基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論的核心概念的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

馬曉哲 王良

摘 要：有機(jī)模塊是高中化學(xué)的重要組成部分，“有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)”是學(xué)習(xí)有機(jī)物性質(zhì)和有機(jī)反應(yīng)的重要基礎(chǔ)。以學(xué)習(xí)進(jìn)階理論為指導(dǎo)設(shè)計(jì)教學(xué)，以核心概念為引領(lǐng)，將有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行細(xì)化，幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)連貫的知識(shí)體系，能有效提升課堂教學(xué)效果，對(duì)促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展具有重要意義。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)進(jìn)階;核心概念;有機(jī)化合物結(jié)構(gòu);教學(xué)設(shè)計(jì)

一、學(xué)習(xí)進(jìn)階理論

學(xué)習(xí)進(jìn)階理論可以簡(jiǎn)單概括為：在一段時(shí)間內(nèi)，學(xué)生由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的思維認(rèn)知發(fā)展過(guò)程。該理論注重對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的研究，啟示教師在設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程時(shí)，應(yīng)依據(jù)學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律和教育教學(xué)規(guī)律，圍繞核心概念，界定清晰的進(jìn)階層級(jí)，使學(xué)生像走臺(tái)階一樣，由低階開(kāi)始，一級(jí)級(jí)朝著更高水平進(jìn)階[1]?；趯W(xué)習(xí)進(jìn)階理論，根據(jù)各學(xué)段學(xué)生已有知識(shí)水平設(shè)計(jì)進(jìn)階學(xué)習(xí)路徑，以核心概念為引線，引導(dǎo)學(xué)生逐級(jí)進(jìn)階學(xué)習(xí)、理解，再到整合知識(shí)，有利于學(xué)生將知識(shí)內(nèi)化并自主構(gòu)建關(guān)于核心概念的知識(shí)框架。因此在學(xué)習(xí)進(jìn)階理論指導(dǎo)下的教學(xué)設(shè)計(jì)，更有利于學(xué)生思維認(rèn)知的發(fā)展，有利于核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

二、核心概念

核心概念是西方科學(xué)教育界提出的術(shù)語(yǔ)，是近十年來(lái)國(guó)際科學(xué)教育界研究的熱點(diǎn)。化學(xué)學(xué)科的核心概念是構(gòu)成化學(xué)學(xué)科的知識(shí)體系框架，是串聯(lián)化學(xué)學(xué)科核心內(nèi)容的線，在化學(xué)學(xué)科體系中占據(jù)重要地位。高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）[2]在“課程理念”中也提出“要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)的基本原理和方法，形成化學(xué)學(xué)科的核心概念”。因此，如何培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，掌握化學(xué)學(xué)科核心概念，形成系統(tǒng)連貫的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，成為當(dāng)代教師教育工作的重點(diǎn)。

三、有機(jī)模塊的特點(diǎn)及其在傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問(wèn)題

有機(jī)模塊是高中化學(xué)知識(shí)的重要組成部分，有機(jī)化學(xué)因物質(zhì)結(jié)構(gòu)抽象、復(fù)雜，物質(zhì)的性質(zhì)多樣、易混淆，致使學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)存在很多困難?！坝袡C(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)”是學(xué)習(xí)有機(jī)物性質(zhì)和有機(jī)反應(yīng)的重要基礎(chǔ)，傳統(tǒng)教學(xué)在講授這一部分內(nèi)容時(shí)，只在宏觀層面進(jìn)行講解，對(duì)于物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)及形成原因一筆帶過(guò)，對(duì)知識(shí)概念未進(jìn)行整合深化，也沒(méi)有幫助學(xué)生建立有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)模型，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)有機(jī)物結(jié)構(gòu)、有機(jī)物之間的反應(yīng)關(guān)系不甚清晰，教學(xué)效果大打折扣。

四、核心概念的進(jìn)階式模型建構(gòu)

以“有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)”一課為例，應(yīng)用學(xué)習(xí)進(jìn)階理論對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，理清本節(jié)課的核心概念為同分異構(gòu)體，一般概念包括：碳原子成鍵特點(diǎn)、同系物及同分異構(gòu)現(xiàn)象?；谛抡n程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）的要求，我以核心概念為引領(lǐng)，以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，結(jié)合學(xué)生當(dāng)前認(rèn)知發(fā)展水平及課程內(nèi)容要求，對(duì)本節(jié)課的進(jìn)階維度進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)（見(jiàn)表2）：

以學(xué)習(xí)進(jìn)階理論為指導(dǎo)設(shè)計(jì)教學(xué)，建立“分層構(gòu)建、逐級(jí)完善”的認(rèn)知結(jié)構(gòu)模型，讓學(xué)生按照由淺入深、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的認(rèn)知發(fā)展過(guò)程學(xué)習(xí)，有助于幫助學(xué)生理解核心概念，使學(xué)生思維認(rèn)知得到發(fā)展，而不是簡(jiǎn)單記憶核心概念[3]。

