以學(xué)科大概念為核心的整合性復(fù)習(xí)教學(xué)實(shí)踐
——以“幾種氣體的實(shí)驗(yàn)室制取”復(fù)習(xí)為例

鄧錦松 楊梓生

（龍巖市教育科學(xué)研究院，福建龍巖 364000）

傳統(tǒng)復(fù)習(xí)教學(xué)普遍以知識(shí)串講、做題、講題為主要方式，忽視了從整體上引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)和理解化學(xué)，學(xué)生所獲得是散亂的、低層次的知識(shí)，造成學(xué)生面對(duì)陌生情境時(shí)難以準(zhǔn)確檢索與提取知識(shí)進(jìn)行解決問題。研究表明，學(xué)科大概念（簡(jiǎn)稱“大概念”）具有概括性、抽象性和適用范圍較大等特點(diǎn)，能有效幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)容的拓展和知識(shí)結(jié)構(gòu)的改造。為此，筆者嘗試探索以學(xué)科大概念為核心的整合復(fù)習(xí)教學(xué)實(shí)踐（教學(xué)流程如圖1），以解決目前復(fù)習(xí)教學(xué)效率低效的問題，取得較好的效果。現(xiàn)以九年級(jí)“幾種氣體的實(shí)驗(yàn)室制取”復(fù)習(xí)教學(xué)為例加以闡述。

圖1 以大概念為核心的整合性復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)思路

一、確定大概念

大概念是指能反映學(xué)科的特質(zhì)，具有較為廣泛的適用性和解釋力，具有持久遷移價(jià)值的原理、思想和方法［1］。開展以大概念為核心的整合復(fù)習(xí)教學(xué)，首先要將復(fù)習(xí)內(nèi)容置于課程體系，根據(jù)課程目標(biāo)、課標(biāo)的主題定位和學(xué)習(xí)要求提煉大概念。氣體的實(shí)驗(yàn)室制取體現(xiàn)化學(xué)科學(xué)“創(chuàng)造物質(zhì)”的特征，是初中化學(xué)的重要內(nèi)容。課標(biāo)強(qiáng)調(diào)學(xué)生“初步學(xué)習(xí)氧氣和二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法”，掌握氣體制取原理的選擇、裝置的確定、檢驗(yàn)與驗(yàn)滿方法和具體操作等內(nèi)容，從而建構(gòu)“實(shí)驗(yàn)體系三要素及其相互關(guān)系”［2］的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)要求。顯然，“實(shí)驗(yàn)體系三要素及其相互關(guān)系”是實(shí)驗(yàn)室制取氣體具體知識(shí)背后更為本質(zhì)的思想方法，具有高度概括性和遷移價(jià)值，是幾種氣體制取的大概念。

從實(shí)驗(yàn)體系三要素及其相互關(guān)系出發(fā)，又可將其進(jìn)一步細(xì)化為概括程度較小的次級(jí)概念。如三要素中的原理系統(tǒng)，可具體化為“反應(yīng)速率適中”和“氣體物質(zhì)易獲得”；而“反應(yīng)速率適中”由“反應(yīng)速率過快不利于氣體收集”“反應(yīng)速率過慢將耗費(fèi)較長(zhǎng)的收集時(shí)間”“氣體物質(zhì)易獲得”由“氣體物質(zhì)僅一種”和“氣體物質(zhì)易分離”等具體的事實(shí)性知識(shí)概括抽象而成。從“化學(xué)是創(chuàng)造物質(zhì)的科學(xué)”這一學(xué)科特征（也是一個(gè)大概念）出發(fā)，按照大概念→次級(jí)概念→具體概念、原理、事實(shí)的邏輯逐漸解構(gòu)和具體細(xì)化，便可建構(gòu)起大概念為核心整合氣體制取知識(shí)的結(jié)構(gòu)圖（如圖2）。

二、制定教學(xué)與評(píng)價(jià)目標(biāo)

