2023年基于学科核心概念确定化学项目学习中主题

下面是小编为大家整理的2023年基于学科核心概念确定化学项目学习中主题,供大家参考。

　基于学科核心概念确定化学项目学习中的主题 核心概念是支撑学科体系的关键要素，它们往往属于上位概念，具有较高的统摄性和更本质的观念特征。化学学科的项目学习设计需要进行全学段规划，根据化学学科核心概念（如“物质”“化学变化”“微粒”“能量”等）确定项目主题，可以保证以项目学习的方式完成最有价值的学科知识、方法和观念的学习，使学习时间和精力得到最有效地运用。

　项目主题是项目的灵魂，体现了教师对于“教什么”的认真思考。项目学习以学生为主体，通过学生的自主规划、自主探究完成学习内容，教学周期相对较长，因此，需要选择最有价值的教学内容开展项目学习。如果我们希望真正利用项目学习发展学生的学科素养，零散地开展一两个项目活动是不够的，学生刚刚理解和适应项目学习，项目就结束了，很难达到理想的学习效果。科学的项目学习方案需要根据教学时间、进程，进行全学段项目学习规划，使项目主题之间各自独立，每一个项目活动指向重要的有价值的学科内容，又对学科课程的要求具有一定的覆盖性。基于学科核心概念确定项目主题是有效的规划方法。

　一、学科核心概念是项目主题的源泉 学科核心概念是构成学科体系、整合学科内容的少数关键概念。与一般学科概念相比，核心概念具有更广泛的解释力和迁移价值，是发展学生学科认识的关键点。学科核心概念通常具有必要性、统摄性、观念性等特征。必要性指核心概念是学科体系的重要组成部分，缺失

　核心概念学科体系的结构将有重大缺失，如“能量”是化学学科的核心概念，如果缺失能量视角，无论是理解化学学科的社会价值还是调控化学反应条件以高效利用化学反应都会缺失重要的角度。统摄性指学科核心概念通常包含多个一般学科概念和很多学科事实，一旦建立了学科核心概念，核心概念统摄下的一般学科概念即便有所缺失也不会影响学科知识结构的建立和对学科问题的理解。观念性指学科核心概念包含学科观念和思路方法，是学生解释、解决学科问题的推理依据。如：可以把氧化还原反应看作是一个核心概念，氧化还原反应包含从电子得失角度分析化学反应发生实质思路方法。有了电子得失的分析角度，我们就可以将一般氧化还原反应和电化学中的电极反应统一认识，从电子得失角度分析反应实质、预测反应结果。一旦确立了氧化还原反应为核心概念，形成了得失电子的分析角度，氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物这些下位概念就不是认识反应实质的必备概念，只是方便理解、表达的概念，缺失这些下位概念并不会影响对化学学科体系的整体理解和把握。

　各学科都有一些稳定的核心概念，这些核心概念是支撑学科体系的关键要素，它们往往属于上位概念，具有较高的统摄性和更本质的观念特征。学生可能在学习的初期就开始接触这些核心概念，但随着学业的进展，对这些核心概念的认识也一直在发展。另外，在不同的学习阶段，学习者对学科内容的把握程度不同、理解水平不同，对于学习者来讲，还需要有不同的学科核心概念。在学习进程中，既有可能是原有的核心概念内涵得到发展，具有更强的认识功能，也有可能

　将原有的多个核心概念整合发展为新的核心概念，使核心概念具有更高的统摄性。

　化学学科也有一些稳定的核心概念，如：物质、化学变化、能量、微粒、平衡等，这些核心概念所统摄的概念组及其中蕴含的学科观念建构起对化学学科的基本理解，对这些核心概念内涵认识的发展及价值体验的拓展使人们对化学学科的认识更加丰富、深刻、精准。

　“物质”是化学学科的认识对象，学生可以从以下方面丰富对物质概念的认识：

　世界是物质的，物质是可以变化的 自然界中的物质大多是混合物，化学学科以纯净物为研究对象 认识物质的角度包括：物质的组成/结构、性质、来源、用途，这些角度中结构是本质，各角度间具有逻辑关联性 物质是可以分类认识的，对物质的分类有多种角度 对物质概念的发展还包括物质性质、物质分类等认识角度的具体内涵、对具体物质的认识的案例，以及与微粒、化学变化等核心概念相关联的从微观定量角度和物质转化的动态角度认识物质。

