畢華林

(山東師范大學(xué) 化學(xué)化工與材料科學(xué)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250014)

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱化學(xué)新課標(biāo))在課程性質(zhì)部分明確提出“構(gòu)建大概念統(tǒng)領(lǐng)的化學(xué)課程內(nèi)容體系”，充分發(fā)揮大概念對實(shí)現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)化和素養(yǎng)化的功能價值；“重視開展核心素養(yǎng)導(dǎo)向的化學(xué)教學(xué)”，積極探索大概念引領(lǐng)的課堂教學(xué)改革。重視大概念的統(tǒng)領(lǐng)，可以說是化學(xué)新課標(biāo)修訂的重要突破口和創(chuàng)新。什么是大概念？如何理解大概念統(tǒng)領(lǐng)的化學(xué)課程與教學(xué)改革？需要廣大老師和教學(xué)研究人員，緊密結(jié)合化學(xué)新課標(biāo)去研究并實(shí)施、落實(shí)！

一、化學(xué)大概念的內(nèi)涵與特征

大概念(Big Ideas)因其強(qiáng)調(diào)“少而精”的教育理念，近年來受到國內(nèi)教育界的普遍重視，被認(rèn)為是落實(shí)核心素養(yǎng)的課程與教學(xué)改革的重要錨點(diǎn)[1]。但作為一個“舶來品”，“大概念”與我國基礎(chǔ)化學(xué)教育領(lǐng)域所倡導(dǎo)的“化學(xué)基本觀念”“化學(xué)學(xué)科觀念”“化學(xué)核心概念”等是什么關(guān)系？特別是，我國多年來的基礎(chǔ)教育，特別重視基本概念教學(xué)，甚至達(dá)到“摳”概念的程度，那么教師教學(xué)中所“摳”的“基本概念”，是否與“大概念”同一，還是屬于其他關(guān)系，至少尚不夠明晰！

大概念在我國的引入，最早是來自韋鈺院士翻譯的《科學(xué)教育的原則和大概念》一書，該書將“發(fā)展著的、寬泛的科學(xué)知識，有助于幫助學(xué)生了解他們周圍事物，使他們能夠成為一名能作出有依據(jù)地進(jìn)行決策的公民”一類的核心概念及進(jìn)展過程，稱為科學(xué)上的大概念[2]。從此描述中看出，大概念是指可以適用于一定范圍內(nèi)物體和現(xiàn)象的概念，它具有統(tǒng)攝性和廣泛的遷移性。在心理學(xué)上，概念被認(rèn)為是事物本質(zhì)特征的概括，從其抽象性可以分為具體概念和定義性概念。如水是由水分子構(gòu)成的，這是一個具體概念；而分子是構(gòu)成物質(zhì)的一種微觀粒子，這就是定義性概念。在中學(xué)階段，課本上的定義性概念通常稱為基本概念，它統(tǒng)攝、表征的具體事物和現(xiàn)象的多少，就決定了基本概念的抽象程度。而一系列具有內(nèi)在聯(lián)系的基本概念可以進(jìn)一步概括提煉出更本質(zhì)的特征，形成統(tǒng)攝范圍更大、概括性程度更高的概念，如世界上所有的物質(zhì)都是由分子、原子等微觀粒子構(gòu)成的，這就是科學(xué)大概念。

可見“大概念”與“基本概念”既有聯(lián)系更有區(qū)別，基本概念是大概念形成的基礎(chǔ)，大概念是基本概念的進(jìn)一步提煉概括，它更加復(fù)雜和抽象。在化學(xué)新課標(biāo)中沒有對大概念進(jìn)行明確界定，而是指出“大概念反映學(xué)科本質(zhì)，具有高度概括性、統(tǒng)攝性和遷移應(yīng)用價值”。這就是大概念的基本特征，其中廣泛的遷移性是大概念最重要的特征，即大概念能夠應(yīng)用于解釋大量的科學(xué)現(xiàn)象和事實(shí)。

