新课标背景下高中化学核心概念的构建

化学核心概念‌是位于化学学科中心位置的概念性知识、原理或方法，它们是对同一类问题的本质特征的抽象和概括，能够将化学学科的思想贯穿于内容中，具有高度的概括性和统摄性。这些核心概念具有持久价值和迁移价值，是关键性的概念知识。《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》要求：“从化学核心概念或基本原理中提出并选择研究性问题，开展有关实验活动。”“单元与模块复习应依据内容要求，围绕化学核心概念和观念的结构化来进行，通过提问或绘制概念图等策略，诊断学生化学核心概念和观念的结构化水平；对于处在‘知识关联’水平的学生，应引导他们进一步概括核心概念的认识思路，形成基于‘认识思路’的结构化，从而提升化学核心概念和观念的结构化水平，发展化学学科核心素养。”“试题内容与提出的问题应针对本课程标准中的内容要求，突出化学核心概念与观念。”“化学教材应围绕化学核心概念确定教材内容主题，将核心概念与情境、活动和问题解决融为一体，凸显教材内容主题的素养发展功能。”在此，笔者就新课标背景下高中化学核心概念的构建作了一定实践与研究。

一、把握高中化学新课标，构建高中化学的核心概念

《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》将必修课程分成了5个主题，将选择性必修课程分成了3个模块共计9个主题。将模块或主题内容进行抽象，可以提取一个或若干个核心概念。如必修课程的主题2为“常见的无机物及其应用”，包括常见元素与物质、氧化还原反应、电离与离子反应、物质性质及物质转化的价值，根据研究内容，可以抽象出“不同的无机物通过化学反应可以实现相互转化”的核心概念。这种建构的前提是建立核心知识网络，顺着网络线规划教学内容，突破各个核心知识，强化知识之间的联系，发展知识网络版图。这种建构方式有助于学生厘清化学知识之间的逻辑关系，系统学习并掌握化学知识。学科核心素养包含“宏观辨识与微观探析”等5个方面，它们相互关联。基于知识模块的教学是在知识进阶中发展学生的多维素养，但对某一具体素养的培养相对分散。为了能够对某一具体素养进行专项发展，可以整合高中阶段的相关知识，建构核心概念。素养1“宏观辨识与微观探析”，是让学生从宏观上认识物质的组成、性质及变化，从微观结构解释原因，建构“结构决定性质”的核心概念，并发展下位概念，如“原子结构决定元素性质”“分子结构及晶体结构决定单质或化合物的性质”“价电子排布决定元素的化合价”等。教学设计时，以实验为基础，借助宏观现象分析物质性质，借助研究成果及事实描述结构，结合微粒结构及微粒间的作用力解释结构与性质的关系。

二、分析学生认知结构，构建高中化学的核心概念

只有全面了解学生的认知现状才能设计出最优的、可行的大单元教学方案。分析学生认知结构，有利于构建高中化学的核心概念。首先，学生的一般心理特征。相较于初中阶段，高中学生的各方面能力都有了阶段性增长，其自我意识、独立意识不断提升，处理事情的能力也有了较大进步。与此同时，学生外在或外显的自我表现变得隐忍收敛，心理、思维、思想等内部世界变得活跃，需要教师或外部环境的积极引导。其次，学生的现有水平。学生的抽象思维处于初步发展阶段，仍需依靠实物辅助理解抽象概念，在宏观与微观间建立联系存在一定难度。学习完成“离子反应”“氧化还原反应”后，学生对物质由分子、原子等微观粒子组成，化学反应的本质是离子间的反应已有所认识。最后，学生认知障碍分析。对物质的量的学习，学生最容易出现的问题是将其与物理学科中数量、质量等概念混淆，进而把物质的量这一化学概念拆分理解或扩充理解。究其原因，学生对化学核心概念缺少必要和实质性认知。因此，对物理量的梳理是教学过程不可规避的问题，否则学生的思维会变得混乱，不能准确理解化学核心概念。基于此，此阶段学生对微粒量的认知有待深化。

三、开展化学实验探究，构建高中化学的核心概念

基于实验探究的高中化学的核心概念教学能降低核心概念的难度，促进学生对化学核心概念的理解。如氧化还原反应的实质是一个微观层面的知识，对刚步入高一的学生而言，“电子转移”是相对抽象、难理解的化学概念。因此教师在教学中可以通过充分利用鲁科版高一新教材中的实验进行分组探究活动。在实验探究中，学生可以清楚地看到电流计指针的偏转。教师可以引导学生思考：电流表指针发生偏转说明什么？电流是怎么产生的？哪种物质提供电子？哪种物质得到电子？在此教学环节中，让学生真实感受到反应中有电子发生了转移，进而增进学生在微观层面对概念的理解。对于物质的“氧化性”和“还原性”这类核心概念进行讲解，如果只是根据物质所含元素化合价升高或降低的可能性，运用预测物质可能具有还原性或氧化性这一常规方法，学生往往会感觉知识枯燥无味。通过引导学生开展实验探究，利用实验事实证明物质所具有的性质，有助于学生对于“氧化性”和“还原性”有更为深刻的理解。例如，酸性KMnO4溶液和KI溶液分别是高一化学中重要的氧化剂与还原剂，如果只是单纯让学生进行记忆，学生很难进行知识迁移与应用。教师可引导学生从核心元素锰元素+7价为最高价态及碘元素-1价为最低价态，预测酸性KMnO4溶液具有氧化性和KI溶液具有还原性，再让学生在实验探究中观察两者反应前后的颜色变化，体会氧化还原反应的发生，并掌握预测陌生物质是否具有氧化性与还原性的方法。

总之，高中化学核心概念的掌握对于学生来说至关重要，它们不仅是学习化学的基础，也是理解复杂化学现象和解决化学问题的关键。通过学习和掌握这些核心概念，学生能够更好地理解化学的原理和规律，从而在面对实际问题时能够运用化学知识和方法进行分析和解决。在新课程标准背景下，有效的化学核心概念教学应以发展学生的化学学科核心素养为主旨，采用适合学生实际情况的有效教学措施，以促使学生深刻理解化学核心概念。