核心觀念統(tǒng)攝下的主題內(nèi)容結(jié)構(gòu)化教學設(shè)計

陳文娟 羅月旺

摘要：基于對課程主題內(nèi)容的理解，提出核心觀念統(tǒng)攝下的主題內(nèi)容結(jié)構(gòu)化教學設(shè)計模型。以“化學方程式的書寫與應(yīng)用”為例，闡述了化學變化觀念下主題內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的教學操作。

關(guān)鍵詞：核心觀念；主題內(nèi)容結(jié)構(gòu)化；教學設(shè)計；化學方程式

文章編號：1008-0546（ 2022 ）11x-0043-04

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.11x.011

《普通高中化學課程標準（2017年版）》指出，教師在組織教學內(nèi)容時應(yīng)高度重視化學知識的結(jié)構(gòu)化設(shè)計，充分認識知識結(jié)構(gòu)化對于學生化學學科核心素養(yǎng)發(fā)展的重要性，尤其是應(yīng)有目的、有計劃地進行“認識思路”和“核心觀念”的結(jié)構(gòu)化設(shè)計，逐步提升學生的化學知識結(jié)構(gòu)化水平，發(fā)展學生化學學科核心素養(yǎng)。[1]將繁多且零碎的教學內(nèi)容進行整合，從而幫助學生形成基于認識思路和核心觀念的內(nèi)容結(jié)構(gòu)化體系，是比具體知識更有價值的教學追求。

然而，從教學實踐來看，學生雖然記憶了許多零散知識，但因沒有建構(gòu)起多維有序的學科認識思路和內(nèi)容結(jié)構(gòu)化框架，造成面對復雜化學問題時束手無策。因此，化學教學必須超越對具體化學知識的追求，從“知識為本”的教學轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)展核心觀念的內(nèi)容結(jié)構(gòu)化教學?；瘜W學科有其獨特的基本結(jié)構(gòu)，其課程內(nèi)容包括5個一級主題，每個主題具有其內(nèi)在的規(guī)律性、關(guān)聯(lián)性，內(nèi)隱著一定的、相對獨特地認知物質(zhì)及其變化的思路方法。為此，從發(fā)展化學學科核心觀念出發(fā)，探索內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的教學是很有必要的。

一、核心觀念統(tǒng)攝下主題內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的教學設(shè)計模型

化學觀念是化學知識體系中最深層或最上位的知識，用化學觀念統(tǒng)領(lǐng)具體知識可以促進對學科的基本思路及其知識間內(nèi)在聯(lián)系的把握。[2]為此，教學設(shè)計必須建立在學科內(nèi)容系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化認識的基礎(chǔ)之上，建立起結(jié)構(gòu)化認識，厘清內(nèi)在邏輯，形成多樣化的認識視角和有序化的認識思路，最終達成統(tǒng)攝性的學科基本認識，才能更好地發(fā)揮課程內(nèi)容的認知價值，培育學科思維方式，建構(gòu)學科觀念，發(fā)展學科素養(yǎng)。在對課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化體系的整體把握和理解的基礎(chǔ)上，基于對主題核心觀念發(fā)展路徑的深度理解進行教學設(shè)計。其教學設(shè)計模型如圖1所示。

該模型表明，核心觀念統(tǒng)攝下的主題內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的教學設(shè)計包括兩個過程：一是在深度理解化學學科特征的基礎(chǔ)上，對課程主題內(nèi)容進行結(jié)構(gòu)化，厘清主題內(nèi)容之間的內(nèi)在關(guān)系，并揭示內(nèi)隱的認識思路和核心觀念?；蛘咴谏羁汤斫庵黝}核心觀念的基礎(chǔ)上，進行內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，厘清主題內(nèi)容間的內(nèi)在關(guān)系；二是在深刻理解主題內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化關(guān)系的基礎(chǔ)上，通過分析教材文本內(nèi)容的學習，達成核心觀念認識水平，進行化學學科核心觀念統(tǒng)攝下的結(jié)構(gòu)化教學設(shè)計。包括分析學生發(fā)展空間、設(shè)計教學目標與評價、設(shè)計教學過程。