“大概念”與“學(xué)科觀念”又有什么關(guān)系？實(shí)際上大概念與學(xué)科觀念具有很大的一致性[3]，只是認(rèn)識的視角和指向不同而已。大概念主要是從學(xué)科視角出發(fā)，指向的是學(xué)科的本質(zhì)規(guī)律和思想方法；而學(xué)科觀念或?qū)W科基本觀念，則是指學(xué)生通過學(xué)科課程學(xué)習(xí)形成的對學(xué)科本質(zhì)特征的概括性認(rèn)識。它主要是從學(xué)生的認(rèn)識視角出發(fā)，指向的是學(xué)生對學(xué)科的深刻理解。

在多數(shù)情況下，大概念的抽象程度超出了學(xué)生的認(rèn)知水平，如果直接將大概念的內(nèi)涵告訴學(xué)生，他們難以將這些描述與自然界中的現(xiàn)象和事物建立起聯(lián)系，必然導(dǎo)致對大概念內(nèi)涵的死記硬背，難以廣泛地遷移應(yīng)用。為更好地發(fā)揮化學(xué)大概念對化學(xué)觀念建構(gòu)的促進(jìn)作用，我們依據(jù)認(rèn)識主體指向的不同，從化學(xué)學(xué)科、化學(xué)課程、化學(xué)學(xué)習(xí)三個層面構(gòu)建了化學(xué)大概念內(nèi)容體系，分別是化學(xué)學(xué)科大概念、化學(xué)主題大概念和化學(xué)基本觀念，它們之間的關(guān)系如圖1所示[4]?；瘜W(xué)學(xué)科大概念是以化學(xué)家為代表的科學(xué)共同體，在認(rèn)識和研究物質(zhì)世界的基礎(chǔ)上所形成的關(guān)于化學(xué)學(xué)科特征、本質(zhì)規(guī)律以及化學(xué)問題解決的思想方法，主要包括“物質(zhì)微粒性”“化學(xué)變化”“能量”三個學(xué)科大概念；化學(xué)主題大概念是化學(xué)學(xué)科大概念與特定學(xué)習(xí)主題內(nèi)容的融合，即以學(xué)科大概念為根本，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平，將學(xué)習(xí)主題中相關(guān)的知識、方法和態(tài)度等聯(lián)系起來并賦予其一定的意義。結(jié)合學(xué)習(xí)主題的特點(diǎn)，化學(xué)新課標(biāo)中明確了五個主題大概念及其具體內(nèi)涵要求；而化學(xué)基本觀念則是學(xué)生通過化學(xué)課程中主題大概念的學(xué)習(xí)，在理解化學(xué)學(xué)科本質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，在頭腦中形成的對化學(xué)學(xué)科的總觀性認(rèn)識，它是化學(xué)觀念核心素養(yǎng)的具體達(dá)成。其中，化學(xué)主題大概念起到承上啟下的重要作用。

圖1 化學(xué)大概念的轉(zhuǎn)化關(guān)系

二、大概念統(tǒng)領(lǐng)的化學(xué)課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)

義務(wù)教育化學(xué)課程以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展為導(dǎo)向，設(shè)置了五個學(xué)習(xí)主題。每個學(xué)習(xí)主題圍繞大概念選取多維度的具體學(xué)習(xí)內(nèi)容，既包括核心知識，又包括對思路方法、探究實(shí)踐和情感態(tài)度價值觀等方面的要求，構(gòu)建了大概念統(tǒng)領(lǐng)的多維課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)，從而將課程目標(biāo)具體化為各學(xué)習(xí)主題的內(nèi)容要求。

每個學(xué)習(xí)主題都是由五個維度的內(nèi)容構(gòu)成，以學(xué)習(xí)主題三“物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”為例，圖2所示為該學(xué)習(xí)主題的內(nèi)容結(jié)構(gòu)。在化學(xué)新課標(biāo)中對主題三的大概念“物質(zhì)的組成”是這樣描述的“初步形成基于元素和分子、原子認(rèn)識物質(zhì)及其變化的視角，建立認(rèn)識物質(zhì)的宏觀與微觀視角之間的關(guān)聯(lián)，知道物質(zhì)的性質(zhì)與組成、結(jié)構(gòu)有關(guān)”。我們知道，宏觀與微觀的聯(lián)系是化學(xué)學(xué)科最基本的特征，也是化學(xué)學(xué)科獨(dú)特的思維方式，而“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”則是體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科本質(zhì)規(guī)律的重要的學(xué)科思想。從“物質(zhì)的組成”大概念的內(nèi)涵陳述可以看出，主題大概念是化學(xué)學(xué)科思想方法與主題內(nèi)容的融合，是化學(xué)學(xué)科認(rèn)識視角、思維方式與本質(zhì)規(guī)律在該學(xué)習(xí)主題的特質(zhì)化的表述。

