黃經(jīng)緯 (福建省廈門第一中學(xué))
隨著高考改革的穩(wěn)步落實(shí)與推進(jìn),針對(duì)化學(xué)課程的考查不僅是基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,更是對(duì)核心素養(yǎng)和生活聯(lián)系的評(píng)估?!叭采w式”課程無法應(yīng)對(duì)知識(shí)的爆炸增長(zhǎng)。為迎接新高考的挑戰(zhàn),教師著手大概念教學(xué)的研究。大概念重點(diǎn)關(guān)注如何讓學(xué)生“帶走知識(shí)”,即將大概念的思維方式和問題處理技巧遷移到新的情境中。大概念具有概括性的原理和方法。因此,教師要積極優(yōu)化大單元教學(xué)設(shè)計(jì),為概念的積累提供支撐,也為核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供支架。
現(xiàn)階段新高考理念得以貫徹落實(shí),人才培養(yǎng)目標(biāo)發(fā)生改變,化學(xué)教學(xué)由知識(shí)本位課堂轉(zhuǎn)變?yōu)橐院诵乃仞B(yǎng)為導(dǎo)向的課堂。作為“3+3”模式的重要組成,化學(xué)課程應(yīng)該順應(yīng)新高考改革的方向,全力培養(yǎng)的學(xué)生核心素養(yǎng),讓學(xué)生適應(yīng)新高考以核心素養(yǎng)為測(cè)試宗旨、以真實(shí)情境為測(cè)試載體、以實(shí)際問題為測(cè)試任務(wù)、以化學(xué)知識(shí)為解決問題的工具的特點(diǎn)。
傳統(tǒng)課堂教學(xué)是課時(shí)主義,忽視教材內(nèi)容之間的聯(lián)系,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握存在水平層次低、符號(hào)化、碎片化等問題。隨著核心素養(yǎng)理念的提出,教育領(lǐng)域掀起對(duì)大概念的討論熱潮,很多學(xué)者和一線教師將大概念作為落實(shí)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要方式。大概念是個(gè)體認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的連接點(diǎn),通過吸納、組織,將新舊知識(shí)整合起來,形成完整的知識(shí)體系。大概念中的“大”不是龐大,也不是基礎(chǔ),而是核心,具有較強(qiáng)的遷移價(jià)值。大概念支撐下,個(gè)體即使走向社會(huì),脫離學(xué)習(xí)情境,也會(huì)在新的情境中應(yīng)用知識(shí),打破知識(shí)之間的壁壘,打通學(xué)校教育與現(xiàn)實(shí)世界的界限。聚焦到大單元教學(xué)層面,抽象概念需要在具體案例中落實(shí)、體現(xiàn)出來,與傳統(tǒng)教學(xué)理念不同,大概念追求的是少而精。高中化學(xué)單課內(nèi)容相對(duì)單一,單課教學(xué)時(shí)長(zhǎng)有限,很難提取關(guān)鍵信息,導(dǎo)致大概念學(xué)習(xí)處于淺層階段,無法探究核心問題。大單元教學(xué)具有拓展性結(jié)構(gòu),既包括一段時(shí)間內(nèi)的教學(xué)內(nèi)容,又涵蓋各學(xué)段、學(xué)時(shí)中的內(nèi)容,但都指向一組大概念的單元。因此,新高考視域下高中化學(xué)教學(xué)新方向是以大概念為指引的大單元教學(xué)。
生活化原則指在教學(xué)過程中立足學(xué)生生活實(shí)際和社會(huì)生活實(shí)際,堅(jiān)持理論與實(shí)踐的統(tǒng)一。新高考的特點(diǎn)之一是強(qiáng)調(diào)真實(shí)情境和實(shí)際問題,即將問題設(shè)置在生活化情境中,加強(qiáng)學(xué)生與生活的聯(lián)系,讓學(xué)生把握化學(xué)學(xué)習(xí)與生活的關(guān)系。因此,教師要堅(jiān)持生活化原則,多從生活中取材,多創(chuàng)設(shè)生活情境,多引導(dǎo)學(xué)生觀察生活現(xiàn)象。
主體性原則指的是在現(xiàn)代教育教學(xué)過程中,依靠學(xué)生、尊重學(xué)生、為了學(xué)生,最終實(shí)現(xiàn)教育均衡,優(yōu)化教學(xué)效果。具體表現(xiàn)為以學(xué)生為本。立足學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律,培養(yǎng)興趣特長(zhǎng);接受個(gè)體差異,尊重學(xué)生獨(dú)立性;引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)展,激發(fā)學(xué)習(xí)能動(dòng)性。總之,主體性原則承認(rèn)學(xué)生是化學(xué)課堂教學(xué)的主體,教學(xué)活動(dòng)旨在為學(xué)生提供服務(wù),將教學(xué)結(jié)果落實(shí)到學(xué)生身上,幫助學(xué)生在生活中有效運(yùn)用課堂知識(shí)。
互動(dòng)性原則指教學(xué)過程中師生之間、生生之間的交往活動(dòng)。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生借助小組合作、課堂辯論等方式突破問題難點(diǎn)。例如,教師按照“組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)”標(biāo)準(zhǔn)將學(xué)生分成5 人單位小組,小組內(nèi)部自選組長(zhǎng),由組長(zhǎng)帶領(lǐng)組員完成教師布置的任務(wù)。教師隨后設(shè)計(jì)探究活動(dòng),小組成員相互配合,在觀點(diǎn)沖突、方法沖突中尋求平衡,得出統(tǒng)一的結(jié)論。通過有效互動(dòng),促使學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解與把握。
