初中化學(xué)單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)探析
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摘要：以“化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系三要素”為指導(dǎo)，針對(duì)初中化學(xué)氣體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，通過歸納抽象、解構(gòu)、提煉，闡述了把握知識(shí)之間縱向和橫向關(guān)系的分析思路，從單個(gè)典型實(shí)驗(yàn)和跨章節(jié)整合建立實(shí)驗(yàn)。本文從學(xué)習(xí)階段實(shí)驗(yàn)整合的角度分析了大概念的單元水平和高級(jí)學(xué)習(xí)目標(biāo)，其核心是大概念組織教學(xué)，用這一內(nèi)容來啟示學(xué)生進(jìn)行深入的思考，讓學(xué)生體驗(yàn)“手和腦”的學(xué)習(xí)活動(dòng)，用結(jié)構(gòu)化黑板書寫總結(jié)顯性知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系闡述。
關(guān)鍵詞：大概念；初中化學(xué)；化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系
在實(shí)施素質(zhì)教育改革的背景下，教育界實(shí)現(xiàn)核心素質(zhì)培養(yǎng)的有效途徑之一是圍繞學(xué)科理念進(jìn)行單元性的教學(xué)，既有整體，又有分散。初中階段的化學(xué)教學(xué)中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)重要的教學(xué)內(nèi)容，在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，前人提到過化學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的三要素，用于表達(dá)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程以及他們之間的關(guān)系，闡述其中的利害關(guān)系?？偟膩碚f，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)思想，操作步驟是基本的實(shí)驗(yàn)流程。在大概念的理念下，如何深入地結(jié)合實(shí)驗(yàn)的三個(gè)要素進(jìn)行教學(xué)，是本研究的重點(diǎn)內(nèi)容。
一、以大概念為統(tǒng)領(lǐng)建立具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容間的內(nèi)在聯(lián)系
不同的學(xué)科具有不同的教學(xué)性質(zhì)，初中化學(xué)學(xué)科的性質(zhì)較為特殊，它是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)展開的理論學(xué)習(xí)，目的是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的探索能力。因此，在教學(xué)中需要教師以大概念為統(tǒng)領(lǐng)，建立一種全面的教學(xué)系統(tǒng)，將初中的化學(xué)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)模式結(jié)合起來。最重要的是要將化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和方法與化學(xué)理論結(jié)合起來，幫助學(xué)生建立實(shí)驗(yàn)與科學(xué)知識(shí)之間的聯(lián)系。建立知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系可以采用以下思路。第一，從下至上對(duì)它們進(jìn)行分類和總結(jié)，即從具體的實(shí)驗(yàn)中分析它們之間的關(guān)系對(duì)應(yīng)于更大的概念，更大的概念可以分為更大、更廣的概念。例如，過濾、沉降、蒸餾和結(jié)晶是實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離純化的常用實(shí)驗(yàn)方法。它們的具體原則是不同的。然而，它們的共同點(diǎn)是“利用混合物中成分性質(zhì)的差異來分離和純化物質(zhì)”。這是一種比較基本的物料分離純化的思維方法，即過濾、沉降與蒸餾之間的本質(zhì)與聯(lián)系。通過對(duì)這些相似概念的對(duì)比，延伸化學(xué)基本概念的含義，幫助學(xué)生理解各種化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例如，在進(jìn)行教學(xué)的過程中，教師將原理或本質(zhì)相似的內(nèi)容進(jìn)行歸納對(duì)比，能夠讓學(xué)生快速地區(qū)別相似的概念和物質(zhì)，進(jìn)而從“實(shí)驗(yàn)室制氣思路與方法”的內(nèi)涵及揭示的關(guān)鍵問題出發(fā)，也可以在更具普遍性和廣泛性的“化學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)三要素”概念下加以實(shí)踐。第二，自上而下具體細(xì)化，即從大概念的角度，按照一定的邏輯對(duì)其逐步解構(gòu)和具體提煉。比如，“化學(xué)實(shí)驗(yàn)體”根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的和內(nèi)容，可細(xì)分為“實(shí)驗(yàn)研究材料”合成的思路和方法，實(shí)驗(yàn)室制氣的思路和方法等。結(jié)合化學(xué)實(shí)驗(yàn)中具體研究對(duì)象的不同，可以將材料的研究方法進(jìn)行具體化，例如，對(duì)原材料的細(xì)化，可以分為混合物、純凈物、單質(zhì)或者是氣體、固體、液態(tài)等?？傊總€(gè)實(shí)驗(yàn)過程都能夠進(jìn)行具體化，而這種具體化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路就是一種常用的實(shí)驗(yàn)思想。