基于“大概念”的高中化学教学建构
冯双
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冯双 ,. 基于“大概念”的高中化学教学建构[J]. 应用化学学报,2025.1. DOI:10.12721/ccn.2025.159480.
摘要:
与传统的知识点教学相比,大概念教学更注重知识的内在联系和应用,旨在培养学生的批判性思维和解决问题的能力。这种教学方式对学生的认知发展具有深远的影响,它不仅帮助学生建立起系统的知识框架,还能激发他们对化学学科的兴趣和探索欲。通过大概念的学习,学生能够更好地理解化学在现实世界中的应用,从而提升他们的科学素养和创新能力。
关键词: 大概念高中化学教学
DOI:10.12721/ccn.2025.159480
基金资助:基于核心素养发展的中学化学“IT—双向驱动”课堂教学实践研究(项目编号Y20230711)阶段性成果

前言:

当前,高中化学教学的革新已成为一个不容忽视的话题。特别是基于“大概念”的教学建构,这一理念的引入,为化学教育带来了深刻的变革。所谓“大概念”,是指那些能够跨越具体知识点,贯穿整个学科的核心思想和基本原理。在化学教学中,这意味着教师需要从宏观的角度出发,引导学生理解和掌握化学的基本规律和核心概念,而不仅仅是记忆零散的事实和公式。

一、基于“大概念”的高中化学教学作用分析

(一)基于“大概念”的教学方法强调的是对学科核心概念的深入理解和应用。在高中化学教学中,这意味着教师需要引导学生掌握化学反应原理、物质结构及其性质等核心概念。通过这种方式,学生不仅能够记忆化学公式和反应,更能理解这些知识背后的原理和逻辑,从而在解决实际问题时灵活运用。

(二)基于“大概念”的教学有助于培养学生的批判性思维和创新能力。在传统的化学教学中,学生往往只是被动接受知识,而在基于“大概念”的教学模式下,学生需要主动探索和思考,这不仅能够激发他们的学习兴趣,还能锻炼他们的逻辑思维和问题解决能力。

(三)基于“大概念”的教学方法还能够促进跨学科学习。化学作为一门自然科学,与物理、生物等学科有着密切的联系。通过强调化学中的大概念,教师可以引导学生将化学知识与其他学科知识相结合,从而形成更为全面的知识体系[1]

二、基于“大概念”的高中化学教学建构措施

(一)确定化学学科大概念,合理整合单元内容

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[2]

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。我们以此整合初中“物质构成的奥秘”和高中“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“金属和金属材料”和“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[3]

例如,在化学“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。

(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。

以“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:①设计实验证明NaCl溶液能够导电。②探究NaCl溶液能够导电的原因。③水能导电;NaCl能导电;水和NaCl共同作用能导电。④蒸馏水、NaCl固体的导电性实验。NaCl溶液中有自由移动的带电粒子。⑤熔融NaCl的导电性实验。

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[4]

(四)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[5]

结语:

总之,基于“大概念”的高中化学教学不仅能够提升学生的学习效率,还能深化他们对化学知识的理解和应用能力,培养他们的批判性思维和创新能力,促进跨学科学习,并提高教学效率。因此,教师应当积极探索和实践这一教学方法,以期在高中化学教学中取得更好的教学效果。

参考文献:

[1] 李飞虎. 高中大单元活动教学的实践研究——以化学学科为例[J]. 数理化解题研究, 2021(27):2.

[2] 徐志革. 探析高中化学必修与选择性必修课程的大概念教学——以化学平衡为例[J]. 试题与研究:教学论坛, 2021(36):3.

[3] 刘桂清. 基于核心素养的高中化学大概念教学设计研究[J].  2021.

[4] 刘学海.高中化学大概念单元教学与学科核心素养培育的有效融合探究[J].课程教育研究, 2023(1):3.

[5] 汤涛涛,赵雷洪.高中化学教学中的"大概念"及其教学建构[J].教学与管理, 2021.

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