基于大概念统领简析高中化学单元整体教学方法

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陈艳玲

恩施市第一中学 邮编:445000

摘要

大概念统领的高中化学单元整体教学方法注重从宏观视角出发,整合知识点,提高学生的综合素质。通过统一的主题框架,将各个知识单元有机结合,激发学生的学习兴趣,培养他们的思维能力和问题解决能力。这种教学方法不仅提升了学生对化学知识的掌握程度,还增强了他们在实际应用中的灵活运用能力。研究结果表明,大概念统领的教学方法在提高学生成绩和学习兴趣方面有显著效果,具有广泛的应用前景。


关键词

大概念;高中;化学;单元整体教学

正文


在高中化学教学中,传统的单元教学方法往往碎片化,导致学生难以形成完整的知识体系。为了解决这一问题,提出了一种基于大概念统领的整体教学方法。通过大概念的引导,将不同知识点串联起来,使学生能够从整体上理解和掌握化学学科的核心内容。探索大概念统领的教学模式,为化学教学提供新的思路和方法,具有重要的理论和实践意义。

一、大概念理论的内涵和意义

大概念理论是一种注重知识整体性和关联性的教育理念,旨在通过宏观视角将零散的知识点有机整合,帮助学生建立系统的知识体系。大概念不仅涵盖学科的核心内容,还涵盖了该学科的思维方式和方法论,使学生能够在学习过程中形成整体认知,提升理解力和应用能力。在高中化学教学中,大概念理论的引入具有重要意义。首先,它帮助学生从宏观角度理解化学学科的核心概念和原理。传统的教学方法往往将知识点分散在各个单元中,学生难以看到各知识点之间的联系,导致知识碎片化[1]。大概念理论通过将核心概念如“化学反应”、“能量转换”、“物质结构”等作为教学的主线,将不同的知识点串联起来,使学生能够从整体上理解化学学科的知识结构。这种整体性理解不仅有助于学生在记忆知识时建立清晰的知识网络,还能在解题时灵活应用各个知识点,提升综合分析和解决问题的能力。其次,大概念理论促进了学生的深度学习和高阶思维能力的发展。传统教学侧重于知识的灌输,学生被动接受知识,缺乏主动探究和思考的机会。而大概念理论强调学生对知识的深度理解和自主构建,通过问题引导、探究学习等方式,激发学生的学习兴趣和好奇心。这种探究式学习不仅加深了学生对概念的理解,还培养了他们的批判性思维和创新能力。此外,大概念理论还强调跨学科的知识整合和应用能力。现代社会的发展要求学生具备跨学科的综合素质,而不仅仅是单一学科的知识。大概念理论通过构建跨学科的知识框架,使学生能够将化学知识与物理、生物、地理等学科知识联系起来,进行综合应用。例如,在讨论“能量转换”这一大概念时,可以将其与物理中的能量守恒定律、生物中的光合作用和呼吸作用等知识结合起来,让学生理解能量转换在不同学科中的表现和应用。这种跨学科的整合学习,不仅拓宽了学生的知识面,还提升了他们的综合运用能力,培养了适应现代社会发展的复合型人才。

二、大概念统领下高中化学单元整体教学的实践困境

(一)教师理解和应用大概念理论的困难

在大概念统领下的高中化学单元整体教学中,教师理解和应用大概念理论是首要的挑战。大概念理论要求教师不仅掌握化学学科的核心概念,还需深刻理解这些概念之间的内在联系和跨学科的关联。然而,许多教师在传统的知识点教学模式中已经习惯,他们对大概念的理解可能并不深入。缺乏系统的培训和理论支持,导致教师在实际教学中难以有效地将大概念融入课堂。具体而言,教师需要重新审视并调整自己的教学理念,从注重知识点的传授转变为注重学生整体性理解的培养。这一转变不仅需要时间,还需要系统的专业发展培训。目前许多教师并没有机会或资源参加专门的培训,导致他们在教学实践中只能依靠个人理解和经验进行尝试,难以保证效果。应用大概念理论需要教师在教学设计和课堂实施中具备较高的灵活性和创新能力。然而,教师习惯于传统的教材和教学方法,缺乏将大概念融入具体教学情境的经验。他们在设计课程和教学活动时,可能会遇到如何将大概念具体化、如何通过实际案例和实验帮助学生理解大概念等问题,导致教学效果不理想。