教師通常需要綜合運(yùn)用以上兩種思想，通過自下而上和自上而下的方法，通過分析整理，將具體化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與本學(xué)科較高的抽象概念和一般適用的概念聯(lián)系起來，使許多具體知識(shí)相互聯(lián)系，例如，當(dāng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是氣體時(shí)，教師根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)三要素的原則，可以將整個(gè)實(shí)驗(yàn)中的化學(xué)知識(shí)聯(lián)合起來，探究其中的聯(lián)系。結(jié)合不同的化學(xué)研究思路，在新的角度提出新的方法論，針對(duì)具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，充分發(fā)展化學(xué)思維。
二、以大概念為指導(dǎo)確定單元目標(biāo)
單元建設(shè)的核心是確定單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)，而學(xué)習(xí)目標(biāo)的確定需要以學(xué)習(xí)目標(biāo)為基礎(chǔ)。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，并結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況和發(fā)展需求進(jìn)行分析，概念的學(xué)習(xí)過程及其目標(biāo)推進(jìn)。大概念指揮下的分類有以下幾個(gè)層次。
（一）跨章節(jié)實(shí)驗(yàn)整合單元
系統(tǒng)地考慮了實(shí)驗(yàn)教材中“化學(xué)元素在實(shí)驗(yàn)室三章不同內(nèi)容下產(chǎn)生的二氧化碳”。通過單元教學(xué)，不僅從原理、裝置、驗(yàn)證的角度出發(fā)，更重要的是促進(jìn)學(xué)生形成實(shí)驗(yàn)體系。提純氣體一般會(huì)采用的化學(xué)理論如下，第一，利用產(chǎn)生氣體的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行氣體的制備，并研究其是否需要添加其他反應(yīng)物質(zhì)，如催化劑等；第二，明確實(shí)驗(yàn)所需要的儀器設(shè)備，按照化學(xué)反應(yīng)的原理連接這些設(shè)備；第三，對(duì)制備好的氣體進(jìn)行驗(yàn)證等。在這樣的單元教學(xué)中，學(xué)生獲得不僅有具體的知識(shí)點(diǎn)，而且有結(jié)構(gòu)化的知識(shí)和解決這些問題的思路和方法。
（二）立足學(xué)段的實(shí)驗(yàn)整合單元
由于初中化學(xué)的教學(xué)不僅需要滿足實(shí)踐性，還需要滿足中學(xué)考試的要求，因此，針對(duì)一些反應(yīng)復(fù)雜的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，教師可以結(jié)合大概念對(duì)整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行調(diào)整，分析和解決各種問題。從初中的整個(gè)階段，教師可以通過改變內(nèi)容載體，將大概念的基本理論進(jìn)行抽象化，站在學(xué)生的立場(chǎng)上去分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的建設(shè)是否合理，目的是使學(xué)生通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證化學(xué)理論，幫助他們形成科學(xué)的實(shí)驗(yàn)思想。這樣，學(xué)生在以后的實(shí)驗(yàn)過程中能夠利用最基本的思想去解決各種復(fù)雜的化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題。此外，教師還可以將不同時(shí)期的相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行整合，形成一個(gè)橫截面單元。例如，實(shí)驗(yàn)室氣體生產(chǎn)，初中階段只需要?dú)怏w發(fā)生裝置和氣體收集裝置，高中階段則需要根據(jù)情況增加雜質(zhì)去除裝置和尾氣處理裝置。通過單元教學(xué)，擴(kuò)展單元教學(xué)的內(nèi)涵，使各個(gè)單元之間形成一種內(nèi)在的聯(lián)系，幫助學(xué)生構(gòu)建完整的化學(xué)知識(shí)體系。單元的大小、大概念的實(shí)現(xiàn)形式是不同的，在實(shí)際教學(xué)中確定什么樣的單元，取決于教師對(duì)學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)、思維發(fā)展和能力提高的系統(tǒng)考慮，也取決于教師對(duì)學(xué)科的理解和對(duì)課程和教學(xué)內(nèi)容的整體把握。
三、圍繞大概念組織單元教學(xué)的主要策略
大概念指導(dǎo)下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)單元教學(xué)，注重促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入理解，形成結(jié)構(gòu)化的學(xué)科知識(shí)和解決問題的思維方法。在此基礎(chǔ)上，組織單元教學(xué)可以采取以下教學(xué)策略。
（一）圍繞大概念組織教學(xué)內(nèi)容
在組織教學(xué)時(shí)圍繞大概念，在課堂教學(xué)內(nèi)容或主要任務(wù)線的設(shè)計(jì)上，在具體的實(shí)驗(yàn)中，首先將單元學(xué)習(xí)的總目標(biāo)列舉處理，根據(jù)總目標(biāo)的要求，對(duì)各個(gè)內(nèi)容進(jìn)行分解，抓住重點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容，從而構(gòu)建課堂教學(xué)任務(wù)的主要內(nèi)容，線索既能突出教學(xué)的核心和重點(diǎn)，又能把零散的知識(shí)放在邏輯結(jié)構(gòu)的框架下，使學(xué)生能用內(nèi)在邏輯學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。