為精準(zhǔn)實(shí)施復(fù)習(xí)教學(xué)，需要落實(shí)“教、學(xué)、評(píng)”一體化要求。即，強(qiáng)調(diào)教學(xué)目標(biāo)與評(píng)價(jià)目標(biāo)、學(xué)習(xí)任務(wù)與評(píng)價(jià)方式的一體化設(shè)計(jì)，從而充分發(fā)揮教學(xué)目標(biāo)對(duì)教學(xué)活動(dòng)的導(dǎo)引與定向作用，充分發(fā)揮化學(xué)日常學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的診斷與發(fā)展功能。因此，實(shí)施以大概念為核心的整合性復(fù)習(xí)教學(xué)，需要制定以引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)以大概念為統(tǒng)領(lǐng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，形成持久的遷移能力為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)。同時(shí)，制定與教學(xué)目標(biāo)相匹配、相一致的評(píng)價(jià)目標(biāo)，并依據(jù)評(píng)價(jià)目標(biāo)確立評(píng)價(jià)任務(wù)、選擇評(píng)價(jià)方式。復(fù)習(xí)教學(xué)過程中，“融教于評(píng)、融評(píng)于教”，及時(shí)、準(zhǔn)確診斷學(xué)生知識(shí)掌握情況、大概念的概括化水平和遷移能力，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)教學(xué)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和改進(jìn)，即可提升復(fù)習(xí)教學(xué)的效果。

圖2 以大概念為核心的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖

“幾種氣體的實(shí)驗(yàn)室制取”復(fù)習(xí)，其教學(xué)目標(biāo)要以具體的化學(xué)知識(shí)為載體，基于問題解決、深度思維基礎(chǔ)上建起實(shí)驗(yàn)室制取氣體的結(jié)構(gòu)化知識(shí)，從而建構(gòu)“實(shí)驗(yàn)體系三要素及其相互關(guān)系”實(shí)驗(yàn)室制取氣體的系統(tǒng)要求。復(fù)習(xí)教學(xué)時(shí)，就是要立足這一目標(biāo)系統(tǒng)，結(jié)合學(xué)生實(shí)驗(yàn)室制取氣體相關(guān)問題解決過程的所表現(xiàn)出來的水平，檢測(cè)學(xué)生是否達(dá)成氣體制取知識(shí)的結(jié)構(gòu)化水平、制取氣體思路方法的觀念性水平。如果沒有達(dá)成，復(fù)習(xí)教學(xué)時(shí)必須優(yōu)化教學(xué)流程、重構(gòu)學(xué)習(xí)任務(wù)，從而幫助學(xué)生達(dá)成復(fù)習(xí)教學(xué)的目標(biāo)追求。為此，構(gòu)建“幾種氣體的實(shí)驗(yàn)室制取”復(fù)習(xí)的教學(xué)目標(biāo)、評(píng)價(jià)目標(biāo)與評(píng)價(jià)方式（見表1）。

表1 “幾種氣體的實(shí)驗(yàn)室制取”復(fù)習(xí)教學(xué)目標(biāo)、評(píng)價(jià)目標(biāo)和評(píng)價(jià)方式

三、設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)活動(dòng)

（一）編制導(dǎo)學(xué)問題，奠基大概念

以大概念為核心的整合性復(fù)習(xí)教學(xué)，目的是為了形成以大概念為統(tǒng)攝的知識(shí)結(jié)構(gòu)，形成解決問題的思路和方法?；瘜W(xué)的具體事實(shí)、概念和原理是形成大概念的基礎(chǔ)和源泉，因此，應(yīng)設(shè)置一些具有對(duì)話功能和有一定思維容量的問題，引導(dǎo)學(xué)生展開自我對(duì)話，喚醒學(xué)生已有認(rèn)知，為實(shí)施以大概念為核心的整合性復(fù)習(xí)教學(xué)掃清知識(shí)障礙，為大概念的建構(gòu)奠定基礎(chǔ)。具有對(duì)話功能的話題是指能有效激起自我對(duì)話，引發(fā)學(xué)生與教材、與自我所擁有的知識(shí)、想法或觀念進(jìn)行審視。實(shí)踐證明，以“寫出”“說出”或“是什么”等字眼設(shè)計(jì)的問題能有效引發(fā)學(xué)生的自我對(duì)話。具有一定的思維容量是指能驅(qū)動(dòng)學(xué)生思考，引導(dǎo)學(xué)生思考具體事實(shí)背后的思想和觀點(diǎn)。

