初中化学大概念的提炼与单元主题教学

■天津市第七中学 程 颖

核心素养如何在教学实践中有效落实，是我们进行课程研究的重点。在实践中，我们以学科大概念为引领，使课程的知识内容呈现结构化特点，能有效提升学生的核心素养。这其中大概念统领下的单元主题教学是实现核心素养在学科教学中落实的有效途径。大概念单元主题教学的关键是要准确地提炼出学科大概念，将大概念转化为核心问题、设计核心任务、分解子任务、进行课堂设计、完成课堂驱动性问题等。可以说，将大概念形成整体化的单元设计是学科核心素养落地的重要途径，使“知识点的灌输式教学”变为“素养教学”。

一、大概念的提炼

大概念不是指某一知识内容的具体概念，它是指具体概念所隐含的更为核心的观念和理解。大概念是对概念间关系的抽象表达，是对知识内在关系及规律的高度概括。学科大概念能反映学科的特质，具有较为广泛的适用性，能超越课堂，形成具有概括性和迁移价值的思想和方法。把握大概念，就可以把握知识间的纵横关系及本质联系。把具体问题用抽象概括获得的大概念来指导或解决，是促进学生将知识转化为能力的重要途径。例如：初中化学的大概念有结构决定物质性质、化学反应中的质量守恒等。物质的结构决定性质、性质决定用途这一概念具有抽象性、普遍性的特点，适用的范围较大，我们称之为物质的结构、性质与用途之间关系的大概念。

学科不同，其研究的对象、基本方法及由此获得的学科思维方式等是不同的。凸显学科的本质和特征是学科大概念的提炼依据。初中化学的学科大概念可以从化学学科的角度与研究层面切入。如从原子和分子等微观结构对物质性质的影响进行概括、从物质的性质与用途的关系方面进行提炼、从物质的化学变化与物质的质量之间的关系进行归纳等，以体现化学学科特有的思维方式。从学科大概念来俯视具体知识内容，建立关联或对接，有利于学生分析和把握具体内容背后更为本质的思想与方法。

二、单元主题的确定

教师在对课程标准、教材、学生等方面深入解读后，确定单元主题，教师根据对教学内容的把握和学生特点的分析，对教学内容进行重新整合，形成相对完整的单元教学主题。确定单元教学主题的重要环节是以大概念为统领建立相关内容的联系。建构单元主题教学要着眼于学生学科核心素养的发展，兼顾学生现有知识水平、思维能力等多个层面。帮助学生从化学视角看待事物，建构系统化的知识结构，并形成解决具体问题的思路与方法，促进学生由“知”向“能”的转化。物质的微观结构与物质的性质和用途等相关内容在“人教版”教材中分散在不同的章节里，从学生学习的角度分析分子、原子和离子的概念，理解不同碳单质物理性质差别较大的原因，以及酸、碱的通性，是学生学习的难点。对这些知识间的内在联系的理解学生比较匮乏。从微观视角分析，在水溶液中酸和碱具有其酸和碱的通性，其实质是酸和碱在水分子的作用下能解离出自由移动的氢离子（水合氢离子）与氢氧根离子（水合氢氧根离子）的性质。局限于初中学生的认知水平，学生还未形成从微观角度分析和理解物质性质的思维方法。在教学中，帮助学生建构出从化学学科的角度研究物质性质的思路与方法，就显得尤为重要。图1 是确定以“认识碳单质和酸、碱”为主题的单元教学的知识层级关系图。层级关系图中，由下而上是对知识的抽象概括，由上而下是知识的迁移应用。使学生建立起从微观角度分析物质的性质，及性质与用途关系的化学思想。

图1 “认识碳单质和酸、碱”为主题的单元教学的知识层级关系图

按照物质的结构决定性质、性质决定用途的大概念思想，整个单元主题教学可以设计成三个小单元，每个小单元又分成若干教学课题，内容如表1所示：

表1 认识碳单质和酸、碱的单元主题教学

这样在大概念统领下的单元主题设计，使教学内容情景化，学生在解决实际问题的过程中，将知识转化成能力，形成学科素养。

三、大概念下的主题单元教学研究与实践

本课选取的是单元主题教学“认识碳单质和酸、碱”中的一个课时——金刚石和石墨的结构、性质与用途。这节课通过对几种碳单质的结构、性质与用途的内容学习及知识间联系的建构，使学生建立起物质的结构决定性质，性质决定用途的学科大概念。教学设计如下表2：

表2 结构决定性质、性质决定用途的大概念教学设计

这节课的设计是在大概念的统领下，形成了对本节课的基本理解，然后在基本理解的暗示下，寻找隐含的基本问题，逆向思考，将基本问题置于真实的生活情境中，在探究性学习活动中，学生完成学习任务。为了建构大概念，使学生认识物质结构、性质与用途的关系，教学中依次展示了四个关键性问题：“为什么都是同种元素组成的单质宏观差别这么大呢？”“能否把我们搜集到的有关金刚石和石墨的资料按照一定的标准进行分类吗？”“金刚石与石墨两物质的性质与用途之间有什么关系？”“结构与性质之间有什么关系？”这些驱动性问题的提出使学生对于结构决定性质、性质决定用途这一大概念的理解上水到渠成。并且，在每个知识环节后都有反馈评价，使“教—学—评”成为一个整体，达到学生进行深度学习的目的。

以学科大概念为核心，使课程内容结构化，以单元主题为引领，使课程内容情境化。在教学过程中，学生是主动“进入”知识过程的主体，他们亲身体验知识再生成的过程，认识知识背后所蕴含的学科思想，逐步建构起结构决定性质、性质决定用途这一大概念，使学科核心素养得以真正落实。