例谈基于教学内容结构化的板书设计策略

摘要： 基于教学内容结构化要求，探索基于教学内容结构化的板书设计，初步形成基于知识关联建构知识组块、基于认识思路优化认知图式、基于核心观念创建认知模型的板书设计策略，并结合典型案例对设计策略及其意义进行诠释。

关键词： 教学内容结构化; 板书设计; 化学教学

文章编号： 10056629（2020）10002406

中图分类号： G633.8

文献标识码： B

板书是教学表达的重要形式之一，是教师在教学中为了帮助学生理解知识，利用黑板用简洁的文字、符号、图表等形式呈现的教学内容的总称。条理清晰、层次分明、重点突出的板书具有突出教学重点、体现知识结构和教学程序的功能;图文并茂、趣味横生、匠心独运的板书具有引起浓厚学习兴趣、加深理解和记忆、增强思维的积极性和持久性的功能;体现思维程序、符合逻辑顺序、形成知识网络的板书兼具传授知识的桥梁和开发智力的工具的功能[1]。

《普通高中化学课程标准（2017年版）》认为，教学内容的结构化是促进学生从化学学科知识向化学学科核心素养转化的关键，表现为“基于知识关联的结构化”“基于认识思路的结构化”“基于核心观念的结构化”3种形式[2]。该课标的实施给教学板书的设计带来了新要求、开拓出新空间。如何利用板书聚焦教学内容的结构化，赋予板书促进学生化学学科核心素养发展的功能，成为需要研究解决的问题之一。鉴于教学内容结构化的视角和表征具有多样性和选择性[3]，笔者在实践探索的基础上，逐步形成了基于教学内容结构化的板书设计策略。

1 基于知识关联建构知识组块

建构知识组块，有助于学生整体认识概念内在关联，系统掌握物质转化规律，深入理解化学基本理论，实现化学学科知识向化学学科核心素养的转化。

1.1 基于化学史实建构知识组块

化学概念的形成与发展往往经历一个由表及里，从现象到本质的认识过程。基于化学史实梳理知识发展脉络，引导学生全面认识化学事实，系统理解概念进阶，把握知识内在联系，间接体验探究历程。

[案例1]必修课程教学内容“氧化还原反应”板书设计（图1）： 以高炉炼铁的核心反应为案例，以化学史

实为线索，引导学生从局部到整体，从表象到本质逐步深化对氧化还原反应基本概念的认识与理解，启迪学生运用对立统一思想和定性定量结合的方式揭示氧化还原反应的本质特征和基本规律。

“元素周期律”“苯的分子结构与性质”等历经漫长探究历程的教学内容，板书设计均可基于化学史实建构知识组块。

1.2 基于物质转化建构知识组块

物质转化的途径和条件是化学探究的重要对象，在生产生活中具有广泛应用。基于物质转化及其条件编织知识网络，可以引导学生掌握物质转化规律，完善变化观念，提高驾驭物质转化的能力。

[案例2]选择性必修课程教学内容“烃及其衍生物转化关系”板书设计（图2）： 以2个碳原子的烃及其衍生物为代表，以物质转化及其条件为抓手，引导学生基于官能团变化认识有机物转化途径，强化物质转化的条件意识，归纳“碳碳双键”“卤原子”“羟基”等重要官能团的引入方法，为有机合成奠定知识基础。

“酸碱盐氧化物”“金属及其化合物”等关注物质转化及其应用的教学内容，板书设计均可基于物质转化建构知识组块。

1.3 基于实验流程建构知识组块

实验流程的设计与理解上承实验原理、下启实验操作，是完成实验探究的重要环节。基于实验流程理解化学实验原理，规范实验操作细节，可以引导学生学习实验设计的方法，遵守实验操作规范，提升实验探究的能力。

[案例3]必修课程教学内容“配制一定物质的量浓度的溶液”板书设计（图3）： 依据实验目的和原理，梳理“计算、称量、溶解、转移、定容、摇匀”等实验流程，引导学生匹配计算公式，选择所需仪器，规范实验操作。