為此，本復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)如下導(dǎo)學(xué)問題：①寫出能夠生成O2、CO2和H2的反應(yīng)化學(xué)方程式，思考哪些反應(yīng)可用于實(shí)驗(yàn)室制取相關(guān)氣體、其他反應(yīng)不能用于實(shí)驗(yàn)室制取相應(yīng)氣體的原因；②詳細(xì)回顧實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制氧氣、用雙氧水和二氧化錳制氧氣、實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳的發(fā)生裝置有什么特點(diǎn)，并指出選擇發(fā)生裝置的依據(jù)；③用圖表示O2、CO2和H2的多種收集方法，并說說氣體收集裝置選擇的依據(jù)；④回憶實(shí)驗(yàn)室制取O2、CO2的實(shí)驗(yàn)操作過程，寫出操作過程的注意事項(xiàng)及原因。復(fù)習(xí)教學(xué)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生圍繞這些導(dǎo)學(xué)問題，通過獨(dú)立思考、交流討論等學(xué)習(xí)活動(dòng)，激活學(xué)生知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，提升知識(shí)的結(jié)構(gòu)化水平。

（二）編制導(dǎo)探問題，建構(gòu)大概念

大概念是由最下位的化學(xué)事實(shí)、概念抽象概括為次級(jí)概念，再由次級(jí)概念一般化而形成的。因此，以大概念為核心的整合性復(fù)習(xí)教學(xué)，首先應(yīng)從形成大概念的末梢處發(fā)問，引導(dǎo)學(xué)生展開對(duì)話，解決末梢問題；其次，由點(diǎn)及面地追問，打開學(xué)生思維的閘門，在質(zhì)疑和釋疑過程中，體驗(yàn)從事實(shí)概括提升至上級(jí)概念的過程；最后，由表及里地追問，驅(qū)動(dòng)學(xué)生的思維，把學(xué)生的思維引向新的高度，學(xué)生在互動(dòng)的過程中，對(duì)知識(shí)進(jìn)行層層剝皮，把知識(shí)背后最本質(zhì)的思想觀點(diǎn)挖掘出來，從而建構(gòu)大概念。復(fù)習(xí)教學(xué)時(shí)，可通過三個(gè)環(huán)節(jié)、圍繞相關(guān)導(dǎo)探問題開展深入細(xì)致的研究，從而實(shí)現(xiàn)概念的建構(gòu)。教學(xué)環(huán)節(jié)與導(dǎo)探問題為：

環(huán)節(jié)一、從點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行設(shè)問。具體問題為：①實(shí)驗(yàn)室加熱高錳酸鉀制氧氣用排水法收集氧氣時(shí)，為什么剛開始有氣泡冒出時(shí)不能馬上收集？②用排空氣法收集氣體時(shí)，導(dǎo)管為什么要伸到集氣瓶的底部？③放置氣體的方法為什么要根據(jù)氣體的密度來確定？……環(huán)節(jié)二、“由點(diǎn)及面”進(jìn)行追問——這些操作細(xì)節(jié)的目的有什么共同的特點(diǎn)？環(huán)節(jié)三、“由表及里”進(jìn)行追問——這些操作注意事項(xiàng)的目的都同時(shí)指向：實(shí)驗(yàn)室制取氣體是以獲得純凈氣體為目的。從這些事實(shí)出發(fā)，同學(xué)們有沒有發(fā)現(xiàn)——實(shí)驗(yàn)室制取氣體的目的與操作注意事項(xiàng)有什么關(guān)系？通過三個(gè)環(huán)節(jié)導(dǎo)探活動(dòng)，有利于學(xué)生概括出知識(shí)背后的本質(zhì)思想與解決問題的思路方法，從而將知識(shí)上升到觀念性水平。

