基于學(xué)術(shù)性情境的大概念教學(xué)

劉瑞　王惠霖　袁緒富　鄭長龍

摘要： 在新時代背景下，創(chuàng)新是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的特質(zhì)。開展基于學(xué)術(shù)性情境的大概念教學(xué)，是促進拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要方式。以選擇性必修“原子結(jié)構(gòu)”主題為例，在“激光與晶體”學(xué)術(shù)性情境中，以跨學(xué)科大概念“能量”和學(xué)科大概念“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”為統(tǒng)領(lǐng)，圍繞激光光源的發(fā)光原理和晶體的光學(xué)性質(zhì)兩個板塊設(shè)計系列問題。學(xué)生在解決問題的過程中理解和掌握“原子結(jié)構(gòu)”主題的基本概念，形成化學(xué)思維，發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞： 原子結(jié)構(gòu)； 學(xué)術(shù)性情境； 大概念

文章編號： 10056629（2023）08003307中圖分類號： G633.8文獻標識碼： B

在新時代背景下，創(chuàng)新是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的特質(zhì)［1］。《普通高中化學(xué)課程標準（2017年版）》（以下簡稱“高中新課標”）指出：“真實、具體的問題情境是學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺，為學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提供了真實的表現(xiàn)機會。［2］”本文為“真實問題情境”賦予了新內(nèi)涵：“學(xué)術(shù)性情境”在繼承真實問題情境的素養(yǎng)功能的同時，適應(yīng)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目的。創(chuàng)新意味著“舉一反三”“舉一反十”［3］，這里的“一”與大概念具有內(nèi)在的一致性，通過具有概括性和統(tǒng)攝性的大概念實現(xiàn)“一到多”的目的。因此，大概念教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的重要途徑。

“原子結(jié)構(gòu)”是高中化學(xué)的核心內(nèi)容，是解釋和預(yù)測元素性質(zhì)的重要理論，對學(xué)生認識化學(xué)微觀世界的特殊性具有重要意義。同時，微觀世界抽象性較強，其認識思路與學(xué)生已有的宏觀思維方式具有顯著差異，是化學(xué)教學(xué)的難點。目前，較少有研究在新時代拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的背景下，探索“原子結(jié)構(gòu)”主題的教學(xué)設(shè)計［4］。本研究以高中化學(xué)選擇性必修“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”模塊“原子結(jié)構(gòu)”主題為例，探討基于學(xué)術(shù)性情境的大概念教學(xué)，為指向創(chuàng)新的高中化學(xué)教學(xué)實踐提供參考。

1 學(xué)術(shù)性情境

教學(xué)需要創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)那榫?，以促進學(xué)生的自主建構(gòu)，情境是一切認知活動的基礎(chǔ)［5］。真實問題情境能夠促進學(xué)生積極主動地建構(gòu)理解，整合和發(fā)展知識結(jié)構(gòu)，同時有助于培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。

創(chuàng)新是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的特質(zhì)［6］。因此，有必要探索指向創(chuàng)新的真實問題情境的新內(nèi)涵。高中新課標將高中化學(xué)課程劃分為必修、選擇性必修和選修三類［7］。其中，必修階段面向所有學(xué)生，旨在發(fā)展全體學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，因此課標中必修階段的教學(xué)情境素材多與日常生活及社會相關(guān)［8］，整體而言具有基礎(chǔ)性；而選擇性必修階段面向的是未來將要從事化學(xué)相關(guān)職業(yè)的學(xué)生，承載著探索化學(xué)、深入認識化學(xué)的功能。因此，為更好地適應(yīng)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需求，選擇性必修階段的教學(xué)應(yīng)注重學(xué)術(shù)性情境的創(chuàng)設(shè)，學(xué)術(shù)性情境拓展了真實問題情境的內(nèi)涵。所謂學(xué)術(shù)性情境，指的是與純化學(xué)研究或應(yīng)用化學(xué)研究相關(guān)的情境，這類情境往往取材于學(xué)術(shù)前沿，能夠引發(fā)真實的學(xué)術(shù)問題。其中既涵蓋了相關(guān)化學(xué)知識、方法，又能體現(xiàn)化學(xué)研究的思維和化學(xué)的本質(zhì)，是創(chuàng)新的重要載體。將學(xué)術(shù)性情境融入常規(guī)教學(xué)內(nèi)容，賦予了內(nèi)容創(chuàng)新的屬性，內(nèi)容不再是表面化、散點的靜態(tài)知識，而是被學(xué)術(shù)性情境“激活”的“活知識”，從而實現(xiàn)知識的素養(yǎng)化和功能化。只有具備活知識的人，才能具備解決真實問題的素養(yǎng)和創(chuàng)新的能力。學(xué)術(shù)性情境既繼承了真實問題情境的素養(yǎng)功能與價值，又是站在拔尖創(chuàng)新人才的需求下對真實問題情境的豐富與發(fā)展。

