指向?qū)W科核心素養(yǎng)的大概念單元教學(xué)設(shè)計(jì)探究

孫 昊

（淄博市基礎(chǔ)教育研究院 山東 淄博 255030）

大概念統(tǒng)領(lǐng)下的單元教學(xué)是落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的有效手段，其成為當(dāng)前素養(yǎng)為本、深化教育教學(xué)改革中的研究熱點(diǎn)與趨勢(shì)。［1］-［2］讓學(xué)生在頭腦中準(zhǔn)確地建立基本化學(xué)觀念，是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)，而大概念統(tǒng)領(lǐng)下的單元教學(xué)設(shè)計(jì)能對(duì)零散的學(xué)科知識(shí)進(jìn)行有效的提煉概括，幫助學(xué)生在頭腦中建構(gòu)學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)全景圖，促進(jìn)形成化學(xué)觀念。因此，開展以學(xué)科大概念為統(tǒng)領(lǐng)的單元教學(xué)對(duì)課程教學(xué)改革的實(shí)施具有重要意義。

一、大概念與教學(xué)

1.教學(xué)過程的本質(zhì)

學(xué)習(xí)其本質(zhì)上是一個(gè)特殊的認(rèn)識(shí)過程。教學(xué)就是教師通過創(chuàng)造條件，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)再到實(shí)踐的過程。高質(zhì)量的課堂是知識(shí)、概念在學(xué)生頭腦中形成多維聯(lián)系、學(xué)生思維積極活動(dòng)的課堂，學(xué)生要完成對(duì)知識(shí)深層次的理解，就要對(duì)知識(shí)進(jìn)行深入加工與整合，加強(qiáng)對(duì)概念之間關(guān)系的抽象概括，挖掘它們之間有意義的聯(lián)系，加深對(duì)知識(shí)的理解與認(rèn)識(shí)。

2.大概念的內(nèi)涵理解

對(duì)于大概念的定義及理解學(xué)者們有三個(gè)共識(shí)：（1）大概念是抽象概括出來的概念，認(rèn)為大概念是在經(jīng)驗(yàn)和事實(shí)的基礎(chǔ)上對(duì)概念之間關(guān)系加以抽象概括的結(jié)果。（2）大概念是聯(lián)系整合概念的概念，能將各種概念和理解統(tǒng)一成一個(gè)整體。（3）大概念是能夠廣泛遷移應(yīng)用的概念。認(rèn)為大概念超越了個(gè)別的知識(shí)和技能，能夠在更大范圍內(nèi)遷移運(yùn)用。［3］

所謂大概念即從具體的事實(shí)、經(jīng)驗(yàn)、概念中簡(jiǎn)明扼要地凝練和概括出來的反映學(xué)科本質(zhì)特征的上位概念和核心概念。大概念搭建了一個(gè)“認(rèn)知框架”，清晰地顯示出了各個(gè)事實(shí)、經(jīng)驗(yàn)、概念之間的聯(lián)系，使人們?cè)谡w的認(rèn)知框架下理解學(xué)習(xí)各個(gè)概念、事實(shí)?；诖蟾拍畹倪@種整合統(tǒng)領(lǐng)特性，可以促進(jìn)學(xué)習(xí)者的深度學(xué)習(xí)、持久記憶和廣泛遷移。因此，我們應(yīng)該轉(zhuǎn)變教學(xué)目標(biāo)取向，認(rèn)識(shí)大概念對(duì)學(xué)生深度學(xué)習(xí)、發(fā)展學(xué)生思維的重要性，從單純地讓學(xué)生記憶專家結(jié)論轉(zhuǎn)向培育專家思維，促進(jìn)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化，推動(dòng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、調(diào)用及遷移能力。

二、基于學(xué)科核心素養(yǎng)的大概念提煉

大概念的提煉及單元學(xué)習(xí)主題的建構(gòu)要求教師深刻理解學(xué)科本質(zhì)，站在更高層次理解學(xué)科核心知識(shí)，能從具體內(nèi)容出發(fā)深刻分析和挖掘知識(shí)背后的學(xué)科思想觀念，實(shí)現(xiàn)從碎片化的知識(shí)教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榇龠M(jìn)學(xué)科觀念形成并以此發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的教學(xué)。