二、教學設(shè)計模型的運用

下面以“化學方程式的書寫與應(yīng)用（第一課時）”為例進行分析。其第一課時的學習內(nèi)容為“化學方程式的書寫”。

“化學方程式的書寫與應(yīng)用”屬于“物質(zhì)的化學變化”這一主題。通過該主題內(nèi)容的學習，幫助學生形成科學的化學變化觀，促進學生對化學變化原理的認識、理解和運用。教學設(shè)計模型的運用就是用化學變化觀統(tǒng)攝具體知識并實現(xiàn)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，從而促進對化學變化的認識思路及知識間內(nèi)在關(guān)系的整體理解和把握。但是，化學變化觀念的建構(gòu)與理解需要通過引導學生從化學視角對相關(guān)知識進行深度思維加工，幫助學生形成物質(zhì)的化學變化的認識思路和基本理解。

1．主題內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的整體理解

該主題內(nèi)容包括化學變化的特征、化學反應(yīng)的類型、化學反應(yīng)中的能量變化、質(zhì)量守恒定律和化學反應(yīng)的表示方法等。[3]化學變化觀概括了人們對化學變化的特征、本質(zhì)、規(guī)律、價值、研究方法以及有關(guān)認識的發(fā)生、發(fā)展等重要問題的認識和看法。[4]建構(gòu)結(jié)構(gòu)化的該主題內(nèi)容，是在化學變化觀的統(tǒng)攝下，通過對不同層級知識的論證（結(jié)論先行，以上統(tǒng)下）、類比（歸類分組，邏輯遞進）來幫助學生將知識轉(zhuǎn)化為認識，形成多維而有序的、穩(wěn)定的、概括性的認識思路（見圖2），促進對本主題內(nèi)容的整體把握，建立起合理的認知結(jié)構(gòu)。

2．分析學生發(fā)展空間

化學方程式蘊含著宏觀視角下的物質(zhì)、條件、現(xiàn)象，微觀視角下的原子規(guī)律性重組，定量視角下的質(zhì)量守恒定律、化學反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系等豐富內(nèi)容。內(nèi)涵豐富，是簡便、客觀表征化學反應(yīng)的化學符號系統(tǒng)，具有工具屬性和思維屬性?；趯ξ镔|(zhì)的化學變化觀統(tǒng)攝下的主題內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化關(guān)系的理解，厘清關(guān)聯(lián)知識的發(fā)展線索及認識角度，分析學生發(fā)展空間（見圖3），隨著知識的發(fā)展，認識視角的豐富，可幫助學生建立起認識化學變化的思路、方法。

分析圖3可知，在學習本節(jié)之前，學生已經(jīng)具備化學變化的一些基本特征、化學式、化學反應(yīng)的文字表達式、化學反應(yīng)的微觀本質(zhì)、化學反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律等相關(guān)知識，學生雖然具備了化學反應(yīng)的條件性、規(guī)律性、客觀性和價值性等方面的零散信息，但基本上只具備關(guān)注化學變化的單一視角。因此，本節(jié)教學的關(guān)鍵點是，幫助學生把化學反應(yīng)的事實信息轉(zhuǎn)化為符號表征并建立起多角度認識化學變化的系統(tǒng)性思維，初步形成三重表征、定性與定量認識物質(zhì)變化的思想。

3．教學目標與評價

（1）教學目標

課程標準提出“能正確書寫簡單的化學方程式”的學習要求?；谖镔|(zhì)的化學變化觀統(tǒng)攝下的主題內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化關(guān)系及學生發(fā)展空間分析的理解，本課需要達成如下教學目標：①結(jié)合對已知化學反應(yīng)的認識，幫助學生改造、完善已有認知結(jié)構(gòu)，感悟化學方程式在體現(xiàn)化學反應(yīng)的基本特征、微觀本質(zhì)、客觀性、規(guī)律性等方面的意義；②嘗試進行化學方程式的書寫，認識化學方程式的書寫原則與步驟，進一步理解化學方程式的豐富內(nèi)涵；③引導學生從多角度、多層面認識和理解化學反應(yīng)，幫助學生建立起“宏觀一微觀一符號”三個轉(zhuǎn)化視角、定性與定量兩個層面的化學反應(yīng)的基本特征、微觀本質(zhì)、客觀存在、反應(yīng)規(guī)律等方面的聯(lián)系，促進學生建構(gòu)起化學方程式的結(jié)構(gòu)化認識。

（2）評價目標

基于對教學目標的理解，不難發(fā)現(xiàn)，化學方程式的書寫不僅是技能性知識，還蘊含著微觀內(nèi)涵、質(zhì)量守恒定律等豐富的化學觀念性知識。應(yīng)注重評價學生對化學方程式的微觀理解，化學反應(yīng)“宏觀一微觀一符號”“定性與定量”之間的聯(lián)系等認識水平。為此，設(shè)計如下評價目標：①通過感悟認識化學反應(yīng)的意義，診斷并發(fā)展學生多角度認識化學變化的水平；②通過解讀并表達新聞信息，診斷并發(fā)展學生對化學方程式的意義理解和書寫技能水平；③通過分析、解決新問題，診斷并發(fā)展學生利用化學方程式解決實際問題的能力。