“探究影响化学平衡的因素”“强酸与强碱的中和滴定”等学生必做实验的教学内容，板书设计均可基于实验流程建构知识组块。

2 基于认识思路优化认知图式

优化认知图式，有助于学生深度理解化学核心概念，灵活运用化学学科方法，有效发展化学学科思维，促进化学学科知识向化学学科核心素养的转化。

2.1 聚焦“价类二维图”优化无机物性质認知图式

“价类二维图”锁定“物质类别”“元素化合价”建构二维坐标系，基于“演绎推理”“分析综合”认知无机物性质及其转化。聚焦“价类二维图”的板书设计，旨在基于物质类别和元素价态，引导学生掌握“通性演绎物质性质、价态分析物质性质”的学科方法。

[案例4]必修课程教学内容“二氧化硫的性质”板书设计（图4）： 基于二氧化硫在“价类二维图”中的坐标，从酸性氧化物的通性演绎推理出二氧化硫能与碱性氧化物、碱、水反应的事实，从硫元素价态（+4价）通过分析综合形成二氧化硫兼具氧化性和还原性的结论。

“氯及其化合物”“氮及其化合物”等元素价态和物质类别具有多样性的元素及其化合物的教学内容，板书设计均应聚焦“价类二维图”优化认知图式。

2.2 基于“三重表征”优化有机物性质认知图式

“三重表征”集宏观、微观和符号3种手法表征物质的组成、结构、性质与变化，是化学学习与交流的重要方法。基于“三重表征”的板书设计，旨在引导学生基于宏观辨识、微观探析和符号表征物质的性质与变化，引导学生从元素和原子、分子水平分析决定物质化学性质的内因和发生化学变化的实质，强化结构决定性质、性质决定用途的学科观念。

[案例5]选择性必修课程教学内容“甲烷”板书设计（图5）： 从甲烷的分子结构入手，剖析化学反应过程中化学键的断裂与形成，彰显结构、性质及用途的逻辑关联，引导学生学会从分子、原子水平分析化学变化的内因和变化的本质，建构“结构决定性质、性质决定用途”的学科观念。

“烃的衍生物”“有机合成”等涉及物质宏观性质与微观结构的教学内容，板书设计均应聚焦“三重表征”优化认知图式。

2.3 基于“构件功能”优化电化学原理认知图式

电化学装置由“电极材料、电极反应、电子导体、离子导体”等4要素构成，形成“闭合回路”是其正常工作的充要条件。基于“构件功能”的板书设计，旨在引导学生深刻认识电化学装置构件的功能及其对形成闭合回路的意义，使用电极反应式表征工作过程的物质转化，根据实际需要选择合适的构件设计电化学装置。

[案例6]选择性必修課程教学内容“原电池”板书设计（图6）： 以“铜锌原电池”为例，以“闭合回路”的形成为抓手，引导学生基于“电极材料、电极反应、电子导体、离子导体”4要素建构电化学系统工作原理的认知模型，学会运用模型分析或解释原电池工作时的物质变化、电荷移动和能量转换。

“新型化学电池”“电解原理及其应用”等电化学装置及应用的教学内容，板书设计均应聚焦“构件功能”优化认知图式。

2.4 基于“模型理解”优化“物质结构与性质”认知图式

结构模型具备将抽象的微观探究转化为直观的宏观辨识的功能，是认识微观世界的重要工具。基于“模型理解”的板书设计，旨在通过揭示模型的内涵与外延，引导学生认识模型与研究对象的异同，掌握模型使用的方法和适应范围。

[案例7]选择性必修课程教学内容“微粒空间构型”板书设计（图7）： 以孤电子对的计算公式为前导，通过典型案例分析，引导学生基于对“价层电子对之间寻求最小排斥”的深度理解认识VSEPR模型，并结合微粒组成灵活运用VSEPR模型判断微粒空间构型。

“化学键”“晶胞结构”等基于模型认知的教学内容，板书设计均应聚焦“模型理解”优化认知图式。

3 基于核心观念创建认知模型

创建认知模型，有助于学生将化学事实与基本理论进行关联和匹配，学会创建或选择不同模型解释、解决复杂的化学问题[4]，实现化学学科知识向化学学科核心素养的发展。

3.1 基于“变化观念”创建物质制备认知模型

“变化观念”涵盖“物质是运动变化的，化学变化需要一定的条件，化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量转化，化学变化有一定的限度、速率，是可以调控的”等基本观点[5]。基于“变化观念”的板书设计，旨在引导学生多角度、动态分析化学变化，运用化学反应原理解决简单的实际问题。

