南京師范大學(xué)附屬中學(xué)秦淮科技高中    經(jīng)志俊

摘要：依據(jù)新課標(biāo)“教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化”的明確要求,在探索與實(shí)踐的基礎(chǔ)上，提出“基于知識類型匹配教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的視角”“基于加工目標(biāo)優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的表征”“基于教學(xué)任務(wù)統(tǒng)籌教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的實(shí)施”等教學(xué)主張，并結(jié)合具體案例對教學(xué)主張進(jìn)行了詮釋。

關(guān)鍵詞：教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，教學(xué)主張，核心觀念，核心素養(yǎng)

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》指出化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化是促進(jìn)學(xué)生從化學(xué)學(xué)科知識向化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵，強(qiáng)調(diào)教師在組織教學(xué)內(nèi)容時應(yīng)高度重視化學(xué)知識的結(jié)構(gòu)化設(shè)計，充分認(rèn)識知識結(jié)構(gòu)化對于學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的重要性，尤其是應(yīng)有目的、有計劃地進(jìn)行“認(rèn)知思路”和“核心觀念”的結(jié)構(gòu)化設(shè)計，逐步提升學(xué)生的化學(xué)知識結(jié)構(gòu)化水平，發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)”[1]。

為有效落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的要求，筆者在教學(xué)實(shí)踐中從教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的建構(gòu)視角、表征方式及實(shí)施方案等3個維度進(jìn)行了探索與實(shí)踐，初步形成“基于知識類型匹配教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的視角”“基于組織方法優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的表征”“基于教學(xué)主題統(tǒng)籌教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的實(shí)施”等教學(xué)主張，通過整合學(xué)科知識、優(yōu)化學(xué)科思維、建構(gòu)學(xué)科觀念等舉措提升學(xué)生知識結(jié)構(gòu)化水平，發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

1基于知識類型匹配教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的視角

化學(xué)知識分為陳述性知識、程序性知識和策略性知識。基于知識類型匹配教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的視角，有助于建構(gòu)良性結(jié)構(gòu)的知識組塊，更好地發(fā)揮教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的教學(xué)價值。

1.1陳述性知識：基于知識關(guān)聯(lián)建構(gòu)教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化

陳述性知識是關(guān)于事物及其關(guān)系的知識。化學(xué)概念和化學(xué)事實(shí)是關(guān)于“是什么”的陳述性知識。依據(jù)知識間的內(nèi)在聯(lián)系，將分散的、相對孤立的化學(xué)概念和化學(xué)事實(shí)整合為具有邏輯關(guān)聯(lián)的知識組塊。通過基于知識關(guān)聯(lián)的教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，引導(dǎo)學(xué)生用相互聯(lián)系的觀點(diǎn)審視化學(xué)事實(shí)、理解化學(xué)概念、建構(gòu)知識體系。

圖1基于“氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)，被氧化、被還原，氧化劑、還原劑，氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物，氧化性、還原性”等基礎(chǔ)知識，方程式配平與定量分析等基本技能，反應(yīng)的宏觀辨識與微觀探析等學(xué)科素養(yǎng)之間的邏輯關(guān)聯(lián)，建構(gòu)“氧化還原反應(yīng)”教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化，引導(dǎo)學(xué)生借助知識間的內(nèi)在聯(lián)系，循序漸進(jìn)地理解基本概念，掌握基本技能，領(lǐng)悟基本方法。

1.2程序性知識：基于認(rèn)識思路建構(gòu)教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化

程序性知識是關(guān)于完成某項(xiàng)任務(wù)的行為或操作步驟的知識?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)探究和化學(xué)問題解決等是關(guān)于“如何做”的程序性知識。依據(jù)問題解決的程序，將探究問題的步驟、解決問題的方法及具體操作步驟等梳理成清晰的認(rèn)知流程。通過基于認(rèn)知思路的教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)縝密地分析問題、規(guī)范高效地解決問題。

圖2基于從數(shù)學(xué)表達(dá)式出發(fā)，依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦斫鈱?shí)驗(yàn)原理，依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理選擇實(shí)驗(yàn)儀器、規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，并借助步驟序號建構(gòu)基于實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、操作要領(lǐng)與規(guī)范的認(rèn)知思路建構(gòu)“一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制”教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化。引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地審視問題，分析問題，解決問題，掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計的一般程序。

