高中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的實(shí)踐研究

摘 要：《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》指出，教師應(yīng)該充分認(rèn)識到知識結(jié)構(gòu)化在學(xué)生核心素養(yǎng)培育中所發(fā)揮的重要作用，進(jìn)而有目的、有計劃地進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設(shè)計。所以在高中階段的化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)重視教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的實(shí)踐應(yīng)用，以豐富學(xué)生的課程學(xué)習(xí)活動，有效地促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展?；诖?，文章對高中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的實(shí)踐進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；教學(xué)內(nèi)容；結(jié)構(gòu)化；實(shí)踐研究

作者簡介：趙永平（1985—），男，甘肅省甘南藏族自治州卓尼縣柳林中學(xué)。

高中化學(xué)教師通過結(jié)構(gòu)化的教學(xué)實(shí)踐，能夠更好地幫助學(xué)生梳理知識之間的聯(lián)系，讓他們將散亂的知識點(diǎn)整合起來，建構(gòu)起邏輯清晰的結(jié)構(gòu)化知識體系，進(jìn)而形成結(jié)構(gòu)化的知識學(xué)習(xí)思路和化學(xué)核心觀念。教師促使學(xué)生積極主動地完成課程學(xué)習(xí)任務(wù)，減少無意義的、機(jī)械的、重復(fù)的學(xué)習(xí)活動，能在減輕學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)的同時提升其課程學(xué)習(xí)實(shí)效。所以在高中化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)準(zhǔn)確把握課程教學(xué)的具體內(nèi)容及步驟，開展結(jié)構(gòu)化教學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

一、課前結(jié)構(gòu)化準(zhǔn)備

（一）教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化分析

教師在實(shí)施結(jié)構(gòu)化教學(xué)的過程中，應(yīng)做到“教結(jié)構(gòu)”“學(xué)結(jié)構(gòu)”“用結(jié)構(gòu)”，幫助學(xué)生建立起完善的知識結(jié)構(gòu)體系，讓學(xué)生的知識觀念及認(rèn)知思路都能夠體現(xiàn)結(jié)構(gòu)化特征^［1］。教師在課前的結(jié)構(gòu)化準(zhǔn)備中，應(yīng)深入分析教學(xué)內(nèi)容，綜合講解教學(xué)內(nèi)容的邏輯結(jié)構(gòu)層次與和這一教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，準(zhǔn)確把握知識的重點(diǎn)和難點(diǎn)，從教學(xué)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)、認(rèn)知思路及核心觀念三個層面著手，對知識進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分析及組織，最終促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

例如，在教學(xué)高中化學(xué)“鐵鹽和亞鐵鹽”一課時，教師應(yīng)緊緊圍繞新課標(biāo)提及的核心素養(yǎng)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化分析。教師可以從關(guān)聯(lián)知識、認(rèn)識視角及認(rèn)識思路三個方面著手，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分析。“關(guān)聯(lián)知識”主要是指與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的知識內(nèi)容，是學(xué)生已有的認(rèn)知基礎(chǔ)。學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容的時候，需要綜合運(yùn)用這些知識來對新知識進(jìn)行深層分析。本課中的“認(rèn)識視角”主要是指學(xué)生對物質(zhì)類別及元素價態(tài)這兩個方面的學(xué)習(xí)^［2］。本課中的“認(rèn)識思路”是指學(xué)生從物質(zhì)類別及元素價態(tài)著手，對鐵鹽和亞鐵鹽進(jìn)行檢驗(yàn)，并學(xué)會解決問題的一般思路，明白這一部分的內(nèi)容與社會生產(chǎn)生活息息相關(guān)，進(jìn)而能在真實(shí)的生活情境中對所學(xué)知識內(nèi)容進(jìn)行靈活運(yùn)用。

（二）學(xué)生學(xué)情結(jié)構(gòu)化分析

在課前結(jié)構(gòu)化準(zhǔn)備中，教師要以學(xué)生為中心，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，對教學(xué)的各個要素進(jìn)行合理的組織及編排。在對學(xué)生的學(xué)情進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分析時，教師要看到學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中存在的個性化差異，要了解學(xué)生的知識基礎(chǔ)、興趣特征及實(shí)驗(yàn)探究能力，并據(jù)此對相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分析及設(shè)計，以獲得良好的教學(xué)效果。例如，在“鐵鹽和亞鐵鹽”一課的教學(xué)中，教師在對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分析時，要從以下三個方面入手^［3］。

