质的溶解实验,分析体会溶液形成的微观过程,突破难点,从宏观和微观两方面建立统一认识;
3.通过溶解现象的观察过渡到溶解的吸热或放热,将两部分内容整合到一起;
4.通过溶液的导电性,提高学生对溶液的理解,提高学生的思维能力;
5.把淀粉、植物油、品红三种物质溶解情况作对比,为学生后续学习分散系的知识起到铺垫作用;
6.介绍溶液的用途。教学过程突出三个学生实验活动:活动1是建构大概念,活动2和活动3是应用大概念(见表1)。
四、落實课后评价
评价设计要紧紧围绕教学目标,避免片面追求知识点的考查,而是要集中指向学生的素养。素养的核心是真实性,而真实性的最根本属性就是“情境性”。因此评价设计的重点是如何做好问题情境的设计。真实性问题情境可以来自日常生活、新闻报道、科技图书、化学史料等。尽管教师在平时的教学中有海量的教辅资料,但是它们大多难以达到素养目标的要求。教师还应意识到,对一般习题进行情境化改编也是一种便捷的方法,问题的情境化要避免“假情境”“伪情境”。比如“妈妈用汽油除去衣服上的油污”就是不符合现实的“假情境”;再比如“课堂上,教师把下列物质分别加入到水中,可以得到溶液的是哪些?”虽然设计了一个简单的情境,但是最终还是关于溶液知识的辨析,这样的情境只能算作“伪情境”。在“溶液的形成”的教学中,教师可根据实验,设计同步填空练习(见表2)。
结合生活情境,教师还可以设计一组家庭实验:学生分别用冰糖和粗盐做溶于水实验,记录下实验现象并说明原因。根据生活经验,分析如何加快溶解速率?根据自家条件,尝试它们溶解过程中是否具有吸热或放热现象,以及溶液是否具有导电性。
学生不是被填充的容器,而是需要被点燃的火炬,这种点燃不但需要思想的启迪,同样也需要知识迁移的力量。因此,教师的每一节课都要有灵魂,能让学生终身受益,这便是大概念教学的价值所在。“溶液的形成”一课根据概念的阶段性要求提炼大概念,重新组织内容,从微观的角度把关于溶液的认识不断引向深入,使学生清晰地理解了溶液的组成、溶液的特征、溶解的吸热放热、溶液的导电性等一系列有关溶液的特殊性知识,在头脑中建构了“溶液的微观世界”大概念,对于后续复分解反应和离子反应学习都有很好的铺垫作用。课堂教学紧紧围绕着实验展开,实验与实验之间环环相扣,具体和抽象之间反复交织,在概念形成的过程中不断提高学生的思维深度和广度。
大概念教学能很好地把情境化教学融入其中,把自主、合作、探究的教学方式作为常态,对于改变传统教学模式,解决知识碎片化,倡导深度学习教学任务以及学科素养目标的实现有独特优势,必将吸引着更多的一线教师积极投入其中,而广大教师通过大量具体实践建立起来的关于新课程实施的大概念,本身也是概念形成的必然途径。
参考文献:
[1] 中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2022年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2022:12.
[2] 刘薇.大概念教学·素养导向的单元整体设计[M].北京:教育科学出版社,2022:2-13.
[3] 岑素艳,范斌.核心素养背景下指向大概念的高中化学教学探析[J].广西教育,2023(5).
[4] 辛淑红.初中化学教学中发展学生科学探究能力的研究[D]. 烟台:鲁东大学,2020.
见习编辑/张婷婷