[案例8]“合成氨工艺条件选择”板书设计（图8）： 从分析反应特点入手，从反应方向、反应速率、反应限度等角度聚焦外界条件对合成氨反应的影响，引导学生基于提高生产效率、降低生产成本的原则合理选择合成氨工业的适宜条件。

“硫酸的工业制备”“硝酸的工业制备”等以物质生产工艺为对象的教学内容，板书设计均宜聚焦“变化观念”创建基于物质转化途径、转化速率、转化限度等视角综合分析问题的认知模型。

3.2 基于“平衡思想”创建状态转化认知模型

“平衡思想”聚焦“运用动态平衡的观点看待和分析化学变化，基于条件控制的手段促进平衡移动，通过平衡移动提高产物产率、降低生产成本”等基本目标。基于“平衡思想”的板书设计，旨在引导学生从影响平衡移动的条件、判断平衡移动的方向、促进平衡移动的手段等分析解决生产生活中的实际问题。

[案例9]“溶液状态及其转化”板书设计（图9）： 用溶解平衡的视角统摄“溶解、不饱和溶液、饱和溶液、结晶、溶解度”等基本概念，揭示加快溶解的原理，剖析结晶方法的选择，理解溶液状态（饱和/不饱和）转化的策略，把握溶解度与溶质质量分数的关系。

“平衡体系状态参数的比较”“水溶液中的离子平衡”等围绕可逆过程的教学内容，板书设计均宜聚焦“平衡思想”创建基于平衡建立的条件、平衡移动的规律、平衡移动的控制等视角综合分析问题的认知模型。

3.3 基于“守恒原理”创建定量分析认知模型

“守恒原理”包含“质量守恒、物料守恒、电荷守恒、电子守恒、质子守恒、能量守恒”等基本维度[6]。基于“守恒原理”的板书设计，旨在引导学生运用守恒视角分析物质组成，灵活把握化学反应的定量关系。

[案例10]“溶液中微粒浓度关系分析”板书设计（图10）： 以Na2CO3溶液为例，分别基于溶液中“阳离子所带正电荷与阴离子所带负电荷物质的量浓度相等”“含碳微粒物质的量浓度总和与起始投入CO2-3物质的量浓度相等”“微粒给出质子与接受质子的物质的量浓度相等”等视角，分析溶液中相关微粒浓度之间的关系。

“陌生反应的方程式书写”“复盐组成测定”等涉及守恒关系的教学内容，板书设计均宜聚焦“守恒原理”创建基于质量守恒、物料守恒、电荷守恒、电子守恒、质子守恒等视角综合分析问题的认知模型。

毋庸置疑，在实施新课标的教学实践中板书绝不是教学提纲的简单呈现或课堂教学的流水帐，而应是教学内容的高度凝炼，体现教学内容的主干和精髓，成为教学内容结构化的重要载体，具有极大的探索和创新空间。呈现知识关联、明晰认识思路、建构核心观念是教学内容结构化的价值追求，基于知识关联的教学内容结构化，意在引导学生用相互联系的观点审视化学事实、理解化学概念、建构知识体系;基于认识思路的教学内容结构化，重在引导学生系统缜密地分析问题、规范高效地解决问题;基于核心观念的教学内容结构化，贵在引导学生深入理解学科本质，灵活运用学科知识。结构化的板书设计通过引导学生“建构学科观念”“体验学科方法”“发展学科思维”，能有效催化化学学科知识向化学学科核心素养的转化。

参考文献：

[1]经志俊. 重视板书设计保障有效教学[J]. 化学教学， 2009， （3）： 25～27.

[2][4][5]中华人民共和国教育部制定. 普通高中化学课程标准（2017年版）[S]. 北京： 人民教育出版社， 2018.

[3]经志俊. 基于教学内容结构化的教学主张[J]. 化学教学， 2019， （10）： 28～32.

[6]经志俊. 例谈质子守恒的模型认知与教学价值[J]. 化学教学， 2018， （12）： 92～96.