(二)教材和教学资源的局限性

大概念统领下的教学需要系统性和关联性的教材和教学资源,而现有的高中化学教材和教学资源往往不足以支撑这一教学模式。现有教材多以章节为单位,分散讲述各个化学概念,缺乏对核心大概念的系统阐释和贯通。这种分散的知识点呈现方式,使得教师在设计和实施大概念教学时,必须花费大量时间和精力进行整合和补充。大概念教学需要丰富的案例、实验和多媒体资源来帮助学生理解和应用核心概念。现有的教学资源往往缺乏系统性和多样性,难以满足大概念教学的需求。比如,实验资源和多媒体课件可能只涉及单一知识点,缺乏综合性和整体性的资源,教师在实际教学中只能依靠有限的资源进行教学,难以达到预期的教学效果。此外,现有的考试和评价体系也对大概念教学产生制约。现行的考试多以知识点为主,侧重考查学生对具体知识点的掌握程度,而对学生的综合理解和应用能力关注较少。这种评价导向使得教师在教学过程中不得不兼顾应试需求,难以全身心投入大概念教学的实施。

(三)学生适应大概念教学的难度

在大概念统领下的高中化学单元整体教学中,学生适应新教学模式的难度是一个显著问题。学生长期以来习惯于以知识点为基础的学习方式,突然转变到以大概念为核心的学习方式,可能会产生适应困难,影响学习效果和兴趣。学生需要改变以往的学习习惯和思维方式[2]。传统的学习模式强调对具体知识点的记忆和背诵,学生习惯于通过大量的练习和反复记忆来应对考试。而大概念教学强调理解和综合应用,要求学生在掌握知识点的基础上,能够看到知识点之间的关联,并应用于实际问题。这种要求较难实现。此外,学生缺乏自主学习和探究的经验,他们习惯于被动接受教师传授的知识,缺乏主动思考和探究的动力。在大概念教学中,学生需要主动参与问题探究、实验操作和案例分析等活动,这对于自主学习能力较弱的学生来说极为困难。他们可能会因为缺乏有效的学习方法和策略,而在学习过程中感到十分吃力,影响学习效果。此外,学生对大概念的整体理解和应用能力的培养需要时间和过程。大概念教学要求学生在不同的学习情境中反复接触和应用核心概念,以形成深刻的理解和灵活的应用能力。但现实情况是学生在短时间内难以建立起对大概念的深刻理解,特别是在学期初期,学生可能会对大概念教学产生抵触情绪,认为这种教学方式增加了学习难度,影响他们的学习兴趣和积极性。

(四)教学评估和反馈机制的不足

大概念教学强调学生对知识的整体理解和综合应用能力,这对现有的评估和反馈机制提出了新的要求。现有的考试评价方式主要以标准化试题为主,侧重于对具体知识点的考查。这种评价方式虽然在一定程度上能够反映学生的知识掌握情况,但对于学生的综合应用能力和创新思维的考查则显得不足。在大概念教学中,学生需要具备较强的综合分析和应用能力,现有的评价方式很难全面反映学生在这方面的表现,导致评价结果与教学目标之间存在较大偏差。同时,评价标准和方式也限制了大概念教学的实施。传统的评价标准主要基于学生对具体知识点的掌握程度,而忽略了对学生综合素质和能力的考查。大概念教学强调学生在不同情境中的综合应用能力和解决问题的能力,这需要多元化的评价方式此外,教学反馈机制的不足也是一个关键问题。在大概念教学中,及时有效的反馈对于学生的学习进步和能力提升至关重要。然而,现有的反馈机制往往滞后,无法及时反映学生的学习状况和问题,影响学生的学习积极性和效果。