第一，已知點(diǎn)，即學(xué)生的已有知識基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)本節(jié)知識內(nèi)容前，學(xué)生已經(jīng)對鈉及其化合物、氯及其化合物等知識有一定的認(rèn)識，并且已經(jīng)有了簡單的化學(xué)物質(zhì)性質(zhì)探究的基本學(xué)習(xí)思路，能夠以化學(xué)分析的視角去認(rèn)識物質(zhì)的性質(zhì)。由此可知，他們已經(jīng)具備了研究物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的能力，且知識基礎(chǔ)是較為扎實(shí)的。

第二，發(fā)展點(diǎn)，即學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)。教師要根據(jù)學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，合理地幫助他們學(xué)習(xí)新知識。學(xué)生在初中階段已經(jīng)從宏觀視角入手，了解了鐵及其化合物的基本性質(zhì)。因此，在高中階段，教師需要讓學(xué)生從物質(zhì)類別及元素價態(tài)這兩個新的認(rèn)知視角，綜合地分析鐵及其化合物的知識，以此加深他們對鐵及其化合物知識的認(rèn)識及理解。

第三，障礙點(diǎn)，即學(xué)生的學(xué)習(xí)障礙。高中階段的學(xué)生受到初中階段化學(xué)學(xué)習(xí)觀念的影響，會習(xí)慣性地運(yùn)用宏觀的視角去分析鐵及其化合物，加上他們提取信息的能力不夠強(qiáng)，因此很難通過比較、分析及歸納的方式綜合地審視宏觀視角以及物質(zhì)類別與元素價態(tài)兩個視角下鐵及其化合物的信息價值。這會阻礙學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。

二、課中結(jié)構(gòu)化實(shí)施

（一）根據(jù)真實(shí)情境，創(chuàng)設(shè)關(guān)聯(lián)任務(wù)

在高中化學(xué)教學(xué)結(jié)構(gòu)化實(shí)踐中，教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)真實(shí)、多元的教學(xué)情境，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，讓學(xué)生能夠結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)解讀化學(xué)知識。教師可以通過創(chuàng)設(shè)關(guān)聯(lián)任務(wù)的方式，讓學(xué)生將已有的知識經(jīng)驗(yàn)與所學(xué)內(nèi)容結(jié)合起來，對相關(guān)化學(xué)問題進(jìn)行深入探究，并對相應(yīng)知識進(jìn)行深入解析，進(jìn)而提升化學(xué)核心素養(yǎng)^［4］。

例如，教師在教學(xué)“原子結(jié)構(gòu)與元素”一課時，可根據(jù)具體的教材內(nèi)容，結(jié)合真實(shí)的情境，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)任務(wù)，促使學(xué)生探究堿金屬元素性質(zhì)遞變規(guī)律，并對原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)的關(guān)系進(jìn)行探究，從而提升他們的綜合學(xué)習(xí)水平。根據(jù)本課教學(xué)內(nèi)容，教師可以設(shè)計如下學(xué)習(xí)任務(wù)。

學(xué)習(xí)任務(wù)1：了解堿金屬元素在元素周期表中的位置與原子結(jié)構(gòu)。

學(xué)習(xí)任務(wù)2：比較堿金屬Na和K的化學(xué)性質(zhì)。

學(xué)習(xí)任務(wù)3：建立“位—構(gòu)—性”的認(rèn)識模型。

學(xué)習(xí)任務(wù)4：基于“位—構(gòu)—性”的認(rèn)識模型推測其他元素的性質(zhì)。

如上，這四個學(xué)習(xí)任務(wù)之間是一種層次遞進(jìn)的關(guān)系，能夠逐漸深化學(xué)生的學(xué)習(xí)行為及學(xué)習(xí)過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助他們加深對相應(yīng)知識內(nèi)容的理解。

（二）選取合適的教學(xué)方式，建立認(rèn)識路徑

學(xué)生知識結(jié)構(gòu)和認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成與發(fā)展是一個循序漸進(jìn)的過程，所以在教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化設(shè)計中，教師應(yīng)科學(xué)選取知識教學(xué)的方式。比如，教師可以讓學(xué)生通過繪制思維導(dǎo)圖的方式，構(gòu)建較為完善的知識結(jié)構(gòu)體系。此外，教師要激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究及分析知識的興趣，讓其產(chǎn)生深度思考的意識，從而使其建立更加完善的認(rèn)知路徑^［5］。