大概念是基于事實(shí)抽象出來的概念,呈現(xiàn)出持久性、遷移性的特點(diǎn)。新高考視域下的大單元教學(xué)設(shè)計(jì)思路主要包括確定大概念、建立目標(biāo)體系、設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)、實(shí)施教學(xué)評(píng)價(jià)等內(nèi)容。具體而言,針對(duì)大概念,教師需要深度解讀課程標(biāo)準(zhǔn),認(rèn)真學(xué)習(xí)反復(fù)出現(xiàn)的名詞、短語(yǔ)等。針對(duì)目標(biāo)體系,核心素養(yǎng)是化學(xué)教學(xué)的終極目標(biāo),教師應(yīng)該提煉宏觀辨識(shí)、平衡思想、證據(jù)推理、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任等信息,理解化學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵和表現(xiàn),并將其落實(shí)到教學(xué)各環(huán)節(jié)中,確保學(xué)生在化學(xué)課堂上提高綜合素質(zhì)。針對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng),教師需要遵循生本理念,圍繞學(xué)生的主體地位設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng),多為學(xué)生創(chuàng)設(shè)探究任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)獨(dú)立思考和集體合作。針對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià),教師結(jié)合過程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià),全方位檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,如觀察量表、隨堂小測(cè)驗(yàn)等。
本文以魯科版《普通高中教科書·化學(xué)》選擇性必修3“烷烴和烯烴”的教學(xué)為例,對(duì)高中化學(xué)大單元教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)踐分析。
(1)確定單元教學(xué)主題。
本單元以“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”為統(tǒng)領(lǐng),引導(dǎo)學(xué)生將有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)結(jié)合起來,并轉(zhuǎn)化為概念的理解與應(yīng)用,重點(diǎn)關(guān)注宏觀辨識(shí)與微觀探析的培養(yǎng),確定單元主題為“烷烴和烯烴”。
(2)立足課程標(biāo)準(zhǔn)要求。
為了明確單元教學(xué)價(jià)值,需要對(duì)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017 年版2020 年修訂)》(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》)中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行整合?!稑?biāo)準(zhǔn)》提出大概念對(duì)有機(jī)化合物學(xué)習(xí)的指導(dǎo)作用,教師可以從化學(xué)鍵角度入手,指導(dǎo)學(xué)生對(duì)比分析有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn),初步構(gòu)建“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的思維模型,最終用思維模型進(jìn)行預(yù)測(cè),形成宏觀辨識(shí)與微觀探析核心素養(yǎng)。
(1)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)。
通過解讀《標(biāo)準(zhǔn)》和單元教學(xué)主題,教師制訂“烷烴和烯烴”單元學(xué)習(xí)目標(biāo):了解有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),能夠根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單分類;能夠?qū)懗鱿嚓P(guān)的反應(yīng)方程式,利用性質(zhì)簡(jiǎn)單鑒別烷烴和烯烴;分析有機(jī)化合物同分異構(gòu)體現(xiàn)象,能夠舉例說明;在化學(xué)學(xué)習(xí)與生活之間建立聯(lián)系,理解有機(jī)化學(xué)的現(xiàn)實(shí)意義。
(2)評(píng)價(jià)目標(biāo)設(shè)計(jì)。
教師通過建立認(rèn)知模型,診斷學(xué)生的模型認(rèn)知能力;通過解釋有機(jī)化合物的宏觀性質(zhì),診斷學(xué)生對(duì)宏觀現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)能力;通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、數(shù)據(jù)分析等活動(dòng),評(píng)估學(xué)生的問題解決能力和邏輯推理能力;通過了解有機(jī)化合物的實(shí)際用途,評(píng)價(jià)化學(xué)價(jià)值認(rèn)識(shí)水平。
在制訂單元目標(biāo)的基礎(chǔ)上,下面以“烷烴”為例設(shè)計(jì)單元活動(dòng)。
(1)認(rèn)識(shí)烴類物質(zhì)。
