指向学科理解的高中化学教学设计与思考

欧世妹

基于学科理解的教学设计是落实新课程“素养为本”课堂理念的重要方式，其教学设计思路从“理解什么”“怎么理解”两个维度出发，合理科学制定教学目标，深挖核心内容及其内容价值，精心设计活动任务，设置与教学目标一致的评价任务。在教学实践中要注重培养学生的化学认识视角和认识思路，注重培养学生的迁移能力，以期达到真正的学科理解。

去年是廣东实施新课程改革下新高考的第一年，广东自主命制的高考化学试题得到一线老师的热捧，其中第17题关于实验探究“通过测定溶液电导率，探究温度对AgCl溶解度的影响”，是一线教师谈论最多、感受最深的，因为不少教师在解答的时候也陷入一种跟学生类似的混沌状态，需要经过深刻的思考，静置下来才有恍然大悟的感觉，此题考查的是化学学科研究问题、解决问题里最常用的控制变量法，很多老师一开始的混沌应该是受制于对控制变量法习题化了，因此转化新角度（隐藏变量）就导致解决问题出现困难。《高考评价体系》指出，高考试题的核心功能就是引导教学，单旭峰用“回归学科本质，促进学科理解”概括了2021年高考全国卷化学试题。高考试题给我们一线教师传出重要的信号，那就是我们的教学要回归学科本质，教师增进学科理解;我们的课堂教学要真正落实“素养为本”的教学，要贯彻落实《普通高中化学课程标准（2017年版）》（以下简称新课标）的课程理念，有效培育学生的化学学科核心素养，要开展指向学科理解的课堂教学设计，促进学生的化学学科理解和深度学习。

一、指向学科理解的教学设计

（一）理解与学科理解的内涵

现代汉语词典对理解的注释是“懂，了解”。布鲁姆认为，理解是通过有效应用、分析、综合、评价，来明智、恰当地整理事实和技巧的能力。约翰·杜威在《我们如何思维》中认为理解是学习者探究事实意义的结果。作为动词，理解就是能够智慧而有效应用知识和技能;作为名词，理解就是努力去理解（动词）的成功结果——对一个不明显的观点的最终掌握，对许多无关联的知识元素所作的有意义推断。对于我们教育工作者，名词的理解就是我们希望学生达到的学习境界。

学科理解从学科的角度出发，强调要理解学科的研究内容（知识体系与基本思想观念）、学科的特征、学科的研究方法，从认识论、社会功能的视角认识学科间、学科和学生生活经验的联系，理解学科的价值。本文提及的学科理解特指化学学科理解。

化学学科理解是指教师对化学学科知识及其思维方式和方法的一种本原性﹑结构化的认识，它不仅仅只是对化学知识的理解，还包括对具有化学学科特质的思维方式和方法的理解。它包括了学习中的两个重要问题：理解什么？怎么理解？化学学科理解的对象是化学学科知识及其思维方式和方法;运用本原性方式和结构化方式去理解化学学科知识及其思维方式和方法。

（二）指向学科理解的教学设计思路

指向学科理解的教学，有两个层面的含义，从教师教学层面，是指教师能用基于学科理解的方式去设计教学;从学生学习层面，是希望通过这样的教学设计促进学生达到对学科知识的理解。据此，根据化学学科理解的内涵，提出以下的教学设计思路。

（1）合理科学制定教学目标（学什么）

教学设计的第一环节：学生需要学什么？这就是教学设计的教学目标，教学目标的设定，主要依据新课标各大主题中的内容要求，内容要求就是教学目标中要达到向学生输出的内容。

（2）挖掘核心内容及其内容价值（理解什么）

一节课的知识内容要求可能涉及很多学科知识点，但是真正核心内容往往可能只有一个，在需要熟悉的知识内容中，寻找需要掌握和完成的重要内容，然后在重要内容中提炼最核心的内容，核心内容往往具有学科大概念的特点，能统领整体知识的学习，具有学科思维的方式。

（3）精心设计活动任务（怎么学）

依据学习目标和核心内容，精心设计活动任务，指向学科理解的教学设计目的在于素养的发展，而不是知识点的落实。活动任务的设置主要通过认识视角将化学知识与化学学科核心素养联系起来，为本原性、结构化的认识化学学科知识提供认识思路。

（4）设置与教学目标一致的评价任务（是否学会）

理解是我们教学追求的结果，判断是否理解，关键看迁移能力，如果具有真正的能力，那就能够将所学的知识迁移到新的问题情境中。

（三）“离子反应”的教学设计

依据化学学科理解的教学设计思路，根据新课标的内容要求和学业要求，结合人教版新教材的内容呈现，《离子反应》第一课时的教学设计如下：

（1）提炼教学目标：通过实验、假设、推理等过程，以探究的方式建构电离模型，并以此认识电解质;能用电离方程式表示某些酸碱盐的电离过程。

（2）找准核心概念：电离（学什么）

从微观的角度认识宏观物质是化学学科最大的特点和魅力，这一学科特质决定化学教学要帮助学生形成从微观的视角看待物质及其变化。“电离”是离子反应这一主题中核心概念，揭示了从离子微观视角认识化学反应的规律。