例如，針對上文提出的學(xué)習(xí)任務(wù)1，教師就可以運(yùn)用多元的教學(xué)方式，幫助學(xué)生搭建起學(xué)習(xí)相關(guān)知識的橋梁。首先，教師可以創(chuàng)設(shè)情境：門捷列夫繪制了第一張元素周期表，但是這張元素周期表中有一些空格，這些空格現(xiàn)在已經(jīng)被填寫完成了。為什么門捷列夫能夠精準(zhǔn)預(yù)測十幾種尚未發(fā)現(xiàn)的元素的性質(zhì)呢？通過這一情境，學(xué)生能了解人類發(fā)現(xiàn)元素周期表的歷史，產(chǎn)生探究相應(yīng)知識的興趣。然后，教師可為學(xué)生展示堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，讓學(xué)生從上到下觀察堿金屬元素原子的核電荷數(shù)，分析原子半徑的變化。接著，教師可讓學(xué)生從位置與結(jié)構(gòu)的角度著手，初步推斷并分析堿金屬元素的化學(xué)性質(zhì)。通過這一表格，學(xué)生可以從結(jié)構(gòu)的角度分析堿金屬元素從上到下的原子核電荷數(shù)、原子半徑及電子層數(shù)，并了解到這一族元素的最外層電子數(shù)都為1，且具有易失去電子的特性，進(jìn)而深入理解堿金屬元素的化學(xué)性質(zhì)變化規(guī)律。最后，教師可引導(dǎo)學(xué)生建立“位—構(gòu)—性”三維認(rèn)識模型，以“堿金屬”為中心，細(xì)化“性質(zhì)”“位置”及“結(jié)構(gòu)”的分支，完善思維導(dǎo)圖。這樣能讓學(xué)生將相關(guān)知識關(guān)聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)從二維到三維的認(rèn)識。

（三）模型建構(gòu)遷移，解決實(shí)際問題

在化學(xué)教學(xué)的結(jié)構(gòu)化實(shí)踐中，教師要讓學(xué)生建構(gòu)起相關(guān)的知識模型，使他們的學(xué)科思維得到培養(yǎng)。在具體的教學(xué)中，教師要在運(yùn)用前面兩個教學(xué)策略的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升學(xué)生的知識遷移及應(yīng)用動力，讓學(xué)生更好地將自身所學(xué)的化學(xué)知識運(yùn)用到問題的解決中，以此確保學(xué)生解決問題的能力能得到有效的提升，達(dá)成核心素養(yǎng)培育的目標(biāo)^［6］。

例如，教師在教學(xué)完“原子結(jié)構(gòu)與元素”的知識后，可以為學(xué)生展示一些金屬在現(xiàn)實(shí)生活及生產(chǎn)中的具體運(yùn)用。比如金屬鎵的用途十分廣泛，可用于集成電路、太陽能電池板的制造等。借助相應(yīng)的生活案例，讓學(xué)生深入感知相應(yīng)金屬的具體應(yīng)用原理及價值，能加深學(xué)生對元素化合物知識的認(rèn)識，提升他們應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。

三、課后結(jié)構(gòu)化評價

教學(xué)評價屬于教學(xué)活動的重要組成部分，科學(xué)有效的評價對整個教學(xué)活動具有重要作用。借助評價，教師和學(xué)生能夠明白自己存在的不足和優(yōu)勢，進(jìn)而取長補(bǔ)短，讓整個教學(xué)活動的開展更加高效。因此，在結(jié)構(gòu)化教學(xué)實(shí)踐中，教師也要對教學(xué)評價進(jìn)行結(jié)構(gòu)化設(shè)計。在這一環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)將形成性評價和總結(jié)性評價相結(jié)合，既要關(guān)注學(xué)生的結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)過程，也要關(guān)注學(xué)生的結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)成果，避免阻礙學(xué)生的綜合性學(xué)習(xí)，從而充分發(fā)揮教學(xué)評價的診斷及反饋功能，有效培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)以評促學(xué)、以評促教。

