基于学习进阶理论的核心概念的课堂教学设计

马晓哲 王良

摘 要：有机模块是高中化学的重要组成部分，“有机化合物的结构特点”是学习有机物性质和有机反应的重要基础。以学习进阶理论为指导设计教学，以核心概念为引领，将有机化合物结构特点的学习过程进行细化，帮助学生构建系统连贯的知识体系，能有效提升课堂教学效果，对促进学生学科核心素养发展具有重要意义。

关键词：学习进阶;核心概念;有机化合物结构;教学设计

一、学习进阶理论

学习进阶理论可以简单概括为：在一段时间内，学生由简单到复杂的思维认知发展过程。该理论注重对学习过程的研究，启示教师在设计教学过程时，应依据学生身心发展规律和教育教学规律，围绕核心概念，界定清晰的进阶层级，使学生像走台阶一样，由低阶开始，一级级朝着更高水平进阶[1]。基于学习进阶理论，根据各学段学生已有知识水平设计进阶学习路径，以核心概念为引线，引导学生逐级进阶学习、理解，再到整合知识，有利于学生将知识内化并自主构建关于核心概念的知识框架。因此在学习进阶理论指导下的教学设计，更有利于学生思维认知的发展，有利于核心素养的培养。

二、核心概念

核心概念是西方科学教育界提出的术语，是近十年来国际科学教育界研究的热点。化学学科的核心概念是构成化学学科的知识体系框架，是串联化学学科核心内容的线，在化学学科体系中占据重要地位。高中化学课程标准（2017版）[2]在“课程理念”中也提出“要引导学生进一步学习化学的基本原理和方法，形成化学学科的核心概念”。因此，如何培养学生学会学习，掌握化学学科核心概念，形成系统连贯的知识网络，成为当代教师教育工作的重点。

三、有机模块的特点及其在传统教学中存在的问题

有机模块是高中化学知识的重要组成部分，有机化学因物质结构抽象、复杂，物质的性质多样、易混淆，致使学生学习起来存在很多困难。“有机化合物的结构特点”是学习有机物性质和有机反应的重要基础，传统教学在讲授这一部分内容时，只在宏观层面进行讲解，对于物质的微观结构及形成原因一笔带过，对知识概念未进行整合深化，也没有帮助学生建立有机化合物结构特点的认识模型，导致学生对有机物结构、有机物之间的反应关系不甚清晰，教学效果大打折扣。

四、核心概念的进阶式模型建构

以“有机物的结构特点”一课为例，应用学习进阶理论对其进行结构分析，理清本节课的核心概念为同分异构体，一般概念包括：碳原子成键特点、同系物及同分异构现象。基于新课程标准（2017版）的要求，我以核心概念为引领，以核心素养为导向，结合学生当前认知发展水平及课程内容要求，对本节课的进阶维度进行了如下设计（见表2）：

以学习进阶理论为指导设计教学，建立“分层构建、逐级完善”的认知结构模型，让学生按照由浅入深、由简单到复杂的认知发展过程学习，有助于帮助学生理解核心概念，使学生思维认知得到发展，而不是简单记忆核心概念[3]。

五、以有机化合物的结构特点为例的教学设计

依据课程内容和学业质量要求，有效落实学生核心素养的培养，我确定本节课的教学目标为以下几点。

1.知识与技能目标：掌握有机物的成键特点及空间构型，掌握同分异构现象、同分异构体及其书写。

2.过程与方法目标：通过球棍模型，强化学生对有机物空间结构的认知，使學生认识到“模型认知”的意义，培养学生“模型认知”核心素养的发展。

3.情感态度与价值观目标：通过同分异构体的书写练习，培养学生认知思维的逻辑性，培养学生“宏观辨识与微观探析”的化学核心素养。

基于此，我对本节课的教学内容做了如下安排。

环节1（进阶起点）：

复习回顾：多媒体展示甲烷、乙烯球棍模型，复习C原子结构特点。

提问：有机化合物种类繁多的原因？

教师引导学生根据C原子结构特点分析回答问题，师生共同归纳总结得出C原子成键特点。

预期成就水平1：使学生理解C原子成键特点，了解有机物种类繁多的原因。

设计意图：通过复习回顾了解学生当前的认知水平，从而通过教学引导使其到达预期成就水平。

环节2：以甲烷球棍模型为例，探究有机物空间结构形成原因。

教师讲解杂化轨道理论，在C原子结构特点基础上，讲解有机化合物分子的空间构型与C原子成键方式，与键长、键角的关系。

预期成就水平2：使学生在理解C原子成键方式的基础上，建构对有机物分子空间构型的认识，了解一般有机物空间构型。

设计意图：利用球棍模型使物质的微观构型在宏观物体上表现出来，使学生建立对有机物结构的直观认识，培养学生学科核心素养。

环节3：展示丁烷的两种球棍模型，引出同分异构现象和同分异构体的概念。

在此基础上，通过对戊烷、己烷同分异构体的书写练习，学会使用“等效氢法”判断烷烃一取代物形成同分异构体数目的多少，以及通过“降碳法”和“对称分析法”掌握碳链异构的书写。

最后，请同学们根据答案做出相应的球棍模型来认识有机物的空间构型。

预期成就水平3：使学生在已有知识基础上，充分理解和掌握同分异构体的概念，并掌握简单碳链异构的书写，能辨析物质是否互为同分异构体。

设计意图：帮助学生建立有关有机物结构的认知模型，将认知模型与核心概念相联系，帮助学生对核心概念的理解和掌握。

六、结语

1.以学习进阶理论为指导的教学设计，强调以核心概念为引线，逐级进阶地引导学生学习，能够提升课堂教学效果，有利于学生掌握化学核心概念，培养学生化学学科核心素养。

2.基于学习进阶理论指导下的教学设计，立足于课程标准，设计呈现出层次分明、逻辑清晰的教学序列，有利于整合课程教学内容，培养学生知识整合能力，使学生能自主建构认知模型，形成系统连贯的知识网络。

参考文献

[1]张坚.基于学习进阶理论的初高中化学衔接[J].中学教学参考，2018（8）：68-69.

[2]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017版）[M].北京：人民教育出版社，2017.

[3]卢珊珊，毕华林.从“概念转变”到“概念理解”[J].化学教育，2018，39（1）：15-18.