（二）引導(dǎo)學(xué)生圍繞大概念思考和理解
促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，發(fā)展對(duì)大概念的理解的主要策略是將教學(xué)內(nèi)容或任務(wù)轉(zhuǎn)化為指導(dǎo)性問題，例如，在二氧化碳的制備教學(xué)中，需要將核心的教學(xué)目標(biāo)提取出來，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中融入真正的實(shí)驗(yàn)思想，幫助學(xué)生了解、體驗(yàn)和理解實(shí)驗(yàn)室二氧化碳產(chǎn)生的原理，在問題分析和解決過程中，對(duì)設(shè)備進(jìn)行比較和概括，驗(yàn)證及其與實(shí)驗(yàn)室制氧的關(guān)系，從而形成實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)氣的總體思路和方法。
（三）讓學(xué)生體驗(yàn)“手與腦”的學(xué)習(xí)活動(dòng)
學(xué)生的學(xué)習(xí)是通過活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)來完成的。在教學(xué)中，針對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)和駕駛問題，有必要設(shè)計(jì)多樣化的“手和腦”活動(dòng)，在具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容背后展示大概念。主要內(nèi)容為，一充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用，根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)需要，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行詳細(xì)的分析，通過已知的知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后在實(shí)驗(yàn)的過程中認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，利用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)去解釋現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。在這個(gè)過程中，學(xué)生能夠?qū)W會(huì)一整套解決實(shí)際問題的思想，幫助學(xué)生形成正確的科研思維。
（四）利用結(jié)構(gòu)化板書突顯大概念的思維引領(lǐng)作用
大概念思維強(qiáng)調(diào)一個(gè)“大”字，教學(xué)中所涵蓋的內(nèi)容既需要具體化，也需要全面化。因此，利用結(jié)構(gòu)化板書進(jìn)行大概念的教學(xué)，是一種有效的教學(xué)策略。首先，它能夠引導(dǎo)學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，讓學(xué)生學(xué)會(huì)歸納和總結(jié)知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)而深化對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。其次，在總結(jié)的過程中，其實(shí)也是一種知識(shí)的遷移的對(duì)比，學(xué)生能夠更好地掌握每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用。最后，這種結(jié)構(gòu)板書的教學(xué)能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)思維的理解，幫助他們構(gòu)建完整的化學(xué)實(shí)驗(yàn)體系。例如，在探究氣體的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，需要了解氣體濃度變化的相關(guān)性這些內(nèi)容相互依賴，形成一個(gè)整體，因此，教師需要把這些內(nèi)容及其相互關(guān)系作為一個(gè)整體來把握。在研究氣體濃度的相關(guān)問題時(shí)，教師為了使學(xué)生更好地理解概念，可以通過具體的實(shí)驗(yàn)來讓學(xué)生感受濃度的存在，例如，控制液體或氣體的流動(dòng)方向“擴(kuò)展和改進(jìn)并應(yīng)用于解決相關(guān)問題”的思想，逐步形成了結(jié)構(gòu)化黑板書寫提高學(xué)習(xí)進(jìn)度，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的問題，必須弄清化學(xué)系統(tǒng)中濃度變化的原因，變化后流體的流動(dòng)方向，以及相應(yīng)的現(xiàn)象及其相互關(guān)系。
四、結(jié)語
大概念教學(xué)思維要求教師從大的角度去分析教學(xué)內(nèi)容，讓教學(xué)的內(nèi)容具有整體性。但是在這個(gè)過程中不能忽視對(duì)具體內(nèi)容的處理，尤其是不能忽視對(duì)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求的處理，這對(duì)教師而言，是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。但是如果教師能夠很好地在課堂上利用大概念的教學(xué)理念，課堂的質(zhì)量將大大提升，學(xué)生也能夠在完整的教學(xué)內(nèi)容中學(xué)會(huì)完整的化學(xué)知識(shí)。如何提煉大概念，如何在大概念的指導(dǎo)下把握知識(shí)之間的本質(zhì)關(guān)系，在學(xué)生認(rèn)知能力逐步發(fā)展的基礎(chǔ)上進(jìn)行單元教學(xué)，是教師一個(gè)富有挑戰(zhàn)性的研究課題，值得深入探討。
作者:王明霞 單位:山東省威海市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)新都中學(xué)