1.基于學(xué)科思想本質(zhì)凝練大概念

化學(xué)的學(xué)科本質(zhì)指在研究物質(zhì)的宏觀性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)、創(chuàng)造新物質(zhì)，以及形成和發(fā)展新理論的過程中，體現(xiàn)的化學(xué)基本觀念和思想、科學(xué)探究方法及科學(xué)態(tài)度和精神。［4］由此，基于學(xué)科思想本質(zhì)角度凝練大概念，可以從以下幾方面來探索思考：一是指向加強(qiáng)化學(xué)思維方式和基本觀念的形成，基于化學(xué)學(xué)科的研究對(duì)象和基本問題來提煉大概念。如圍繞“物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)”，通過對(duì)組成物質(zhì)的微粒的認(rèn)識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生形成元素觀、微粒觀、變化觀等基本化學(xué)觀念。二是指向化學(xué)學(xué)科的探究和思維方法，基于科學(xué)探究和實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的主要構(gòu)成要素提煉大概念。如化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系三要素及其相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法。三是指向科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任。如嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度、批判質(zhì)疑和勇于探究的科學(xué)精神、化學(xué)與社會(huì)進(jìn)步、綠色化學(xué)等。

2.圍繞課程標(biāo)準(zhǔn)確定大概念

義務(wù)教育化學(xué)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)2022年版以大概念為統(tǒng)領(lǐng)，精心選擇了促進(jìn)全體學(xué)生核心素養(yǎng)全面發(fā)展的化學(xué)課程內(nèi)容，構(gòu)建了大概念統(tǒng)領(lǐng)下的化學(xué)課程內(nèi)容體系。因此，深入研究與把握課程標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)提煉和概括學(xué)科大概念具有積極的促進(jìn)作用。

例如物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)主題內(nèi)容要求：“初步形成基于元素和分子、原子認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化的視角，建立認(rèn)識(shí)物質(zhì)的宏觀和微觀視角之間的關(guān)聯(lián)”。本主題致力于讓學(xué)生從宏觀和微觀兩個(gè)角度認(rèn)識(shí)事物的組成與結(jié)構(gòu)，打通宏觀與微觀之間的聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生元素觀、微粒觀的形成。因此，我們可以圍繞物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)大概念抽提出次級(jí)大概念“物質(zhì)的組成可以從宏觀元素和微觀粒子角度認(rèn)識(shí)，物質(zhì)的性質(zhì)與組成和結(jié)構(gòu)有關(guān)”，進(jìn)而在宏觀元素和微觀粒子兩條認(rèn)識(shí)路線下學(xué)習(xí)元素概念、元素符號(hào)書寫、涵義、元素周期表；分子、原子、離子概念特點(diǎn)；化學(xué)式涵義、書寫、化合價(jià)、相對(duì)分子質(zhì)量等核心概念，最終落實(shí)到水由氧元素和氫元素組成；通電條件下水分子可以分解成氫原子和氧原子；氨水揮發(fā)使酚酞溶液變紅等化學(xué)事實(shí)?！拔镔|(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”學(xué)科大概念及其知識(shí)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 “物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”學(xué)科大概念及知識(shí)結(jié)構(gòu)

3.依據(jù)核心素養(yǎng)提煉大概念

核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)而逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。核心素養(yǎng)是落實(shí)教育立德樹人根本任務(wù)的具體畫像，對(duì)教學(xué)具有很強(qiáng)的指導(dǎo)作用，因此大概念也可以從學(xué)科核心素養(yǎng)中提取。如化學(xué)觀念中：“化學(xué)變化有新物質(zhì)的生成，其本質(zhì)是原子的重新組合”就是大概念。依據(jù)此大概念可以分別從質(zhì)量守恒定律、化學(xué)反應(yīng)的特征及類型、化學(xué)反應(yīng)的表示方法及應(yīng)用展開進(jìn)行教學(xué)。

三、以大概念統(tǒng)領(lǐng)單元教學(xué)設(shè)計(jì)

以大概念統(tǒng)領(lǐng)的單元教學(xué)設(shè)計(jì)，應(yīng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一學(xué)科知識(shí)學(xué)習(xí)與發(fā)展學(xué)生素養(yǎng)兩者的關(guān)系，通過大概念組織具體教學(xué)知識(shí)素材，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)，將“惰性知識(shí)”轉(zhuǎn)化為“專家思維”，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的高通路遷移。以“物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”為例，依據(jù)魯科版初中化學(xué)教材，以大概念為統(tǒng)領(lǐng)，統(tǒng)籌“水的組成”“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”兩個(gè)單元內(nèi)容進(jìn)行大單元教學(xué)設(shè)計(jì)如下。

1.學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向的單元學(xué)習(xí)目標(biāo)