圖2 “物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”學(xué)習(xí)主題的內(nèi)容結(jié)構(gòu)

構(gòu)建大概念統(tǒng)領(lǐng)的課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)是義務(wù)教育化學(xué)課程改革的突出亮點(diǎn)，它對于全面落實(shí)化學(xué)課程目標(biāo)、轉(zhuǎn)變教師的知識觀和教學(xué)思維，具有重要的意義。首先，大概念統(tǒng)領(lǐng)的課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)，反映了“化學(xué)觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究與實(shí)踐、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”核心素養(yǎng)在各學(xué)習(xí)主題下的特質(zhì)化的內(nèi)容要求，即各維度的核心素養(yǎng)具體轉(zhuǎn)化為“大概念、核心知識、基本思路與方法、重要態(tài)度、重要實(shí)踐活動”等內(nèi)容要求，將核心素養(yǎng)目標(biāo)內(nèi)容化，有利于促進(jìn)核心素養(yǎng)課程目標(biāo)的落地落實(shí)。

其次，任何知識都是前人經(jīng)歷艱難曲折的探索過程發(fā)現(xiàn)的，都蘊(yùn)含著豐富的內(nèi)涵。過去我們在課程與教學(xué)中呈現(xiàn)給學(xué)生的主要是事實(shí)、概念、原理等結(jié)論性知識，而獲得這些知識的過程方法以及伴隨的情感態(tài)度則需要教師去深度分析和挖掘，導(dǎo)致在具體教學(xué)中往往被忽視了。大概念統(tǒng)領(lǐng)的課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)，將學(xué)科知識的內(nèi)涵和價值顯性化，將蘊(yùn)含在知識背后的思路、方法、態(tài)度等外顯出來，使課程內(nèi)容素養(yǎng)化。學(xué)生對課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，不再僅僅是知識結(jié)論的記憶，獲得知識的思路與方法，以及在探究實(shí)踐中養(yǎng)成的情感態(tài)度，都是化學(xué)新課標(biāo)要求的重要內(nèi)容。學(xué)科知識不再是課程教學(xué)的主要目標(biāo)，而是成為學(xué)生探究與實(shí)踐的對象，教師要依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，努力將學(xué)科知識與獲得知識的思路方法、情感態(tài)度緊密結(jié)合起來，使學(xué)生在積極主動的探究實(shí)踐中，獲得核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。

第三，大概念統(tǒng)領(lǐng)的課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)，有利于實(shí)現(xiàn)知識的系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化。一方面，通過大概念能夠?qū)⒉煌氖聦?shí)和技能建立聯(lián)系并賦予其一定的意義，形成系統(tǒng)化的知識網(wǎng)絡(luò)，增進(jìn)學(xué)生對知識的深刻理解；另一方面，大概念統(tǒng)領(lǐng)可以建立知識技能、思路方法、情感態(tài)度之間的內(nèi)在聯(lián)系，有助于在學(xué)生頭腦中形成結(jié)構(gòu)化、程序化的操作系統(tǒng)，提高其分析和解決實(shí)際問題的能力[5]。

三、大概念引領(lǐng)的化學(xué)課堂教學(xué)改革

核心素養(yǎng)導(dǎo)向、大概念統(tǒng)領(lǐng)的化學(xué)課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)，必然引起化學(xué)教學(xué)理念和教師教學(xué)思維的轉(zhuǎn)變。化學(xué)新課標(biāo)指出：課堂教學(xué)是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的主渠道，教師應(yīng)積極探索大概念引領(lǐng)的課堂教學(xué)改革，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)從掌握知識到發(fā)展素養(yǎng)的轉(zhuǎn)變。