教師創(chuàng)設(shè)貼合學(xué)生生活的情境,幫助學(xué)生了解有機(jī)化合物在生活中的具體體現(xiàn)。學(xué)生通過觀察圖片信息,分析有機(jī)化合物在組成上的相同之處,了解食物、藥物、能源等物質(zhì)的成分——碳元素。隨后,教師在交互式電子白板上出示資料卡:地殼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較小,如此小的質(zhì)量為什么會(huì)包含種類豐富的有機(jī)化合物?在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生形成認(rèn)知沖突,開始自主探究學(xué)習(xí)任務(wù),在教師提供的碳原子結(jié)構(gòu)示意圖中推測(cè)共價(jià)鍵數(shù)量。接下來,教師介紹碳原子的成鍵特點(diǎn),并且用化學(xué)歷史資料幫助學(xué)生體會(huì)模型對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)的重要性。隨后,教師展示不同顏色的橡皮泥和牙簽,重新組裝材料,表示碳原子結(jié)構(gòu)圖,要求學(xué)生動(dòng)手模仿,探究碳原子的成鍵方式。學(xué)生在動(dòng)手操作中掌握搭建有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)的步驟和思路,加深對(duì)知識(shí)的理解。最后,教師將學(xué)生分成四人小組,前后桌相互交流討論,思考有機(jī)化合物的化學(xué)式、鏈狀結(jié)構(gòu)、碳原子的成鍵方式等問題,簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物的類別。
(2)認(rèn)識(shí)烷烴結(jié)構(gòu)。
教師利用課前做的甲烷模型引導(dǎo)學(xué)生思考:在真實(shí)的甲烷分子中,五個(gè)原子也是處于同一平面嗎?教師在充滿疑問的課堂氛圍中展示資料卡,向?qū)W生介紹甲烷分子結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),幫助學(xué)生從不同角度了解空間結(jié)構(gòu)。教師運(yùn)用任務(wù)群教學(xué)方法,設(shè)計(jì)子任務(wù):根據(jù)球棍模型搭建2個(gè)碳原子和6個(gè)氫原子的鏈狀有機(jī)化合物,搭建3個(gè)碳原子和8個(gè)氫原子的鏈狀有機(jī)化合物。通過設(shè)計(jì)子任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生思考:碳原子的空間結(jié)構(gòu)為什么是鋸齒形狀?通過搭建原子結(jié)構(gòu)圖,幫助學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)烷烴的“四面體”結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。隨后,教師鼓勵(lì)學(xué)生觀察甲烷、乙烷、丙烷的結(jié)構(gòu)圖,同時(shí)寫出分子式,啟發(fā)學(xué)生思考:以上物質(zhì)在組成和結(jié)構(gòu)上有相同點(diǎn)嗎?通過歸納結(jié)構(gòu)圖的特點(diǎn),得出烷烴的概念和結(jié)構(gòu)通式。接下來,教師講解烴、烷烴的概念,鼓勵(lì)學(xué)生自主閱讀教材內(nèi)容,了解烷烴相關(guān)信息,歸納出烷烴分子式的通式,掌握同系物的概念。最后,教師組織學(xué)生搭建4 個(gè)碳原子和10個(gè)氫原子的鏈狀有機(jī)化合物,學(xué)生初步形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的化學(xué)大概念。
(3)認(rèn)識(shí)烷烴性質(zhì)。
教師向?qū)W生提供凡士林護(hù)膚品,學(xué)生涂抹后體會(huì)其滑膩、水沖不易掉等特點(diǎn),說明烷烴不溶于水。親自體驗(yàn)后,學(xué)生加深對(duì)烷烴物理性質(zhì)的了解,教師出示資料卡,歸納烷烴物理性質(zhì)的遞變規(guī)律,幫助學(xué)生形成“用途反推性質(zhì)”的次級(jí)概念認(rèn)知思路。教師分別展示氧化反應(yīng)、取代反應(yīng)實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生調(diào)動(dòng)既有知識(shí)經(jīng)驗(yàn),學(xué)會(huì)用微觀視角解釋宏觀現(xiàn)象,發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)。
(4)烷烴的命名。
教師引導(dǎo)學(xué)生觀察碳原子數(shù)大于3 的烷烴,讓學(xué)生思考當(dāng)烷烴存在同分異構(gòu)體時(shí),如何對(duì)其中一種結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確命名。在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生認(rèn)真分析、討論,體會(huì)習(xí)慣命名的不完整性。隨后,教師引入概念——烴基,以表格的形式呈現(xiàn)不同烴基的結(jié)構(gòu)和對(duì)應(yīng)名稱,幫助學(xué)生辨析概念。接下來,教師引出系統(tǒng)命名法,講解利用系統(tǒng)命名法對(duì)烷烴進(jìn)行命名的步驟,學(xué)生通過師生交流互動(dòng),掌握系統(tǒng)命名較為復(fù)雜烷烴的方法。與此同時(shí),教師啟發(fā)學(xué)生用系統(tǒng)命名法對(duì)戊烷的3 種同分異構(gòu)體進(jìn)行命名,進(jìn)而展示多種烷烴的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,鼓勵(lì)學(xué)生利用系統(tǒng)命名法對(duì)物質(zhì)進(jìn)行命名,并觀察學(xué)生的命名完成情況并進(jìn)行指導(dǎo)。最后,教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)表格提供的書寫步驟,完成己烷的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的書寫,并用系統(tǒng)命名法進(jìn)行命名。學(xué)生先自行總結(jié)烷烴的命名,然后相互交流,發(fā)表意見。