新頒布的義務(wù)教育化學(xué)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)，明確了化學(xué)觀念在內(nèi)的四方面核心素養(yǎng)目標(biāo)，指出了通過解決實(shí)際問題、強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)和增強(qiáng)實(shí)踐能力等途徑落實(shí)核心素養(yǎng)要求。因此，教學(xué)目標(biāo)應(yīng)立足發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，將具體知識(shí)作為發(fā)展素養(yǎng)的腳手架，幫助學(xué)生在大概念的統(tǒng)領(lǐng)下構(gòu)建學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)，完成由知識(shí)向能力的發(fā)展?；谝陨峡紤]，根據(jù)義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)要求，以“物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)”大概念為統(tǒng)領(lǐng)，幫助學(xué)生形成從宏觀和微觀兩個(gè)視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)的思維方式，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)觀念，體驗(yàn)化學(xué)學(xué)科探索世界，研究物質(zhì)的獨(dú)特的學(xué)科方法，感受化學(xué)學(xué)科對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要作用。具體如下：（1）知道物質(zhì)是由微粒構(gòu)成的，初步形成從宏觀元素和微觀粒子視角認(rèn)識(shí)物質(zhì)的學(xué)科思維。（2）理解分子、原子和物質(zhì)之間的關(guān)系，并能用符號(hào)從微觀角度對(duì)物質(zhì)及其變化進(jìn)行表征。（3）初步認(rèn)識(shí)原子的結(jié)構(gòu)，知道模型建構(gòu)是化學(xué)學(xué)科認(rèn)識(shí)事物的常用方法。（4）體會(huì)人類探索物質(zhì)微觀世界的不斷發(fā)展的艱辛過程，認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科對(duì)社會(huì)的突出貢獻(xiàn)，形成正確的化學(xué)價(jià)值觀。

2.單元學(xué)習(xí)流程與活動(dòng)設(shè)計(jì)

在單元目標(biāo)的指引下，可以有目的地組織教學(xué)內(nèi)容，圍繞“物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”大概念，設(shè)計(jì)層層遞進(jìn)式的單元學(xué)習(xí)流程和挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)任務(wù)，從學(xué)生日常生活中最熟悉的水入手，讓學(xué)生理解分子的概念，初步從微觀角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)。通過水的電解實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)元素的概念，知道物質(zhì)都是由元素組成的，明確分子、原子和元素之間的關(guān)系。通過用化學(xué)式、化學(xué)方程式表示水的分解與合成，初步建立宏觀、微觀、符號(hào)三重表征的化學(xué)學(xué)科思維。整個(gè)單元圍繞對(duì)水的認(rèn)識(shí)與研究，從宏觀元素和微觀粒子兩條線展開，基于具體化學(xué)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)，建立化學(xué)學(xué)科思維，形成化學(xué)學(xué)科觀念，最終促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展?！拔镔|(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”單元，可以按照?qǐng)D2所示的單元教學(xué)框架整體設(shè)計(jì)教學(xué)思路及學(xué)習(xí)活動(dòng)。

圖2 “物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”單元教學(xué)思路

四、大概念統(tǒng)領(lǐng)下的單元教學(xué)思考

高質(zhì)量的化學(xué)課堂是在學(xué)科核心素養(yǎng)的指引下，以調(diào)動(dòng)和啟發(fā)學(xué)生思維為核心，以真實(shí)情境中的項(xiàng)目、活動(dòng)、問題解決為主線的教學(xué)。在整個(gè)過程中大概念發(fā)揮了重要的聯(lián)結(jié)作用，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)各個(gè)事實(shí)、經(jīng)驗(yàn)、概念之間的聯(lián)系，依據(jù)大概念搭建的“認(rèn)知框架”，將散落的學(xué)科知識(shí)一一串聯(lián)起來，很好地促進(jìn)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化，使概念之間形成深層次的聯(lián)系，最終提升學(xué)生在面對(duì)不同問題情境下的知識(shí)遷移應(yīng)用能力。

以大概念統(tǒng)領(lǐng)的單元教學(xué)提升了教師對(duì)教學(xué)主線的把握，教師可以在教學(xué)目標(biāo)的指引下，依據(jù)大概念組織整合教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)基于真實(shí)問題的教學(xué)情境，設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性的教學(xué)活動(dòng)，形成高質(zhì)量的課堂。這對(duì)教師學(xué)科本質(zhì)的理解提出了更高要求，需要教師站在更高角度、以更寬視野進(jìn)行分析和思考，需要從關(guān)注具體知識(shí)技能的教學(xué)逐漸轉(zhuǎn)變到大概念統(tǒng)領(lǐng)下的大單元教學(xué)，深入分析大概念與學(xué)生學(xué)科思維培養(yǎng)之間的關(guān)系，統(tǒng)籌安排學(xué)生認(rèn)知發(fā)展進(jìn)度與課時(shí)教學(xué)任務(wù)，讓學(xué)生的思維能力提升與學(xué)科知識(shí)教學(xué)協(xié)調(diào)同步發(fā)展。