（三）創(chuàng)設(shè)應(yīng)用情境，活化大概念

大概念是否形成，還要看學(xué)生能否運(yùn)用結(jié)構(gòu)化的思維模型與認(rèn)識(shí)思路去解決陌生情境中的實(shí)際問題。因此，在復(fù)習(xí)教學(xué)中，教師要善于從生產(chǎn)生活實(shí)際、社會(huì)熱點(diǎn)問題或化學(xué)史料中創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境，把復(fù)習(xí)內(nèi)容聚攏其中，設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)性問題，組織學(xué)生展開多元對(duì)話，在思維的激蕩與具體情境的應(yīng)用中獲得日漸清晰的認(rèn)識(shí)。以下是本節(jié)課的應(yīng)用情境與問題設(shè)計(jì)。

播放視頻：1.某知名電視節(jié)目的視頻（報(bào)道稱，使用乙烯利催熟香蕉存在食品安全問題）；2.專家辟謠的新聞（專家稱，乙烯利是一種無毒有機(jī)化合物，可以釋放乙烯，乙烯是植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，可促進(jìn)果實(shí)成熟；目前尚未發(fā)現(xiàn)使用乙烯利催熟的香蕉造成人體健康危害的證據(jù)）。提出探究問題：實(shí)驗(yàn)室用乙烯利制取乙烯的方法，要考慮哪些問題和知道哪些信息？如何依據(jù)相關(guān)信息與問題選擇實(shí)驗(yàn)裝置、確定收集方法以及實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)該注意什么問題？為什么？

四、教學(xué)反思

（一）大概念的確定是整合性教學(xué)的關(guān)鍵

實(shí)施以大概念為核心的整合性復(fù)習(xí)教學(xué)，大概念的確定是關(guān)鍵。大概念的確定可以通過課標(biāo)中的高頻詞、教材的深度理解和超越慣常理解的抽象概括等路徑篩選與確定［3］。本課對(duì)幾種氣體制取的有關(guān)事實(shí)從原理、裝置、操作對(duì)其進(jìn)行分類，從現(xiàn)象到本質(zhì)、從特殊到一般分別抽象概括出概括程度更高的上級(jí)概念（如原理系統(tǒng)概括出“反應(yīng)速率適中”和“氣體物質(zhì)易獲的”），然后將“原理系統(tǒng)”、“裝置系統(tǒng)”和“操作系統(tǒng)”的相關(guān)概念納入“實(shí)驗(yàn)體系三要素及其關(guān)系”這一大概念中，最后，以此思路搭建出“以大概念為核心的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖”。此結(jié)構(gòu)圖是大概念形成的路徑圖，為目標(biāo)的制定、教學(xué)活動(dòng)的規(guī)劃指明方向。

（二）深度學(xué)習(xí)是建構(gòu)大概念的有效方式

大概念是知識(shí)背后更為本質(zhì)的思想方法，不思則無、思則深遠(yuǎn)。深度學(xué)習(xí)是指在特定的社會(huì)文化情境中，學(xué)習(xí)者在與他人互動(dòng)以及環(huán)境互動(dòng)中，關(guān)注知識(shí)之間的有機(jī)聯(lián)系，最終能夠遷移并能夠解決實(shí)際生活問題的意義生成的過程［4］。本課通過編制導(dǎo)學(xué)問題，引領(lǐng)學(xué)生展開自我對(duì)話，梳理回顧氣體制取的有關(guān)事實(shí)，為大概念的結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)，然后編制導(dǎo)探問題，開展師生、師生對(duì)話，學(xué)生歷經(jīng)關(guān)聯(lián)概括、抽象歸納、解釋說明等高階思維活動(dòng)，形成以大概念為統(tǒng)領(lǐng)的知識(shí)層級(jí)結(jié)構(gòu)，最后，創(chuàng)設(shè)具有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用情境，學(xué)生通過解釋說明、遷移應(yīng)用、模型認(rèn)知等活動(dòng)，學(xué)生能夠運(yùn)用已形成的思路方法分析和解決相關(guān)問題。