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基于大概念的高中化学单元教学设计

2022-06-11李艳玲卢伟

化学教与学 2022年11期
关键词:单元教学设计大概念核心素养

李艳玲 卢伟

摘要:《普通高中化学课程标准》明确指出要以学科大概念为核心,使课程内容结构化,基于大概念的单元教学设计是落实化学核心素养的重要途径。从确定大概念、形成目标体系、选择评估方法、设计学习活动四个方面出发,设计基于大概念视角的单元教学模板,并以“羧酸羧酸衍生物”教学为例进行应用。

关键词:大概念;单元教学设计;核心素养

文章编号:1008-0546(2022)06-0038-04

中图分类号:G632.41

文献标识码:B

doi: 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.06.008

一、引言

2018年1月,教育部发布《普通高中化学课程标准》,提炼了化学学科五大核心素养,分别是宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任…。值得关注的是,新课标指出要突出化学大概念的统领作用,重视以学科大概念为核心,使课程内容结构化。同样在其他学科的课程标准中也出现了相同的字眼,这充分体现了大概念的重要性。在实际教学中,大多数教师以课时为单位进行教学设计与教学实施,割裂了知识之间的联系,忽视了知识结构化,因此开展单元整体教学是有必要性的。

二、对大概念的认识

大概念对应的英文词语为big ideas,又称为大观念或核心概念。在教育领域中,对于大概念的研究至少可以追溯到布鲁纳,布鲁纳认为无论教师教授哪门学科,一定要为学生的最佳理解提供一种知识结构,使学生掌握概括了的基本思想或原理[2]。威金斯[3]指出大概念即是各种条理清晰的关系的核心,又是使事实更容易理解和有用的一个锚点。更普遍地讲,大概念相当于车辖,通过车辖将车轮固定在车轴上,如果抓不住关键思想,不能将大概念与相关知识联系起来,那么我们学到知识是无用的、零碎的。总之,大概念可以帮助学生将各个知识点联系起来,是一个学科领域中最精华、最有价值的内容,发挥着“概念魔术贴”的作用。大概念是在事实基础上抽象出来的深层次、有意义的、结构化的、可迁移的概念,具有中心性、可持久性、网络状、可迁移性等特征[4],这些特征是互相联系的整体。要正确理解大概念,就要理解大概念的范围和大概念的表达方式。

1.大概念的范围

大概念的“大”可能会引起误解,并非是一个包含了很多内容的、庞大的、从某种意义来说相对模糊的词语。相反,威金斯[3]认为大概念是学科的“核心”,需要通过深入探究而被揭示,“理解”和“基本问题”应该处于学科核心位置。许多专家提出的大概念对于初学者来说是抽象的、晦涩难懂的,而获得一个学科核心大概念的过程亦是非常缓慢,需要教师引导的学习和反思才能获得。哈伦[4]对于概念的大小提出自己的见解,认为用于解释的概念可大可小,较大的概念可以归人更大的、更广泛的概念。在理论上,将概念连接在一起形成更大概念的过程可以延续,直到归纳成顶层概念,这样的概念必然是高度抽象的,因此应根据学生和教师的需要来采用适当水平的概念。

2.大概念的表达方式

大概念的表达方式多样化,在教学实践中,大概念通常表现为一个有用的概念、主题、有争议的结论或观点、反论、理论、基本假设、反复出现的问题、理解或原则。大概念可以以词、短语、句子或者问题的形式出现,反过来说一个核心概念、基本问题或正式理论都可以是大概念[3]。

三、单元教学设计思路和模板

1.教学设计思路

单元教学设计思路分为确定大概念、形成目标体系、选择评估方法和设计学习活动,见图1。

(1)确定大概念

在大概念的选择上,可以采用以下方法来确定大概念。

①研究课程标准。在课标中陈述或者暗含了大概念,尤其是在描述性文本当中,仔细查看反复出现的名词、短语等。例如,普通高中化学课程标准对宏观辨识与微观探析的解释中提到形成“结构决定性质”的观念,在课标当中一共出现了6次相同的文字;普通高中化学课程标准在对课程目标的表述中提到具有“绿色化学”观念,在课标中出现的次数高达15次。

②参阅现有的大概念。《以大概念理念进行科学教育》[5]中提出关于科学知识的十大顶层概念和关于科学本身的大概念,与化学学科相关的有:宇宙中所有的物质都是由很小的微粒构成的;在宇宙中能量的总量总是不变的,但是,在某种事件发生的过程中,能量会从一种储存形式转化成另一种储存形式。

③对主题或者内容标准提出一个或多个问题。例如,在“化学电源”这一主题中,可以提出为什么要学习化学电源?研究化学电源的什么?是什么让化学电源普及?化学能与电能为何可以转化?如何实现化学能与电能的转化?对上述问题进行思考,可以确定大概念“能量守恒”。