五、以有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為例的教學(xué)設(shè)計(jì)

依據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)業(yè)質(zhì)量要求，有效落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，我確定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)為以下幾點(diǎn)。

1.知識(shí)與技能目標(biāo)：掌握有機(jī)物的成鍵特點(diǎn)及空間構(gòu)型，掌握同分異構(gòu)現(xiàn)象、同分異構(gòu)體及其書(shū)寫(xiě)。

2.過(guò)程與方法目標(biāo)：通過(guò)球棍模型，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)有機(jī)物空間結(jié)構(gòu)的認(rèn)知，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到“模型認(rèn)知”的意義，培養(yǎng)學(xué)生“模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)的發(fā)展。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：通過(guò)同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)練習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知思維的邏輯性，培養(yǎng)學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的化學(xué)核心素養(yǎng)。

基于此，我對(duì)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容做了如下安排。

環(huán)節(jié)1（進(jìn)階起點(diǎn)）：

復(fù)習(xí)回顧：多媒體展示甲烷、乙烯球棍模型，復(fù)習(xí)C原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

提問(wèn)：有機(jī)化合物種類(lèi)繁多的原因？

教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)C原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析回答問(wèn)題，師生共同歸納總結(jié)得出C原子成鍵特點(diǎn)。

預(yù)期成就水平1：使學(xué)生理解C原子成鍵特點(diǎn)，了解有機(jī)物種類(lèi)繁多的原因。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)復(fù)習(xí)回顧了解學(xué)生當(dāng)前的認(rèn)知水平，從而通過(guò)教學(xué)引導(dǎo)使其到達(dá)預(yù)期成就水平。

環(huán)節(jié)2：以甲烷球棍模型為例，探究有機(jī)物空間結(jié)構(gòu)形成原因。

教師講解雜化軌道理論，在C原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)基礎(chǔ)上，講解有機(jī)化合物分子的空間構(gòu)型與C原子成鍵方式，與鍵長(zhǎng)、鍵角的關(guān)系。

預(yù)期成就水平2：使學(xué)生在理解C原子成鍵方式的基礎(chǔ)上，建構(gòu)對(duì)有機(jī)物分子空間構(gòu)型的認(rèn)識(shí)，了解一般有機(jī)物空間構(gòu)型。

設(shè)計(jì)意圖：利用球棍模型使物質(zhì)的微觀構(gòu)型在宏觀物體上表現(xiàn)出來(lái)，使學(xué)生建立對(duì)有機(jī)物結(jié)構(gòu)的直觀認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。

環(huán)節(jié)3：展示丁烷的兩種球棍模型，引出同分異構(gòu)現(xiàn)象和同分異構(gòu)體的概念。

在此基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)戊烷、己烷同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)練習(xí)，學(xué)會(huì)使用“等效氫法”判斷烷烴一取代物形成同分異構(gòu)體數(shù)目的多少，以及通過(guò)“降碳法”和“對(duì)稱分析法”掌握碳鏈異構(gòu)的書(shū)寫(xiě)。

最后，請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)答案做出相應(yīng)的球棍模型來(lái)認(rèn)識(shí)有機(jī)物的空間構(gòu)型。

預(yù)期成就水平3：使學(xué)生在已有知識(shí)基礎(chǔ)上，充分理解和掌握同分異構(gòu)體的概念，并掌握簡(jiǎn)單碳鏈異構(gòu)的書(shū)寫(xiě)，能辨析物質(zhì)是否互為同分異構(gòu)體。

設(shè)計(jì)意圖：幫助學(xué)生建立有關(guān)有機(jī)物結(jié)構(gòu)的認(rèn)知模型，將認(rèn)知模型與核心概念相聯(lián)系，幫助學(xué)生對(duì)核心概念的理解和掌握。

六、結(jié)語(yǔ)

1.以學(xué)習(xí)進(jìn)階理論為指導(dǎo)的教學(xué)設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)以核心概念為引線，逐級(jí)進(jìn)階地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，能夠提升課堂教學(xué)效果，有利于學(xué)生掌握化學(xué)核心概念，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

2.基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論指導(dǎo)下的教學(xué)設(shè)計(jì)，立足于課程標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)呈現(xiàn)出層次分明、邏輯清晰的教學(xué)序列，有利于整合課程教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)整合能力，使學(xué)生能自主建構(gòu)認(rèn)知模型，形成系統(tǒng)連貫的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

參考文獻(xiàn)

[1]張堅(jiān).基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論的初高中化學(xué)銜接[J].中學(xué)教學(xué)參考，2018（8）：68-69.

[2]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）[M].北京：人民教育出版社，2017.

[3]盧珊珊，畢華林.從“概念轉(zhuǎn)變”到“概念理解”[J].化學(xué)教育，2018，39（1）：15-18.