主题统摄 情境激发 任务驱动
作者: 郑益哈
摘 要:大单元设计不仅要基于内容来划分教材单元,更要立足学科核心素养,将目标、情境、任务、活动和评价等整合到一起。“素养为本”的大单元教学设计需要做到:以主题统摄来建构教学大单元,做好单元梳理和教学重构;以情境激发来搭建认知架构,通过真实生活情境和直观实验情境,搭建认知平台、建构思维模型;以任务驱动来设计教学活动,精心设计启发性问题,引导学生经历知识的探究、运用与反思。同时,教师要注重“核心概念”单元主题的确定、“真实性”化学情境的创设、“学为中心”学习任务的设计、“多样化”课堂活动的组织,以全面提升学生的化学学科核心素养。
关键词:素养为本;大单元教学设计;主题;情境;任务;高中化学
《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“《高中化学课标》”)指出,教师要积极开展“素养为本”的教学实践,倡导真实问题情境的创设,重视教学内容的结构化设计,以实现学生化学学科核心素养的全面发展。学生化学学科核心素养的发展是一个渐进、持续的过程,教师需要根据核心素养的内涵和学生的已有经验,对学段、模块、单元和课时教学目标进行科学、系统的规划和设计。但长期以来,一线教师过于注重“课时计划”,而忽视了更为关键的“单元设计”。钟启泉认为,离开了“单元设计”的课时计划归根到底不过是聚焦碎片化的“知识点”教学[1]。因此,教师需要转变观念,从单元整体的角度来设计教学。当前有一定研究的大单元设计实际上是“单元设计”的一种,指不仅要基于内容来划分教材单元,更要立足学科核心素养,将目标、情境、任务、活动和评价等整合到一起。下面,笔者以“氧化还原反应”为例,阐述“素养为本”的大单元教学设计策略。
一、主题统摄:建构教学大单元
化学学科主题是指能够统领一类化学知识的核心概念或学科思想[2]。“素养为本”的化学大单元教学,需要强调主题的整体设计,发挥化学核心概念的统摄作用,引导学生将碎片化的知识点联系起来,使之系统化、结构化,形成层次清晰的知识框架,实现化学知识功能与素养的融合。
(一)主题统摄下的单元梳理
“氧化还原反应”是高中化学课程中的核心概念,几乎贯穿整个高中阶段的化学学习。其下属各内容分散在多本教材的各个章节,知识由浅入深,又交织在一起,若单独学习容易造成混乱无序,影响学习效果。教学中,教师需引导学生从科学发展的视角去讨论和理解,并在不断的深入学习中完成对氧化还原反应知识体系的建构。笔者梳理人教版普通高中教科书《化学》(以下简称“人教版《化学》”)中的知识编排,得出如图1所示的“氧化还原反应”大单元体系。
(二)主题统摄下的教学重构
人教版《化学》从多个维度展现了氧化还原反应的概念,如化合价升降和电子转移、方程式书写和配平、性质规律及应用、电化学的原理分析、物质转化的综合问题等,相互间层次清晰,逐层递进。学生对“氧化还原反应”的知识建构从宏观、定性的认知开始,再逐步深入到微观、定量的理解,这是一个螺旋式上升的过程,需要不断地深化完善。因此,在实际教学中实施教学分层是必要的,其教学重构如图2所示。
二、情境激发:搭建认知架构
情境激发是指通过创设生动、具体、直观的情境,激发学生的情感,唤醒学生的学习热情,引起学生对学习的兴趣,充分调动学生学习的积极性和主动性,从而展开一系列学习活动,促进学生学习方式的转变[3]。它在大单元教学中扮演着重要的角色,具体真实的情境不仅能为学生展现自我提供真实的舞台,也有利于学生树立正确价值观,发展学科核心素养。
(一)通过真实生活情境搭建认知平台
“先行组织者”是一种先导性材料,其抽象性、概括性和包容性高于原学习任务本身,能够清晰地将已有知识和新学习任务连接起来,进而促进理解和记忆。
“氧化还原反应”大单元的教学内容较为抽象,为帮助学生克服畏难情绪,教师可选取一些真实、科学、贴近生活实际的现象作为引入新知识的情境。这些情境既是连通新旧知识的桥梁,又蕴含着问题解决的信息线索,在大单元教学中发挥着“先行组织者”的作用。它们能帮助学生搭建认知平台,使学生在感到熟悉的同时又察觉出有些微的陌生,引发好奇心和探究欲,并积极主动地展开探究,进而更好地理解和掌握知识。例如,对“氧化还原反应”这一概念的教学,笔者创设生活情境“现场榨果汁”,并以此导入课堂。“现场榨果汁”充当了“先行组织者”的作用。学生在认真观察“现榨果汁的颜色在空气中变深”“苹果和柠檬混榨不容易变色”等现象的过程中,表现出了浓厚的兴趣和好奇,并能积极思考、探究生活现象背后的化学原理,进而在实验探究中从生活走进化学世界,熟悉并理解“氧化还原反应”概念。
(二)通过直观实验情境建构思维模型
建构主义强调,学习者应该在真实或近似真实的情境中,通过实验探究或自主发现的方法建构知识体系。