（3）基于本原性方式创设问题，设置驱动型任务活动，建构电离模型（怎么学）

问题：为什么NaCl溶液能导电？物质导电的原因是什么？

活动一：设计实验探究NaCl溶液能导电的原因

根据NaCl溶液的组成，对NaCI溶液能导电提出猜想

猜想1：水能导电，

猜想2：_____________，

猜想3：______________。

设计导电性实验，完成实验结果报告

活动二：画出NaCl固体、NaCl溶液、NaCl熔融状态的微观示意图。（外显学生的微观视角思维方式）

活动三：微观分析NaCl溶液、NaCl熔融导电的原因。（建立宏观现象与微观分析之间的关联）

活动四：用化学用语表示NaCl的电离（符号表征）。

活动五：建立电离模型（结构化）

（4）基于教学目标，设置任务进行学习评价（是否学会）

任务一：利用电离模型，分析BaSO4在水中的主要存在形式

资料1 25℃时，BaSO4的溶解度为2.38×10-4g

资料2 （25℃）（电导率是用数字表示的溶液传导电流的能力，数值越大导电能力越强。）

任务二：从电离的角度认识溶液，书写电离方程式

第一组：HCl、H2SO4、HNO3

第二组：NaOH、KOH、Ba（OH）2

第三组：KCl、Na2CO3、CuSO4

二、基于学科理解的教学思考

基于学科理解的教学目的是促进学生建构和掌握结构化的学科知识，逐步形成具有学科特质的科学思维和科学态度，对学科核心概念和基本观念形成深刻的、本原性的、逻辑性的认知。为此，在教学设计过程中要关注以下几个方面的培养。

（一）依据新课标审视教材内容，提炼核心概念

我们往往将化学教材内容机械地等同于化学教学内容，缺乏对教材内容从学科理解角度进行内化，例如“离子反应”的教学，会发现大量有关提问和练习在围绕如何判断电解质和非电解质，然后给学生创设各种人为设置的干扰，例如判断盐酸、氨水是不是电解质等问题，学生学了之后只停留在靠强化记忆，记住什么物质是电解质。对于电离理论，总是被简单的带过。依据新课标主题内容要求，明确指出这节课核心概念是电离与离子反应。对比人教版新旧教材，新教材新增了大量的微观粒子示意图，以及大量的文字分析素材，其核心都是为了建立电离的认知模型，因此离子反应第一课时的教学设计重点应该是围绕核心概念“电离”进行设计，凸显电离的内容价值和核心功能。

（二）基于学科理解，凝练学科本原性问题

化学学科理解的本原性方式，要求教师对化学知识进行本原性思考，抽取出学科本原性问题。例如“电解质的电离”，首先要追溯物质导电原因是什么？电解质如何导电？从氯化钠固体、纯水、氯化钠溶液的导电性实验，分析电解质导电性的本质原因是什么？这些都属于学科本原性问题，学生经过实验、假设、推理等过程的训练，自然而然能形成学习化学学科知识内容的思维方式。

（三）基于学科理解，建构认识视角和认识思路

化学认识视角是指对物质及其变化的特征及规律进行认识的侧面、角度或切入点，解决“从哪儿想”的问题，如离子反应教学设计活动二和三，让学生从宏观现象到微观粒子的存在方式认识“电离”，从离子相互作用的视角认识离子反应。认识思路解决“怎么想”的问题，如“电解质的电离”的化学认识思路：电解质溶液的导电性（宏观表征）——离子的产生（微观表征）——电离方程式（符号表征）。以图2“宏微符”三重表征电离模型显性地呈现给学生，帮助学生固化认識思路，并通过新的问题情境，训练学生对认识思路的运用，以达到学科理解的目的。

（四）基于学科理解，利用认知模型，培养迁移能力

理解是可迁移的，检测学生的理解水平，主要检测学生能否利用建立的认知模型去解决新问题情境下的问题，例如通过电解质的电离认识思路，我们建立了认识物质在水中的存在形式的分析模型（如图3）：

学生利用这个模型迁移分析具体物质（如硫酸铜、碳酸钙）在水中的存在形式。例如评价任务二，让学生书写三组常见酸碱盐溶液的电离方程式，检测学生是否能利用化学符号去表征电离的过程。

教是为了学，切实指向学科本质和学科理解的教学，对学生学科核心素养的培育有着重要的实践价值和理论意义，是教育的应然追求。在教学设计中，我们需要转化观念，从思考“教什么，怎么教”到思考学生“学什么，怎么学，是否学会”的方向去，这才是追求理解教学的宗旨。为此，教师要加强自身的学科理解能力，切实做到是为了学生达到的理解而教学。

（备注：本文中的离子反应教学设计参考了国家中小学网络云平台，笔者在实践过程中感受到这个教学设计思路非常符合新课标理念，有利于发展学生的学科理解能力。）