2 大概念及大概念教學(xué)

《義務(wù)教育化學(xué)課程標準（2022年版）》（以下簡稱“義務(wù)教育新課標”）將“構(gòu)建大概念統(tǒng)領(lǐng)的化學(xué)課程內(nèi)容體系”確立為課程理念之一［9］，這意味著對大概念的理解及運用大概念開展教學(xué)是亟待研究的重要議題。

當(dāng)前，大概念作為課程的核心和錨點，除了在理論層面從多個維度解析其內(nèi)涵，其在教育教學(xué)實踐中的應(yīng)用，即探討大概念教學(xué)的實施，具有更為重要的現(xiàn)實意義。大概念教學(xué)追求認知的結(jié)構(gòu)化，使之成為一種反映專家思維的活知識，在新的情境中可以被激活和運用［10］，這就與關(guān)注專家結(jié)論的傳統(tǒng)式教學(xué)區(qū)別開來。創(chuàng)新是專家思維的核心特征［11］，學(xué)生運用專家思維解決問題，符合素養(yǎng)導(dǎo)向的課程的總體要求。大概念教學(xué)指向培養(yǎng)解決真實性問題的素養(yǎng)，這與學(xué)術(shù)性情境的素養(yǎng)功能具有內(nèi)在一致性，因此，大概念教學(xué)應(yīng)注重直接指向?qū)W科本原性問題解決的學(xué)術(shù)性情境的創(chuàng)設(shè)［12］。根據(jù)大概念的屬性，可以推導(dǎo)出圍繞大概念教學(xué)需要：（1）基于化學(xué)學(xué)科本質(zhì)深入理解所教主題的內(nèi)容體系，提煉出具有統(tǒng)攝性的大概念，結(jié)構(gòu)化地呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容；（2）基于學(xué)生的發(fā)展需求準確把握大概念的素養(yǎng)功能，發(fā)揮大概念在課程知識與核心素養(yǎng)之間的橋梁作用；（3）重視設(shè)計遷移性問題，大概念的生成經(jīng)歷“具體→抽象→具體”的循環(huán)過程，不僅從真實情境中來，還要回到真實中去。通過將大概念遷移應(yīng)用于新的情境，促進學(xué)生對大概念的深度理解，并在此過程中提升創(chuàng)新能力。

3 “原子結(jié)構(gòu)”教學(xué)設(shè)計與實施

3.1 教學(xué)設(shè)計基本理念與思路

大概念與其說是概念，不如說是一種觀念，一種思維方式，是經(jīng)歷一定學(xué)習(xí)歷程后所形成的對自然與社會更加抽象的一般看法［13］，即大概念是一種認識視角或透鏡。教師無法把所有知識教給學(xué)生，但可以幫助學(xué)生建立看待世界的透鏡，尤其是在知識激增的信息化時代，將大概念作為認識視角的設(shè)計理念顯得更具價值。