(2)形成目标体系

邵朝友[6]提出在利用大观念设计教学方案时要形成目标体系,学科核心素养是终极目标。新课程标准中同样强调教师要重视学生学科核心素养的培养,我们依据大概念确定教学时需要培养的学科素养。为了达到学科素養,学生需要达成大概念的学习要求,但大概念的学习不是一蹴而就的,是一个缓慢的过程,从而通过具体的教学目标来落实,以基本问题作为切人点是落实教学目标的一种重要手段。基本问题是通向理解之门,布鲁纳[2]认为对于特定主题或特定概念,我们很容易问一些无价值或者无法回答的问题,关键在于找到一些可以解答的、有启发性的问题,围绕这样的问题来促进理解。目标体系中各要素的关系见图2。

(3)选择评估方法

教学目标确定之后,我们如何评估学生是否达到预期的学习结果?什么证据可以证明学生的掌握程度?我们可以通过表现性任务来检测学生的学习结果,也可以利用一些其他的证据,例如学生的自我评价和反馈、小测验、考试、问答题等。

(4)设计学习活动

学习活动设计采用威金斯的WHERETO要素[3]作为分析工具,W一学习方向(Where)和原因(Why);H-吸引(Hook)学生和保持(Hold)注意力;E-体验( Explore)活动,提供必要的经验(Experience)、工具(Equip)和使能(Enable);R-为学生提供机会反思( Reflect)和修改(Revise);E一引导学生评估(Evalu-ate)进展和自我评估;T一量身定制(Tailor),反映个人的天赋(Talent);O-合理组织(Organize)。

2.教学设计模板

依据上述的教学设计思路,设计教学设计模板,具体见表1。

四、化学单元教学设计示例

1.确定大概念

普通高中化学课程标准中关于烃的衍生物的性质与应用的内容要求是:认识鹵代烃、醇、醛、羧酸、酯、酚的组成和结构特点、性质、转化关系及其在生产、生活中的重要应用,知道醚、酮、胺和酰胺的结构特点及其应用。解析课标可以发现暗含的大概念是结构决定性质,性质决定用途,进一步分析在有机化学中,我们是基于官能团角度认识有机化合物,可以将其作为次级大概念。

2.形成目标体系

化学学科核心素养是宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任,五大核心素养在教学培养中往往是密切联系的,在关于“羧酸羧酸衍生物”单元教学中,主要培养学生宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科素养。以“认识官能团的结构特点;掌握物质的性质”作为大概念“结构决定性质,性质决定用途”的学习要求,以“不同物质的性质为何不同?官能团如何影响性质?”作为基本问题,结合课标、教材分析确定教学目标,见表2。

3.选择评估方法

在教学中,表现性任务分为小组合作交流和实验设计,学生分组讨论比较乙酸、碳酸、苯酚的酸性强弱。乙酸乙酯的制备实验和设计探究乙酸乙酯的水解反应条件的关系,还有课外的家庭小实验肥皂制作项目。再以其他证据来辅助评估,羧酸的酯化反应、酯类和酰胺的水解反应的课堂小测验,完成教材中本单元的“练习与应用”的课后作业。家庭小实验肥皂制作完成后,学生关于实验过程中的问题、改进进行反馈和自我评价。

4.设计学习活动

具体的学习活动的设计见表2。

五、结语

在使用“模板”进行教学设计时,还需注意以下事项:

一是设计顺序并非死板。可以先确定大概念后再明确学科素养和基本问题,也可以反其道而行之,从学科素养或者基本问题的角度来确定大概念。

二是评估方法并非单一。除了选择小测验、作业和考试等方式来检测学生的学习成果之外,还应注重表现性任务,通过表现性任务培养学生的能力。

三是学习活动并非具体。此模板中的学习活动设计是采用威金斯的WHERETO要素[3]作为分析工具,利用概括性话语进行学习活动的设计,绝不是具体的师生对话。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版)[s].北京:人民教育出版社,2018:4,8.

[2]布鲁纳.教育过程[M].邵瑞珍,译.北京:文化教育出版社,1982:26-30.

[3]威金斯,麦克泰格.追求理解的教学设计[M].闰寒冰,译.上海:华东师范大学出版社,2017:6,140.

[4]李刚,吕立杰.国外围绕大概念进行课程设计模式探析及其启示[J].比较教育研究,2018,40(9):35-43.

[5]哈伦.以大概念理念进行科学教育[M].北京:科学普及出版社,2016:15,39.

[6]邵朝友,崔允漷.指向核心素养的教学方案设计:大观念的视角[J].全球教育展望,2017,46(6):11-19.

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