4．教學過程設(shè)計

核心觀念統(tǒng)攝下的內(nèi)容結(jié)構(gòu)化是在陌生情境、問題導向、思維內(nèi)化過程中形成并發(fā)展起來的。

（1）創(chuàng)設(shè)問題情境

新聞報道《河北秦皇島：小雨引“燃”一車電石》很好地說明水可以“引火”。該報道稱：5月9日傍晚，一輛運儲電石的汽車因未做好防水工作，行駛過程中天降小雨，引發(fā)車廂著火——已知：電石（CaC2）不可燃，與水接觸劇烈反應(yīng)產(chǎn)生乙炔（C2H2）。

（2）建構(gòu)認知結(jié)構(gòu)

問題1：從化學角度出發(fā)，從這則新聞中你想知道什么？為什么想知道這些？

問題2：請你從化學角度來解讀這則新聞。結(jié)合對化學反應(yīng)的已有認識，如何將這些信息最簡約地表征出來？

問題3：你認為化學方程式傳達了什么信息？這些信息有何價值？

設(shè)計意圖：讓學生感受身邊的發(fā)生的事件，體會化學反應(yīng)體系中物質(zhì)及其狀態(tài)、伴隨能量變化、反應(yīng)的條件性等基本特征，以及化學反應(yīng)的客觀存在、微觀本質(zhì)和變化規(guī)律。感悟化學在解決實際問題中的社會價值。診斷并發(fā)展學生建立化學變化的認識角度、各角度的功能及其各角度間的聯(lián)系的認知水平。促進學生進一步深度理解化學方程式的內(nèi)涵，幫助學生改造、完善認知結(jié)構(gòu)，自覺建構(gòu)起“宏觀一微觀一符號”三重表征、定性與定量的認識視角和思維方式，促進學生的物質(zhì)變化觀的發(fā)展。

（3）運用認知結(jié)構(gòu)

問題4：灼熱的木炭在高溫條件下與水蒸氣反應(yīng)生成一氧化碳和另一種可燃性氣體，其反應(yīng)的化學方程式為 。并請你說出與該化學反應(yīng)相關(guān)的信息。

問題5：根據(jù)表1填空：

設(shè)計意圖：通過解決層次性、序列化問題，診斷并發(fā)展學生化學方程式的書寫技能以及多維、有序認識化學方程式的意義整合理解水平，進一步發(fā)展學生對化學方程式的認知結(jié)構(gòu)化水平。

三、總結(jié)與討論

核心觀念統(tǒng)攝下的主題內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的教學設(shè)計要求揭示該主題內(nèi)隱的核心觀念，在核心觀念的統(tǒng)領(lǐng)下建構(gòu)起主題內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化關(guān)系，在深度理解結(jié)構(gòu)化關(guān)系的基礎(chǔ)上，分析學生發(fā)展空間、設(shè)計教學目標與評價、設(shè)計教學過程。這一教學設(shè)計將外顯的知識結(jié)構(gòu)與內(nèi)隱的認識思路有機結(jié)合起來，幫助學生促進對核心觀念的基本理解，形成解決化學問題的思路方法和思維方式。

該教學設(shè)計模型的運用，首先要提煉出該主題內(nèi)容的核心觀念，再在核心觀念的統(tǒng)攝下進行正向分析，形成基本理解，厘清知識的認知發(fā)展線索和認識思路，最后通過特定問題、特定角度、特定推理，形成特定思路和特定認識結(jié)果的問題解決的一般認識發(fā)展方式來促進學生對化學變化的認識發(fā)展。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部，義務(wù)教育化學課程標準（2011版）[s]．北京：北京師范大學出版社，2012．

[2] 吳俊明，吳敏．為什么要關(guān)注科學觀念——關(guān)于科學觀念與科學觀念教育的思考之一[J]．化學教學，2014（4）：3-6.

[3] 吳俊明，吳敏，芻議化學變化觀的形成、內(nèi)容和結(jié)構(gòu)——關(guān)于科學觀念和科學觀念教育的思考之五[J].化學教學，2014（12）：13-23.

[4] 羅月旺．培育證據(jù)推理與模型認知素養(yǎng)的初中化學計算教學——以“物質(zhì)組成的簡單計算”為例[J].化學教學，2018（7）：51-54．