“能量”和“結(jié)構(gòu)與功能”是跨學(xué)科大概念［14， 15］，其中“結(jié)構(gòu)與功能”包含了“結(jié)構(gòu)”和“功能”兩個要素，“結(jié)構(gòu)”這一要素在化學(xué)中常具體表述為“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”，是“宏觀辨識與微觀探析”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的具體體現(xiàn)［16］。本節(jié)內(nèi)容基于原子的核外電子排布預(yù)測和解釋元素性質(zhì)，承載著深化理解“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”大概念的功能與價值。本研究采用自上而下的方式，顯性化地將跨學(xué)科大概念“能量”及學(xué)科大概念“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”作為組織原子結(jié)構(gòu)主題內(nèi)容的線索，為學(xué)生提供認識主題基本概念的視角，引導(dǎo)學(xué)生基于大概念解決學(xué)術(shù)性情境中產(chǎn)生的問題，從而學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)主題下的基態(tài)、激發(fā)態(tài)、能層、能級等基本概念（如圖1所示）。同時，原子結(jié)構(gòu)主題的基本概念成為深入理解跨學(xué)科大概念和學(xué)科大概念的重要支撐。主題基本概念與大概念之間相互作用，相互促進。所以厘清概念之間的關(guān)系，識別主題的基本概念、跨學(xué)科大概念與學(xué)科大概念，對加強大概念的統(tǒng)攝性，促進以大概念為統(tǒng)領(lǐng)的結(jié)構(gòu)化教學(xué)設(shè)計具有重要的方法論意義。

本課例的“激光與晶體”學(xué)術(shù)性情境是在與“非線性光學(xué)晶體”科研人員（致謝中提及）討論過程中產(chǎn)生的。這一領(lǐng)域?qū)儆趯W(xué)術(shù)前沿，且具有重要的應(yīng)用價值，我國學(xué)者在這一領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平?；凇凹す馀c晶體”學(xué)術(shù)性情境，圍繞激光光源的發(fā)光原理和晶體的光學(xué)性質(zhì)兩個板塊設(shè)計系列問題，學(xué)生在解決問題的過程中建構(gòu)“能量”和“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的大概念，發(fā)展宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認知的核心素養(yǎng)，教學(xué)設(shè)計框架如圖2所示。

3.2 教學(xué)目標

（1） 基于學(xué)術(shù)性情境“激光與晶體”，在解決問題的過程中理解跨學(xué)科大概念“能量”和學(xué)科大概念“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”，形成認識原子結(jié)構(gòu)的基本視角。

（2） 通過探討激光光源的發(fā)光原理及光譜學(xué)事實對原子結(jié)構(gòu)模型的挑戰(zhàn)，理解基態(tài)、激發(fā)態(tài)、量子化、能層、能級等主題基本概念；體會模型對認識微觀世界的重要作用，理解化學(xué)模型建構(gòu)和修正是基于證據(jù)的推理；發(fā)展證據(jù)推理與模型認知的核心素養(yǎng)。

（3） 通過探討不同晶體光學(xué)性質(zhì)差異的原因，掌握原子核外電子排布的構(gòu)造原理，能夠書寫核外電子排布式；深化對“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”學(xué)科大概念的理解并遷移；發(fā)展宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)。

3.3 教學(xué)實施受篇幅所限，教學(xué)實施過程做了簡化處理，師生互動中的語言做了適當(dāng)修飾。

3.3.1 創(chuàng)設(shè)學(xué)術(shù)性情境

［學(xué)術(shù)性情境］激光是20世紀以來繼核能、信息技術(shù)、生物技術(shù)等之后人類的又一重大發(fā)明，被稱為“最快的刀”“最準的尺”“最亮的光”。

我國在激光領(lǐng)域的研究處于世界前沿，是世界上少數(shù)能夠制造實用深紫外全固態(tài)激光器的國家。深紫外光屬于不可見光，波長比200nm還小，能量高，非常難取得。

這就需要依靠一類特殊的晶體，當(dāng)激光光源打入這類晶體后，波長會顯著減小。

其中，能輸出深紫外光的典型晶體是氟代硼鈹酸鉀（KBe2BO3F2，簡稱KBBF），我國的陳創(chuàng)天院士團隊首次將該晶體生長到能夠應(yīng)用的程度［17］，這一技術(shù)領(lǐng)先了美國15年［18］。

科學(xué)家們對于深紫外區(qū)域晶體的探索從未止步，如氟代硼鋅酸銫（CsZn2BO3F2，簡稱CZBF）［19］，二者的性質(zhì)對比如下表所示。

［核心問題］激光光源的發(fā)光原理是什么？為什么KBBF與CZBF的光學(xué)性質(zhì)存在差異？這些問題的答案都離不開對原子結(jié)構(gòu)的認識，今天我們就一起來從能量的視角學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識從而解決這些問題。