例如，在“鐵鹽和亞鐵鹽”的教學(xué)中，教師就要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，落實(shí)好形成性評價。比如，在讓學(xué)生從物質(zhì)類別的視角判斷鐵元素的價態(tài)時，教師可讓學(xué)生以小組合作的方式進(jìn)行，合作完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計。在學(xué)生開展小組合作探究的時候，教師也要從多個角度出發(fā)綜合評判學(xué)生的小組合作狀態(tài)。教師從多個方面對學(xué)生進(jìn)行考量，能夠全面了解學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)狀態(tài)與課堂學(xué)習(xí)效果。這樣一來，教師便可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有針對性地調(diào)整教學(xué)計劃，有效提升教學(xué)質(zhì)量。

在完成課程教學(xué)之后，教師可以讓學(xué)生對自身所學(xué)的知識內(nèi)容進(jìn)行梳理與總結(jié)，鼓勵他們自行繪制相關(guān)的知識結(jié)構(gòu)圖。同時，教師也可以根據(jù)學(xué)生所繪制的知識結(jié)構(gòu)圖，對他們進(jìn)行針對性評價，以綜合考量學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。比如，有的學(xué)生針對“鐵鹽和亞鐵鹽”一課的內(nèi)容，繪制了以下知識結(jié)構(gòu)圖（如圖1）。

根據(jù)學(xué)生繪制的知識結(jié)構(gòu)圖，教師可以根據(jù)教學(xué)活動開展情況、教學(xué)目標(biāo)等，給予學(xué)生個性化的結(jié)果性評價，具體評價語言如下。

這一知識結(jié)構(gòu)圖將“鐵三角”模型與表格進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，清晰、明了地展現(xiàn)了本節(jié)課的知識內(nèi)容，也清楚地展現(xiàn)了學(xué)生的知識思考路徑，體現(xiàn)了學(xué)生較強(qiáng)的歸納與整理能力。如果學(xué)生能在這一知識結(jié)構(gòu)圖上補(bǔ)充一些典型的案例就更加完美了。

如上，教師在對學(xué)生進(jìn)行評價的時候，要重視對他們的學(xué)習(xí)成果的考核及分析，在表揚(yáng)學(xué)生優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對可以優(yōu)化、改進(jìn)的點(diǎn)提出自己的意見與建議。這樣的方式更能讓學(xué)生接受，有利于促進(jìn)他們化學(xué)核心素養(yǎng)的提升。

結(jié)語

在新課標(biāo)背景下，高中化學(xué)教師要充分認(rèn)知具體的教學(xué)內(nèi)容，從課前準(zhǔn)備、課堂教學(xué)及課后評價三個環(huán)節(jié)著手進(jìn)行結(jié)構(gòu)化分析。針對課前的結(jié)構(gòu)化設(shè)計，教師可從教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生學(xué)情兩個方面加以落實(shí)；針對課堂教學(xué)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計，教師可通過依托情境創(chuàng)設(shè)關(guān)聯(lián)任務(wù)、構(gòu)建模型解決實(shí)際問題等方式落實(shí)；針對課后評價的結(jié)構(gòu)化設(shè)計，教師要以形成性評價及總結(jié)性評價為主，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、評的統(tǒng)一。這樣，教師通過課前、課中及課后的結(jié)構(gòu)化設(shè)計，能有效培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

［參考文獻(xiàn)］

［1］季宇婷. 基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中化學(xué)知識結(jié)構(gòu)化教學(xué)設(shè)計與實(shí)踐：以金屬及其化合物為例［D］.呼和浩特：內(nèi)蒙古師范大學(xué)，2022.

［2］楊婧嫻. 高中化學(xué)“結(jié)構(gòu)化”教學(xué)實(shí)踐研究［D］.昆明：云南師范大學(xué)，2023.

［3］王麗翠. 高中化學(xué)單元復(fù)習(xí)的結(jié)構(gòu)化教學(xué)研究［D］.呼和浩特：內(nèi)蒙古師范大學(xué)，2021.

［4］馬艷清. 高中化學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化現(xiàn)狀探查［D］.揚(yáng)州：揚(yáng)州大學(xué)，2021.

［5］揭佳莉. 高中化學(xué)結(jié)構(gòu)化教學(xué)的實(shí)踐研究［D］.南京：南京師范大學(xué)，2021.

［6］閆玉娟. 高中化學(xué)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)調(diào)整的調(diào)查［D］.呼和浩特：內(nèi)蒙古師范大學(xué)，2011.