三、大概念统领下高中化学单元整体教学的策略

(一)重视整体框架构建

整体框架构建是指建立一个系统的知识框架,帮助学生理解和掌握化学学科的核心概念和原理。这一策略强调知识点的有机整合和系统呈现,使学生能够从整体上把握学科知识,形成连贯的认知结构。通过构建整体框架,学生可以更容易地理解知识点之间的内在联系,提升他们的综合分析和应用能力。也有助于学生进行系统学习,促进高阶思维能力和自主学习能力的发展。整体框架构建策略需要教师在教学设计中,将各个知识点有机地整合到一个大概念下,形成清晰的知识体系[3]。教师可以通过图示、概念图等方式,帮助学生直观地看到知识点之间的关系。同时,在教学过程中,教师应注重各知识点的系统呈现和连贯讲解,使学生在理解单一知识点的同时,能够将其放在整体框架中进行思考和应用。比如,“化学反应与能量”单元教学中,教师可以通过构建整体框架,帮助学生系统地理解化学反应与能量变化、化学反应的速度与限度等内容。教学开始时,教师可以先引导学生回顾化学反应的基本概念,然后通过概念图展示化学反应与能量之间的关系。接着,教师可以详细讲解化学反应中的能量变化,包括反应过程中能量的吸收和释放。通过具体的例子,如燃烧反应、光合作用等,帮助学生理解化学反应中的能量变化原理。在讲解化学反应的速度时,教师可以引入影响反应速度的因素,如温度、浓度、催化剂等。通过实验演示和数据分析,让学生直观地看到这些因素对反应速度的影响。在此基础上,教师可以将化学反应的速度与限度整合到整体框架中,帮助学生理解反应速率和化学平衡之间的关系。

(二)运用探究式学习方式

探究式学习以学生为中心,利用问题设计等方式引导学生主动参与学习过程在探究式学习中,教师的角色转变为引导者和促进者,通过提供必要的资源和支持,帮助学生自主发现和解决问题。同时,教师要重视设计富有挑战性和启发性的问题,引导学生通过实验、观察、讨论和反思,逐步探索和理解化学概念和原理。探究式学习不仅注重学习过程中的体验和感悟,还强调通过实践活动培养学生的动手能力和科学素养。比如,“化学反应的热效应”单元教学中,教师可以通过探究式学习策略,引导学生深入理解反应热和反应热的计算。教学开始时,教师可以提出一个问题:“为什么化学反应会释放或吸收能量?”让学生带着这个问题进行探究。教师可以组织学生进行实验,通过测量不同化学反应中的温度变化,记录实验数据,分析反应过程中能量的变化。例如,设计实验让学生测量盐酸和氢氧化钠溶液反应时的温度变化,观察反应放热现象。在实验结束后,教师引导学生分析实验数据,讨论反应热的概念和计算方法。通过实验数据的分析,学生可以直观地看到不同反应的热效应,并理解反应热的计算公式。在此基础上,教师可以进一步讲解反应热在化学反应中的重要性,如在工业生产中的应用。教师可以设计一个项目,让学生探究不同燃料的燃烧热效应。学生借助实验测量不同燃料的燃烧温度变化,计算燃烧反应的反应热。在项目过程中,学生需要查阅资料、设计实验方案、进行实验测量、分析数据并撰写实验报告。通过这一探究过程,学生不仅掌握了反应热的计算方法,还培养了他们的实验设计能力和数据分析能力[4]