3.3.2 板塊1：解決激光光源的發(fā)光原理

［核心問題1］激光光源的發(fā)光原理是什么？

［教師講解］光的產(chǎn)生離不開原子中電子的能量變化，當(dāng)電子從高能態(tài)躍遷到低能態(tài)時，會以光子的形式釋放能量。相應(yīng)地，電子從低能態(tài)躍遷到高能態(tài)時，會吸收能量。我們把處于最低能量狀態(tài)的原子稱為“基態(tài)原子”，處于較高能量狀態(tài)的原子稱為“激發(fā)態(tài)原子”。

不同元素原子中的電子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光，這些光可以用光譜儀來攝取，從而獲得原子光譜。

［討論］根據(jù)盧瑟福（E. Rutherford）的原子結(jié)構(gòu)模型，電子繞核做高速運動。在這個過程中，輻射出的電磁波頻率應(yīng)該是連續(xù)的，因此理論上應(yīng)得到連續(xù)光譜。然而，實驗事實表明氫原子發(fā)射光譜是線狀的，這該如何解釋呢？請大家小組討論。

［學(xué)生］氫原子內(nèi)部的能量是不連續(xù)的。

［教師總結(jié)］線性光譜說明能量是不連續(xù)的，我們把這種不連續(xù)性稱之為“量子化”，這正是玻爾原子結(jié)構(gòu)模型的進步之處。

［教師講解］在玻爾（N. Bohr）原子結(jié)構(gòu)模型中，核外電子按照能量的不同進行分層排布，稱之為“能層”，用符號n來表示，每一層分別用K， L， M等來表示。

［討論］實驗事實對玻爾原子模型也提出了挑戰(zhàn)：用高分辨率光譜儀觀察氫原子中的核外電子由n=2的狀態(tài)躍遷到n=1的狀態(tài)，得到的是兩條靠得很近的譜線；與此類似，Na原子的核外電子在n=3的層內(nèi)躍遷形成兩條雙黃線。這該怎么去解釋？

［學(xué)生］說明即使是同一能層的電子，能量可能不一樣。

［教師講解］說明同一能層的電子，還存在不同的能量狀態(tài)，稱之為“能級”。

［討論］能級符號與所能容納的最多電子數(shù)如下表所示。從這張表中，你們發(fā)現(xiàn)了哪些規(guī)律呢？大家小組交流討論一下吧。

［學(xué)生］每個能層中的能級數(shù)等于其能層序數(shù)；每一能層最多可容納的電子數(shù)為2n2；s， p， d， f能級最多可容納的電子數(shù)分別是2， 6， 10， 14。

［教師總結(jié)］通過剛才的一系列活動，我們總結(jié)了許多規(guī)律。原子結(jié)構(gòu)屬于微觀層面，無法直接觀察到，因此需要借助模型來使其可視化。而模型的構(gòu)建與優(yōu)化離不開實驗的證據(jù)以及基于證據(jù)的推理。同學(xué)們以后在從事與化學(xué)相關(guān)的活動時，也要重視模型的思想以及基于證據(jù)進行推理。

3.3.3 板塊2：探討晶體光學(xué)性質(zhì)的差異

［核心問題2］在解決了光源的問題之后，我們來探討晶體的問題。為什么KBBF與CZBF的光學(xué)性質(zhì)存在差異？

［學(xué)生］可能是二者的結(jié)構(gòu)不同。

［教師引導(dǎo)］同學(xué)們提到了結(jié)構(gòu)，很好，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)！

這兩種晶體都是層狀結(jié)構(gòu)，其中K與Cs起到的是連接層與層之間的作用，并不會對物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生決定性的影響，那它們最大的差別在哪呢？

［學(xué)生］一個是Be，一個是Zn。

［教師講解］那Be與Zn又有什么不同呢？這就需要了解Be和Zn的核外電子排布情況。根據(jù)能量最低原理，核外電子應(yīng)該首先排布到能量較低的能級中，以使整個原子處于能量最低的狀態(tài)，這樣的原子才更穩(wěn)定。