为提升学习效果,大单元教学应以“已有知识”作为生长点,引导学生建构“新知识”。在创设情境时,教师需重点关注学生的最近发展区,通过直观、形象的实验情境,帮助学生感知微观、抽象的化学事实,并运用类比方法优化认知结构。这样有助于学生完成知识的同化与顺应,更好地理解概念的本源,进而发展成结构化的思维模型。例如,为使学生直观感受氧化还原反应的微观事实,笔者创设“原电池”实验情境,通过“电流计指针偏转”的实验现象,让学生确切地体会到电子转移的微观本质。然后,笔者引导学生在对宏观、微观和符号三重表征有深刻理解的基础上,建立对第四重表征“曲线表征”即“锌与稀硫酸反应”实验定量变化表征的理解,并建构“双线桥”表示电子转移的“氧化还原反应”思维模型(如图3所示),促进新知识生长。
通过模型的建构,理清氧化还原反应各下属概念间的逻辑关系,聚焦核心问题,掌握解决问题的一般方法和策略,可以事半功倍地提升学习效果。
三、任务驱动:设计教学活动
“核心素养”是在问题情境中借助问题解决的实践培育起来的[4]。“素养为本”的大单元教学应立足教学目标,结合具体的教学情境,深入考量学生原有认知基础与预期达到的认知水平之间的落差,精心设计启发性问题,并通过任务驱动,引导学生经历知识的探究、运用与反思,促进核心素养的形成。任务驱动设计框架如图4所示。
在教学中,任务设置要符合知识结构和认知规律,启发性问题要难度适中、排列有序,任务之间的衔接要有逻辑性,能展示清晰的学习过程,揭示隐藏的思想方法,形成相互联系、逐步深入的问题系统,为核心素养的培育与发展提供有力支持。以“氧化还原反应”大单元教学第1课时“氧化还原反应的概念”为例,笔者建构五线融合教学活动,并通过任务驱动,促进素养目标的实现。“氧化还原反应的概念”教学活动设计如表1所示。
四、反思与总结
“素养为本”的化学大单元教学设计是“撬动课堂转型的一个支点”[5]。它承载着培育和发展学生核心素养的教学任务,每个主题单元的确定都有着自己的逻辑架构,涵盖了“学科认知、化学实验和科学探究、科学与人文教育”[6]。因此,在新课程改革的背景下,化学教师需要加强“素养为本”的化学大单元教学设计能力,以更好地适应化学教学的新需求。
(一)注重“核心概念”单元主题的确定
化学核心概念是指化学领域中的核心观念与基本原理,是化学知识体系中的基石和灵魂。这些概念位居化学学科的中心,深刻揭示了化学现象的本质和规律。掌握化学核心概念不仅是学习其他化学知识的基础,更是建构化学基本观念、培育科学素养和化学学科核心素养的关键。因此,“素养为本”的化学大单元教学设计应秉持整体性的观念,注重单元主题的整体设计,充分发挥化学核心概念的统摄作用。这样有助于教师把握教学内容的本质与核心,从而让具体内容的学习服务于学生学科核心素养的全面提升。
(二)注重“真实性”化学情境的创设
“核心素养”不是直接由教师教出来的,而是在问题情境中借助问题解决的实践培育起来的[7]。因此,“素养为本”的化学大单元教学设计应注重化学情境创设的“真实性”,基于学情精选真实、科学、有学习价值的生产生活情境作为问题背景,将知识内容、活动过程融入其中,为学生提供具有实践性和可持续性的学习体验,以培养他们的问题意识和探究精神,让他们在问题解决的过程中获取新知。这一设计思想不仅有助于提升学生的化学学科核心素养,而且能为其未来的学术探索和职业发展打下坚实的基础。
(三)注重“学为中心”学习任务的设计
《高中化学课标》指出,学习任务是连接核心知识与具体知识点的桥梁和纽带,是实现知识结构化的重要环节。“学为中心”理念的核心是让学生自主学习,鼓励学生自己学,教会学生如何学,使学生以后不教也会学。要实现这一目标,“素养为本”的大单元教学应当根据学生的知识水平和已有经验,设计真实、可操作的情境性学习任务,以激发学生的学习兴趣,诱发学生主动思考。
(四)注重“多样化”课堂活动的组织
“真实”情境中的学习,是任务驱动的学习,需通过参与一系列的化学学习活动来实现。化学学习活动涉及多个方面,根据不同的标准和要求,可以进行不同的分类。比如按照科学活动的性质,可以将化学教学中的学习活动分为科学实践活动(观察、调查和实验等)和科学思维活动(描述、比较、推理、评价等)[8]。有序开展“多样化”的化学学习活动,可以训练学生获取信息、分析信息、综合应用知识的能力,有利于提高学生的科学探究和化学思维能力,发展化学学科核心素养。因此,“素养为本”的化学大单元教学应注重化学学习活动的组织,通过精心设计“多样化”的课堂活动,全面提升学生的化学学科核心素养。
参考文献:
[1][4][5][7]钟启泉.基于核心素养的课程发展:挑战与课题[J].全球教育展望,2016(1):3-25.
[2][8]郑长龙,孙佳林.“素养为本”的化学课堂教学的设计与实施[J].课程·教材·教法,2018(4):71-78.
[3]吴佳丹,王后雄.化学教学情景创设中的非流畅性问题及其解决对策[J].化学教学,2011(8):6-8.
[6]王云生.课堂转型与学科核心素养培养:中学化学课堂教学改革探索[M].上海:上海教育出版社,2016:73.