單元評(píng)價(jià)結(jié)合過程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)。首先,為了促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的順利達(dá)成,教師設(shè)計(jì)課堂觀察量表,引導(dǎo)學(xué)生填寫對(duì)應(yīng)內(nèi)容,完成過程性評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)內(nèi)容包括學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)品質(zhì),學(xué)生先自評(píng),反思自己掌握了哪些學(xué)習(xí)方法、運(yùn)用了哪些方法,是否主動(dòng)參與探究活動(dòng),通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)是否形成化學(xué)思維。填寫表格后小組間相互傳遞,從閃光點(diǎn)和不足之處兩個(gè)角度入手,完成互評(píng)任務(wù)。其次,完成單元學(xué)習(xí)后,教師組織隨堂測(cè)驗(yàn),檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果,了解學(xué)生的知識(shí)水平和能力水平,教師結(jié)合學(xué)生單元評(píng)價(jià)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃,為后續(xù)教學(xué)活動(dòng)的開展奠定基礎(chǔ)。
實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn),新高考視域下高中化學(xué)大單元教學(xué)能夠提高學(xué)生的知識(shí)遷移能力。例如,將甲烷、乙烷等有機(jī)化合物的性質(zhì)歸納為“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”大概念,教師以結(jié)構(gòu)為切入點(diǎn),運(yùn)用“結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—用途”模式引導(dǎo)學(xué)生遷移烷烴、烯烴的學(xué)習(xí)情境,再通過演繹推理幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)單元教學(xué)目標(biāo)。此外,教師組織學(xué)生搭建球棍模型,學(xué)生課堂參與度、學(xué)習(xí)積極性得到提高,而且生活化素材的引入加強(qiáng)了知識(shí)與生活之間的聯(lián)系,削減了學(xué)生對(duì)知識(shí)的陌生感。在豐富多彩的教學(xué)活動(dòng)中,學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性得到增強(qiáng)。
單元教學(xué)無法依靠單一課時(shí)完成,更不是通過幾個(gè)課時(shí)的知識(shí)串聯(lián)就能完成的學(xué)習(xí)任務(wù)。教師需要持續(xù)探索教學(xué)資源,不斷完善教學(xué)過程。一是留有足夠的調(diào)整空間:教師設(shè)計(jì)單元教學(xué)計(jì)劃時(shí)要考慮到其動(dòng)態(tài)變化的特點(diǎn),為新方法、新理念的引入打好基礎(chǔ);二是及時(shí)反思和總結(jié):教師要重視學(xué)生的主體地位,單元教學(xué)將知識(shí)作為整體研究對(duì)象,對(duì)學(xué)生的理解能力、歸納能力、分析能力有較高要求。教師需要提前考量學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,評(píng)價(jià)學(xué)生知識(shí)、能力、思維等維度的發(fā)展現(xiàn)狀,從整體上了解學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律。時(shí)刻觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài),記錄學(xué)生反應(yīng),反思需要調(diào)整的教學(xué)內(nèi)容。在動(dòng)態(tài)發(fā)展性原則的指導(dǎo)下,始終保持高中化學(xué)大單元教學(xué)設(shè)計(jì)的統(tǒng)一性和完整性。
綜上所述,新高考視域下高中化學(xué)大單元教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐具有必要性和可行性。必要性體現(xiàn)在通過大單元學(xué)習(xí),學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)得到有效培養(yǎng),可行性體現(xiàn)在滿足新高考對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求。因此,教師應(yīng)該積極完善教學(xué)流程,通過明確大概念、制訂單元目標(biāo)、設(shè)計(jì)單元活動(dòng)、優(yōu)化單元評(píng)價(jià),為學(xué)生創(chuàng)設(shè)高質(zhì)、高效的化學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境。