1.3 策略性知識：基于核心觀念建構(gòu)教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化

策略性知識則是指如何學(xué)習(xí)和思維的知識。實(shí)驗(yàn)探究、觀念建構(gòu)與模型認(rèn)知等是關(guān)于“如何學(xué)”的策略性知識。依據(jù)統(tǒng)攝知識的核心觀念，將學(xué)科知識的建構(gòu)、學(xué)科方法的運(yùn)用、學(xué)科思維的訓(xùn)練等融入化學(xué)觀念的建構(gòu)與發(fā)展之中。通過基于核心觀念的教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式、優(yōu)化學(xué)習(xí)策略，提升學(xué)習(xí)效率。

圖3基于“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”“化合價反映性質(zhì)”“分類演繹性質(zhì)”等物質(zhì)性質(zhì)認(rèn)知的核心觀念，以“類別、價態(tài)、結(jié)構(gòu)”三維坐標(biāo)系結(jié)構(gòu)化呈現(xiàn)“氯及其重要化合物”教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化。引導(dǎo)學(xué)生掌握“基于物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析物質(zhì)性質(zhì)”“基于元素化合價推理物質(zhì)性質(zhì)”“基于物質(zhì)分類演繹物質(zhì)性質(zhì)”等認(rèn)知策略。

2基于加工方式優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的表征

化學(xué)知識具有知識梳理、知識重組和項(xiàng)目整合等加工方式。基于知識加工方式優(yōu)選教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的表征，有助于清晰表達(dá)知識結(jié)構(gòu)和圖式優(yōu)化，更充分地體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的教學(xué)價值。

2.1知識梳理：知識地圖表征教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化

某些知識(如電解原理、原電池、微粒空間構(gòu)型等)，概念的生成或思維的發(fā)展呈現(xiàn)線性推進(jìn)的特征。該類教學(xué)內(nèi)容宜采用繪制知識地圖的方式梳理概念建構(gòu)或思維發(fā)展的路徑。

圖4基于外接電源、電極類型、反應(yīng)類型、電極反應(yīng)式、溶液pH變化、產(chǎn)物定量分析等相關(guān)概念或問題的線性推進(jìn)，利用知識地圖表征教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化。引導(dǎo)學(xué)生梳理概念或問題的邏輯關(guān)聯(lián)，形成問題解決的圖式。

2.2知識重組：網(wǎng)絡(luò)歸納表征教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化

某些知識(如元素周期律、化學(xué)平衡與溶液中的離子平衡、VSEPR與雜化軌道理論等)概念的生成或思維的發(fā)展呈現(xiàn)遞進(jìn)與并列交錯推進(jìn)的特征。該類教學(xué)內(nèi)容宜采用圖表歸納的方式凸顯概念間的內(nèi)在聯(lián)系，整合知識碎片，形成知識網(wǎng)絡(luò)。引導(dǎo)學(xué)生整體把握核心概念，舉一反三、觸類旁通。

圖5基于平衡狀態(tài)、平衡常數(shù)與反應(yīng)限度、平衡移動規(guī)律、控制與應(yīng)用線性推進(jìn)，化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡平行發(fā)展，創(chuàng)設(shè)知識圈表征教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化。引導(dǎo)學(xué)生把握不同圈層的概念遞進(jìn)、同一圈層的概念融通，建構(gòu)平衡思想。

2.3知識融合：分類整合表征教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化

某些知識(如化學(xué)學(xué)習(xí)中的物理知識和數(shù)學(xué)方法等)隱形于高中化學(xué)知識體系，但引導(dǎo)著對化學(xué)問題的理解和解決。該類教學(xué)內(nèi)容宜采歸分類整合的方法明晰知識和方法運(yùn)用的場景。

圖6基于壓強(qiáng)對物理性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)操作，化工工藝等維度的影響，歸納整合壓強(qiáng)在化學(xué)問題解決中的作用。引導(dǎo)全面認(rèn)識壓強(qiáng)對密度、沸點(diǎn)、溶解度等物質(zhì)性質(zhì)，蒸發(fā)或干燥、裝置氣密性檢驗(yàn)、氣體體積量取、防液體倒吸等實(shí)驗(yàn)方法，反應(yīng)速率、反應(yīng)限度、副反應(yīng)、生產(chǎn)成本等生產(chǎn)問題的影響與意義。

3基于教學(xué)任務(wù)統(tǒng)籌教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的實(shí)施