化學(xué)主題大概念是化學(xué)學(xué)科大概念與學(xué)習(xí)主題內(nèi)容的融合，它不是具體的學(xué)科知識，也不是知識技能的簡單堆砌，它是通過對學(xué)科知識以及知識中蘊(yùn)含的思路、方法、情感態(tài)度等的深度學(xué)習(xí)，在不斷地概括、提煉和遷移應(yīng)用中，建立起不同學(xué)科知識之間以及學(xué)科知識與思路方法、科學(xué)態(tài)度之間的相互聯(lián)系。大概念的形成不是一蹴而就的，而是學(xué)科知識、思路、方法、態(tài)度不斷整合與發(fā)展的過程，它貫穿整個基礎(chǔ)教育化學(xué)教學(xué)的始終。因此，大概念引領(lǐng)的化學(xué)課堂教學(xué)，不是一種具體的教學(xué)模式或教學(xué)方法，而是作為一種教學(xué)理念引領(lǐng)初中化學(xué)課堂教學(xué)改革，基于大概念促進(jìn)學(xué)生化學(xué)觀念核心素養(yǎng)的達(dá)成。

大概念是對學(xué)科本質(zhì)特征和規(guī)律的整體性、概括性認(rèn)識，因此大概念引領(lǐng)的課堂教學(xué)首先要從整體出發(fā)，理解學(xué)科知識間的內(nèi)在聯(lián)系，以單元教學(xué)的方式組織化學(xué)教學(xué)內(nèi)容，即在整體中認(rèn)識部分。傳統(tǒng)的課時教學(xué)將化學(xué)學(xué)科割裂成零散的知識點(diǎn)，難以建立起化學(xué)主題大概念與核心知識、思路方法和科學(xué)態(tài)度之間深入的聯(lián)系，在一定程度上阻礙了學(xué)生化學(xué)觀念的建構(gòu)。

其次，大概念的“大”主要體現(xiàn)在其廣泛的遷移性，即大概念能廣泛應(yīng)用于解決實(shí)際問題或解釋科學(xué)現(xiàn)象和事實(shí)。學(xué)生是否理解大概念，是否基于大概念建構(gòu)起化學(xué)觀念，記住了大概念的內(nèi)涵很重要，但更關(guān)鍵在于是否形成了分析和解決問題的思路方法。大概念引領(lǐng)的課堂教學(xué)，要引導(dǎo)學(xué)生開展積極的探究實(shí)踐活動，以思路方法為主線統(tǒng)整核心知識、探究過程、科學(xué)態(tài)度的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解他們在課堂探究活動中涉及的概念是如何與日常生活中的事件相聯(lián)系的，提高知識遷移能力。

另外，大概念的形成離不開對所學(xué)知識、技能、方法的概括提升和總結(jié)反思，如果說化學(xué)主題大概念將核心知識和思路方法編織成網(wǎng)絡(luò)，那么貫穿其中的就是化學(xué)科學(xué)思維[6]。因此，大概念引領(lǐng)的課堂教學(xué)，要切實(shí)加強(qiáng)學(xué)生的化學(xué)思維活動，一方面要培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用宏觀與微觀相結(jié)合的化學(xué)思維方式審視問題，利用證據(jù)推理和模型推理等化學(xué)思維方法解決問題，引導(dǎo)學(xué)生像化學(xué)家一樣深刻思維；另一方面，要引導(dǎo)學(xué)生充分運(yùn)用反省性思維，不僅要反思對核心知識的理解，還要積極反思解決問題的思路方法，以及其中體現(xiàn)的情感態(tài)度等各維度的變化與提升。從而使學(xué)生在探究實(shí)踐活動中，形成超越化學(xué)知識本身的思維方式和思想方法，并在不斷反思中逐漸修正、完善和豐富其化學(xué)觀念。

總括之，大概念引領(lǐng)的化學(xué)課堂教學(xué)，是基于整體視角的單元教學(xué)，是以思路方法為主線統(tǒng)整知識、方法、態(tài)度的探究教學(xué)，是重視反思體驗(yàn)等高階思維活動的思維教學(xué)。