(三)实现跨学科整合

跨学科整合在将化学知识与其他学科知识相结合,帮助学生在更广阔的背景下理解和应用化学概念。这一策略强调知识的互联和综合应用,通过跨学科的视角,使学生能够看到不同学科之间的联系,培养他们的综合素质和解决复杂问题的能力。在跨学科整合教学中,教师需要设计能够体现多学科知识融合的教学活动,通过实际案例、项目和问题,引导学生在综合情境中应用化学知识。教师可以通过团队合作、跨学科项目等方式,促进学生之间的合作和交流,使他们在合作探究中提升综合能力。跨学科整合不仅关注知识的传授,还重视培养学生的批判性思维、创新能力和实际应用能力。在“原子结构与性质”单元教学中,教师可以通过跨学科整合策略,将化学知识与物理知识相结合,帮助学生全面理解原子结构和元素性质。教师可以引入物理学中的电子结构和量子力学原理,帮助学生理解原子的微观结构。例如,通过讲解电子的波粒二象性、能级分布等概念,使学生认识到原子结构的复杂性和量子力学原理对原子结构研究的重要性。在此基础上,教师可以进一步讲解原子结构与元素周期律的关系,帮助学生理解元素性质的本质。为了加强跨学科整合,教师可以设计一个跨学科项目,让学生探究元素的物理和化学性质。教师可以组织学生研究不同元素的导电性、磁性和化学活性,通过实验和数据分析,比较不同元素在物理和化学性质上的差异。学生可以通过查阅资料、设计实验、进行测量和分析,了解不同元素的应用和重要性。

具体来说,教师可以设计一个实验,让学生测量不同金属元素的导电性和磁性,分析这些元素的物理性质。同时,教师可以引导学生进行化学反应实验,观察不同金属元素与酸反应的情况,分析其化学活性。在实验结束后,学生通过整理和分析实验数据,撰写实验报告,总结不同元素的物理和化学性质及其应用。

(四)运用项目式学习策略

项目式学习策略通过实际项目的设计和实施,帮助学生在真实情境中应用所学知识,解决实际问题。教学中,教师要以学生为中心,通过项目驱动学习过程,使学生在项目实施过程中自主探究、合作学习,培养他们的创新能力、实践能力和团队合作精神。在项目式学习中,教师需要设计富有挑战性和现实意义的项目,引导学生在项目实施过程中应用化学知识,解决实际问题。教师应提供必要的指导和支持,帮助学生在项目实施过程中进行计划、实验、分析和总结。通过项目式学习,学生能够在真实情境中应用所学知识,提升解决复杂问题的能力,同时培养他们的自主学习和团队合作能力。在“化学反应与电能”单元教学中,教师可以通过项目式学习策略,设计实际项目,帮助学生理解原电池、电解池和金属的腐蚀与防护等内容。教师可以引入一个实际问题:“如何设计一个高效的原电池系统?”让学生带着这个问题进行项目学习。教师可以组织学生分组合作,进行原电池系统的设计和实验,通过实验数据分析,优化原电池的性能。项目实施过程中,学生需要查阅资料,了解原电池的工作原理和影响因素。接着,学生可以设计不同材料和结构的原电池,通过实验测量电池的电压、电流和稳定性。教师在项目过程中提供指导和支持,帮助学生解决遇到的问题,并引导他们进行数据分析和结果总结。通过项目式学习学生在“化学反应与电能”单元中不仅能够深入理解原电池的工作原理和影响因素,还能在项目实施过程中应用所学知识,提升实际操作和问题解决能力[5]

结语:

    总而言之,在高中化学教学中,整体教学方法的有效运用对于学生的学习成效和兴趣激发至关重要。通过大概念统领的教学方法,教师能够将分散的知识点有机整合,帮助学生建立起系统的学科认知框架。教师应继续探索和完善这种整体教学方法,以促进学生在知识掌握和科学思维能力上的全面发展

参考文献:

[1] 谢鸿雁,范赟杰,童洁,等. 大概念统领下高中化学单元整体教学实践研究[J]. 教育理论与实践,2023,43(26):12-16.

[2] 韩春艳,沈坤华. 学科大概念统领下的高中化学单元整体教学设计[J]. 中学教学参考,2024(2):69-72.

[3] 詹文丽. 基于大概念展现的高中化学单元整体教学策略研究 ——以"化学反应"大概念为例[J]. 考试周刊,2022(45):123-127.

[4] 苏锦惠. 大概念统领下高中化学单元整体教学实践解析[J]. 互动软件,2022(6):2419-2420.

[5] 马辉. 浅谈基于学科大概念的单元整体教学设计的策略[J]. 化学教学,2023(10):34-39. 


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