概念建構(gòu)與問題解決是高中化學(xué)2種典型的教學(xué)任務(wù)?；诮虒W(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的視角和表征具有多樣性和選擇性，在課堂教學(xué)實(shí)踐中要兼顧“梳理知識邏輯結(jié)構(gòu)”“優(yōu)化問題解決思路”“建構(gòu)學(xué)科統(tǒng)攝性觀念”等，統(tǒng)籌教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化的實(shí)施。

3.1概念建構(gòu)：聚集知識的梳理與整合

核心概念是學(xué)科知識體系的重要構(gòu)件。概念建構(gòu)的教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化應(yīng)著眼于深度理解核心概念、整合核心概念內(nèi)涵與外延、基于核心概念凝煉形成化學(xué)觀念。

元素周期律的概念建構(gòu)涉及原子結(jié)構(gòu)與元素諸多性質(zhì)的周期性變化等基礎(chǔ)知識；依據(jù)原子結(jié)構(gòu)把握元素性質(zhì)、確定元素在周期表位置，依據(jù)元素在周期表的位置認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)、預(yù)測元素性質(zhì)等重要方法；結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、結(jié)構(gòu)決定位置、位置體現(xiàn)性質(zhì)等核心觀念。教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化可基于理解元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系(見圖7-1)，指導(dǎo)學(xué)生從“原子核對最外層電子引力大小”這一問題的本質(zhì)理解原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系；整合原子結(jié)構(gòu)周期性變化與元素性質(zhì)周期性變化的內(nèi)在聯(lián)系，元素周期表與元素周期律的相互關(guān)系 (見圖7-2)，引導(dǎo)學(xué)生全面掌握元素周期律的內(nèi)涵和外延；突出“位、構(gòu)、性”關(guān)系(見圖7-3)，引導(dǎo)學(xué)生凝煉形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”這一化學(xué)學(xué)科的統(tǒng)攝性觀念。

3.2問題解決：聚焦方法與思維的建模

問題解決是實(shí)現(xiàn)科學(xué)價值的重要途徑。問題解決的教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化需著力于靈活運(yùn)用學(xué)科知識、聚焦問題的核心任務(wù)、建構(gòu)問題解決的思維模型。

體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科價值的有機(jī)合成，其問題解決涉及碳骨架建構(gòu)與官能團(tuán)轉(zhuǎn)換等核心任務(wù)，結(jié)構(gòu)比較、信息加工、逆合成分析等思維方法，控制副反應(yīng)、優(yōu)選合成路線等綠色化學(xué)觀念。教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化可基于烴及其重要衍生物的轉(zhuǎn)化規(guī)律(見圖8-1)、引導(dǎo)學(xué)生把握常見官能團(tuán)轉(zhuǎn)化的途徑和條件，為有機(jī)合成奠定知識基礎(chǔ)；明確有機(jī)合成的核心任務(wù)和常用方法(見圖8-2)，引導(dǎo)學(xué)生聚焦建構(gòu)碳骨架和導(dǎo)入官能團(tuán)的路徑和契機(jī)，明晰有機(jī)合成的常用方法逆合成分析法，為有機(jī)合成奠定方法基礎(chǔ)；建構(gòu)有機(jī)合成問題解決的思維模型(見圖8-3)，引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)構(gòu)比較出發(fā)，分析碳骨架建構(gòu)和官能團(tuán)轉(zhuǎn)化途徑，認(rèn)證碳骨架建構(gòu)和官能團(tuán)轉(zhuǎn)化的相機(jī)，形成有機(jī)合成問題解決的思維模型。

教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，是課堂教學(xué)中落實(shí)“以發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展為主旨”“重視開展素養(yǎng)為本的教學(xué)”等高中化學(xué)課程理念的重要措施。只有充分認(rèn)識高中化學(xué)課程體系、化學(xué)知識的背景、知識重點(diǎn)和學(xué)習(xí)難點(diǎn)；準(zhǔn)確把握核心概念、反應(yīng)規(guī)律、實(shí)驗(yàn)原理等的邏輯意義及其反映的化學(xué)思想方法；具有挖掘知識所蘊(yùn)含的科學(xué)方法、理性思維過程和價值觀資源的能力等，教師才能站在更高的高度、用更寬的視野做好教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化的教學(xué)實(shí)踐[8]。

[參考文獻(xiàn)]

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(文章發(fā)表于《化學(xué)教學(xué)》2019年第10期)