核外電子排入能級中的順序遵循“構(gòu)造原理”，也就是能量最低原理。這是科學(xué)家們基于光譜學(xué)事實，得出的一個經(jīng)驗規(guī)律。如下圖所示，小圓圈表示一個能級，每一行對應(yīng)一個能層，箭頭引導(dǎo)的曲線顯示新增電子填入能級的順序。

根據(jù)構(gòu)造原理，我們可以寫出各元素基態(tài)原子的電子排布式，在電子排布式中，能級上排布的電子數(shù)寫在該能級符號的右上角。例如，基態(tài)C原子含有6個電子，它的核外電子排布式為1s22s22p2。

［教師引導(dǎo)］基態(tài)Be含有4個電子，基態(tài)Zn含有30個電子，現(xiàn)在大家能寫出它們的電子排布式了嗎？試試看，我們請一位同學(xué)上來寫。

［練習(xí)］Be：1s²2s²Zn：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²

［討論］大家寫好了之后交流討論一下，如何利用電子躍遷和電子排布的相關(guān)知識來解釋晶體光學(xué)性質(zhì)的差異？

［學(xué)生］為了使輸出的光波長更短、能量更高，晶體中的電子應(yīng)盡量減少躍遷的機會，從而減少對光子能量的吸收。

CZBF中Zn含有d軌道的電子，當(dāng)電子的能量越高，它所能被容許躍遷到的狀態(tài)也越多，因此更容易躍遷，所以CZBF比KBBF輸出的光的波長更長。

3.3.4 遷移應(yīng)用

［遷移應(yīng)用］看來大家已經(jīng)理解了我們今天所學(xué)的內(nèi)容。老師這里還有一種LiHgPO4晶體，它的其他光學(xué)性質(zhì)都比較良好，但輸出的波長約為250nm左右［20］，這屬于短波紫外區(qū)。大家想一想，該怎么做才有可能讓晶體輸出波長小于200nm的深紫外光呢？

［學(xué)生］Hg有d軌道的電子，可以考慮用沒有d電子的元素來替代，如第ⅠA和第ⅡA族（只有s軌道的電子），減少吸收。

［展示］我國學(xué)者在2016年發(fā)表過相關(guān)的論文，運用Cs來替代Hg從而制備出新的晶體LiCs2PO4，實現(xiàn)了輸出深紫外光，相關(guān)研究成果發(fā)表在2016年的《美國化學(xué)會志》［21］。

3.3.5 總結(jié)提升

［教師］本節(jié)課，我們從跨學(xué)科大概念“能量”和學(xué)科大概念“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”出發(fā)認識原子結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)了基態(tài)、激發(fā)態(tài)、量子化、能層、能級等主題基本概念。其實，還可以從空間視角來認識原子結(jié)構(gòu)，這就是之后我們要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

4 討論與建議

4.1 將科學(xué)研究教學(xué)化處理為學(xué)術(shù)性情境

本節(jié)課將學(xué)術(shù)性情境“激光與晶體”貫穿始終，教師為學(xué)生鋪墊背景、提供材料，學(xué)生在解決由學(xué)術(shù)性情境產(chǎn)生的問題的活動中自主建構(gòu)學(xué)習(xí)結(jié)果。創(chuàng)設(shè)一個有質(zhì)量、有效的學(xué)術(shù)性情境，需要教師具備一定的學(xué)術(shù)素養(yǎng)和學(xué)術(shù)交流的能力。本節(jié)課的學(xué)術(shù)性情境是在與兩位“非線性光學(xué)晶體”科研人員討論過程中產(chǎn)生的，能夠理解科學(xué)研究前沿并敏銳地捕捉到它們與中學(xué)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的聯(lián)系，是創(chuàng)設(shè)學(xué)術(shù)性情境的基礎(chǔ)，此外還需要教師將科學(xué)研究經(jīng)教學(xué)化處理為學(xué)術(shù)性情境。在教學(xué)化處理的過程中應(yīng)該注意：（1）學(xué)術(shù)性情境中應(yīng)融入主題基本概念，具有一定的知識容量。例如，核心問題“激光光源的發(fā)光原理是什么”嵌入了基態(tài)、激發(fā)態(tài)、量子化等基本概念，學(xué)生在問題解決的過程中生成了相互支持、相互關(guān)聯(lián)的概念群，這是理解并掌握知識的基礎(chǔ)；（2）在符合學(xué)生的認識水平的前提下，適當(dāng)選擇和處理學(xué)術(shù)性情境素材。本節(jié)課只選擇了深紫外倍頻晶體，并將其原理進行簡化，還設(shè)置了多次小組討論環(huán)節(jié)，降低了學(xué)生對素材的理解和解決問題的難度；（3）顯性體現(xiàn)科學(xué)研究的思維與方法。如本節(jié)課中原子結(jié)構(gòu)理論的建立和修正與光譜學(xué)的實驗事實密切相關(guān)，由此學(xué)生理解了實驗及證據(jù)推理與模型建構(gòu)及修正的關(guān)系。此外，深紫外倍頻晶體的素材基本來自我國研究者的科研成果，這些成果在我國高精尖領(lǐng)域的應(yīng)用有助于學(xué)生感受化學(xué)科學(xué)的發(fā)展以及正確認識化學(xué)的學(xué)科價值。

