学科整体理解在化学教学设计中的应用

孙宇红 孙成余

摘   要 学科整体理解是针对教师素养发展而提出的，目的是为了培养学生的核心素养，整体把握化学课程的知识脉络和功能价值，对学段教学目标、教学内容以及教学方法的整体规划和实施具有统摄性。以“溶液”单元设计为例，说明不同学段“溶液”内容的主要安排和育人价值，掌握初中学段内容组织、学情分析和设计思路，并对不同课题的实施进行策略化研究。

关键词 学科整体理解  教学设计  优化策略

核心素养由各学科共同支撑，化学核心素养就是学生在学科知识的整体理解基础上，对一些化学现象的基本理解，运用相关科学探究方法思考问题、解决问题所形成的相对稳定的观察视角、思维方法和价值观念。教育部制定的《中小学幼儿园教师培训课程指导标准（义务教育化学学科）》中，在《初中化学课程标准》五个一级主题之前，增设了具有统摄性的“学科整体理解”指标，对课堂教学设计提出了更高的要求。

学科整体理解涵盖了化学学科特征、内容体系及价值理解、初中化学课程的理解、初中化学教学设计与实施、初中化学教学评价与反馈、初中化学教学研究与改进五个部分。这要求化学教师能够系统了解化学学科的知识体系，整体把握初中化学各单元主题及价值追求，研究主题知识的逻辑顺序并建立知识间的内在联系，准确定位知识的育人功能。在了解初中化学课程性质和课程目标的基础上，结合学生认识素养发展脉络、能力素养发展脉络突出系统思维理解，整体规划和实施学段教学。

一、学科整体理解规范设计要素

1.把握知识脉络的价值理解，明确学什么

“溶液”位于人教版初中化学教材第九单元，内容有承前启后的作用。小学科学中，依托学生生活体验，结合相关溶解现象，指导学生学会观察，并对溶液形成一定的感性认识;初中阶段，在对溶液的形成过程和组成特征分析的基础上，建立科学概念，并对溶质溶解的程度和限度进行定量研究，建立定性和定量研究方法，形成相关的化学观念;高中阶段，在分散系背景下，从物质的量的角度进行研究，拓展了学生的视野，打开了思维通道，彻底理解了各种浓度的表示方法。初中知识脉络是引入“溶液”定性研究，建立相关概念;拓展研究溶解的限度和程度，建立相关概念之间的定量联系。内容编排的主线为溶液—饱和溶液—溶解度—溶质的质量分数。这样安排符合学生的认知规律，便于学生的理解接受，也体现了化学学科的逻辑规律。

2.创设实用的认知方式，明白怎么学

从事实入手，通过经验世界和科学世界的交融互动，强调自主学习与合作交流相结合，宏观辨识与微观探析相结合，语言表達与符合表征相结合，强化探究体验，在解决情境化任务过程中潜移默化发展思维。

3.采用持续进阶的多元评价，明了学得怎么样

学科素养的形成是蕴含于知识掌握和活动过程之中的，学生的有效学习必须通过能激励、鼓舞、唤醒学生内驱力的活动方式开展，通过进阶式的多元评价，让评价嵌入教学全流程，增强学科的育人功能。具体三个课题分析见表1。

二、学科整体理解优化设计策略

1.整体理解，规划教学活动是基础

在学科整体理解背景下，知识和能力的发展是由主线贯穿始终的，素养提升是进阶式培养的，规划好阶段学习任务和发展目标是体现整体理解的基础。

（1）系统组织内容，帮助学生感受知识的逻辑体系。将知识的不同阶段按照能力的发展主线，依照知识的逻辑顺序进行前引后联，形成一套完整的知识体系，让学生感受知识生成路线和思维的发展路径，无疑是对素养提升有益的。

（2）丰富学习方式，帮助学生体验知识的生成过程。在教学的实施过程中，按照知识生成的先后顺序，实行模块化推进，采取实验探究、交流讨论、推理验证等多种方法，帮助学生体验知识的生成过程，培养学生的学科方法，发展学生的思维能力，形成学科核心观念。

（3）增加应用体验，帮助学生形成知识的价值认同。增加学生体验机会，让学生在实际问题解决的过程中，感受化学对人类社会发展的巨大贡献，产生强烈的价值认同，实现能情同步。例如，对“溶液的形成”中“练习与应用”的解决方法，就可以设计实验进行探究，让学生分组探究：铝+固体硫酸铜，铝+硫酸铜溶液，汽油+油污，洗涤剂+油污。在观察讨论的基础上，真实体会溶液在工农业生产中的重要应用，理解汽油和洗涤剂去污的不同原理。

2.整体理解，形成化学观念是关键

结合知识的逻辑顺序，帮助学生从具体知识中提炼出看待问题的视角、解决问题的方法，是学科整体理解的关键。

（1）巧设问题，构建概念。“溶解度”一节，通过探究【实验9-5】和【实验9-6】建立“饱和溶液”的概念，在这繁杂实验背后，实则是目的简明的问题链。

通过问题链的环环相扣、步步为营，让学生充分理解饱和溶液和不饱和溶液之间的转化关系，以及溶剂量、温度等因素对其相互转化的影响。

（2）真实探究，促进概念理解。在饱和溶液概念的巩固阶段，设问“一种溶质的饱和溶液还能溶解其他溶质吗？”激活学生思维，引发学生讨论。引导学生回归饱和溶液的概念分析，并演示向饱和的氯化钠溶液里加入高锰酸钾的实验，通过观察实验现象、讨论分析得出相应的结论，帮助学生认识饱和溶液是相对于某种溶质而言的。

（3）实质归因，促进迁移。从局部走向整体，必然要经历知识拓展和视界进阶。在形成“溶质的质量分数”概念过程时，通过举例说明溶液的“浓”“稀”是由溶质和溶剂共同决定的，当溶质和溶剂两者的量确定以后，溶液的浓度也就确定了，随着溶质和溶剂量选用不同的单位时，溶液浓度的表示方法也就不同，“溶质的质量分数”只是比较常用的一种表示方法，为进阶学习液体溶质的体积分数和后续“物质的量浓度”学习打开视界。

3.整体理解，实现心智发展是目的

整体理解就是为了防止知识的碎片化，更好地促进人的全面发展，实现心智的同步进阶。概念是高度的抽象概括，溶液概念的数学过程中，要让学生尽可能地参与探究过程，认识溶液的基本特征，实现知思同步。微观世界与宏观世界相去万里，产生巨大的思维反差。在初步探究物质的溶解过程时，要通过观察“消失”、回忆“溶解”显化溶解的微观过程，实现宏微转换，在证据推理过程中，让思能同步。

总之，教师要从学科整体的高度思考义务教育学段的化学学科的课程价值、课程特征、内容体系等多种要素，凸显学科育人的特殊功能，实现学生可持续进阶培养。

参考文献

[1] 义务教育教科书.化学九年级下册[M].北京：人民教育出版社，2014.

[2] 义务教育教科书教师教学用书.化学九年级下册[M].北京：人民教育出版社，2017.

[3] 初中化学课程标准.化学九年级[S].北京：人民教育出版社，2012.

[4] 中小学幼儿园教师培训课程指导标准（义务教育化学学科教学）[S].北京：人民教育出版社，2018.

【责任编辑  郭振玲】