4.2 基于大概念結(jié)構(gòu)化教學(xué)設(shè)計

本節(jié)課針對“原子結(jié)構(gòu)”主題凝練了“能量”的跨學(xué)科大概念以及“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的學(xué)科大概念，有助于學(xué)生深入理解主題基本概念。當(dāng)講授與“原子結(jié)構(gòu)”類似的主題時，由于其涵蓋的知識內(nèi)容細碎且抽象，假如僅僅是知識點記憶和反復(fù)練習(xí)，則不能真正促進學(xué)生的深度理解和遷移應(yīng)用。因此，應(yīng)倡導(dǎo)采用大概念來統(tǒng)領(lǐng)教學(xué)內(nèi)容，關(guān)注概念的理解及認識視角的顯性化，將教學(xué)的重心從知識的傳授轉(zhuǎn)向素養(yǎng)的發(fā)展。大概念教學(xué)是一個經(jīng)由提出、深入和活化三個階段的螺旋式上升過程。在提出階段，需要教師顯性地提出大概念，這背后需要先對主題的內(nèi)容進行系統(tǒng)思考，剖析該主題中概念的層級結(jié)構(gòu)，從而確定具有統(tǒng)攝性的大概念。在深入階段，教師通過呈現(xiàn)恰當(dāng)?shù)那榫乘夭?，設(shè)置梯度合適的教學(xué)活動或問題，引導(dǎo)學(xué)生在問題解決的過程中循序漸進地建構(gòu)和理解大概念。在活化階段，學(xué)生主動調(diào)用頭腦中的大概念，將大概念應(yīng)用于新的情境中解決具體的問題，這體現(xiàn)了演繹的思維，而每一次演繹都將加深對大概念的深度理解。本節(jié)課中“如何改良LiHgPO4晶體的性質(zhì)”問題的設(shè)計，就是對學(xué)生知識的掌握程度與“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的學(xué)科大概念遷移應(yīng)用能力的考察，能夠作為診斷和評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果的手段，同時也是學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)途徑。教與學(xué)是一個雙向的過程，運用大概念教學(xué)，不僅使教師的教學(xué)方式發(fā)生了改變，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式也發(fā)生了轉(zhuǎn)變，學(xué)生從關(guān)注知識本身轉(zhuǎn)向關(guān)注知識背后的大概念及認識視角的建構(gòu)，從被動的知識接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥乃伎颊吲c建構(gòu)者，從而有利于達成大概念統(tǒng)領(lǐng)下的素養(yǎng)目標。

綜上，基于學(xué)術(shù)性情境的大概念教學(xué)為探索化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)如何在課堂落地以及新時代背景下拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供了參考，但仍需要教師針對不同的主題去不斷地設(shè)計、實踐與反思。

感謝四川師范大學(xué)黃玲研究員和曹禮玲副研究員，他們的研究方向是“非線性光學(xué)晶體”，在課例的生成中兩位研究員提供了學(xué)術(shù)支持和寶貴的建議。

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*中國教育學(xué)會教育科研專項重點課題“基于CoRe的化學(xué)教師DCK與化學(xué)學(xué)科理解的‘整合性發(fā)展研究”（編號：21HX2815001ZA）；四川師范大學(xué)“虛擬教研室”建設(shè)項目（編號：XJ20211234）研究成果。