　“化学变化”是化学学科的研究对象，学生可以从以下方面认识物质的化学变化：

　物质是可以变化的，物质的变化是有条件的也是有规律的 化学变化的本质是有新物质生成，随着微粒视角和能量视角的发展，学生对物质变化的本质的认识也不断发展，从基于分子原子关系认识化学变化，到基于电子转移认识氧化还原反应，再到基于化学键

　变化等能量视角认识化学变化 对物质化学变化的基本认识角度包括：参与变化的物质、能量变化、化学变化的现象、化学变化的条件、化学变化中的定量关系 还可以从化学反应速率和化学反应限度的角度认识化学变化，化学反应速率和化学反应限度都是可调控的 对物质的化学变化可以分类认识，化学变化的分类可以有多种角度 “能量”是化学学科与物理、生物等学科共同的核心概念，能量既是化学变化的结果，也是化学变化的原因；既可以直观感知，也可以利用抽象数据解释推断；既可以测量宏观化学反应体系的能量变化值，也可以计算微观微粒状态变化所带来的能量变化或者需要提供的能量。人们利用键能等数值可以预测物质性质，利用焓变、熵变等数值预测化学反应的发生，通过改变能量调控化学反应。可见，以能量为核心概念构建的能量概念系统对物质和化学变化的概念系统具有解释性和一定的替代性。

　“微粒”是化学学科特征认识方式的体现。微粒其实是人们基于对物质、物质的化学变化的研究结果构建出的认知模型系统。这些微粒模型能够解释更多的事实、现象，随着技术的发展得到更多的证据证实，模型便稳固下来；如果一旦发现新的事实不能用模型解释，或得到的证据与模型不符，模型便需要修订。对微粒概念的基本认识包括：

　物质是由微粒构成的

　构成物质的微粒有很多种 分子与物质相对应，分子不变物质的性质不变，分子改变物质的性质改变 化学变化中原子的种类不变，作用方式发生改变 微粒概念从以下三个方面获得发展：

　构成物质的微粒的种类 微粒间的相互作用 微粒间的作用结果 例如：初中阶段主要认为分子是构成物质的微粒，原子构成分子；高中阶段不但知道分子、原子、离子都是构成物质的微粒，还知道电解质在非水溶液中和水溶液中以不同的微粒形式存在；初中学生只需知道原子间有相互作用，高中则要知道电子在原子间的转移和转移结果，以及水溶液中离子相互作用的规律和结果。

　“平衡”是化学学科思想，也是一种哲学思想。平衡思想中蕴含的观念包括：

　物质运动是永恒的，化学反应不会停止 化学反应是有限度的，在一定条件下会达到平衡状态，一定条件下的平衡状态可以用平衡常数表达 一定条件下，从不同起点起始的可逆反应可能达成相同的平衡状态 条件改变时平衡状态可以被打破，从平衡到不平衡，但是最终还会达到新的平衡状态

　对于上述核心概念，在不同的学习阶段对概念的认识要求是不同的。除上述概念外，各个学习阶段还可以有本阶段的核心概念。

　二、基于学科核心概念设定项目主题 基于学科核心概念确定项目主题，可以保证运用项目学习的方式完成最有价值的学科知识、方法和观念的学习，使学习时间和精力得到最有效地运用。一个项目主题可以对应一个学科核心概念，也可以对应多个有关联的学科核心概念。项目主题可以对应学科核心概念本身，也可以根据学习阶段对应核心概念的下位概念或事实案例，以完成对核心概念的某一个角度或某个水平的学习。

　例如，从初中到高中，“物质”都是学生需要重点学习的内容。初中阶段，学生首先学习氧气、二氧化碳等物质自身的性质，建立认识物质的基本角度，进而基于金属、酸、碱等类别学习物质，初步体会同类物质性质的相似性和存在的差异。高中必修阶段，学生对于物质的认识有三方面的发展：一是物质类别的内涵得到发展，除了金属、非金属、氧化物、酸、碱、盐这样的类别划分外，还增加了电解质的类别，氧化剂还原剂的类别，新的物质类别有新的认识物质的功能。二是物质性质的内涵得到发展，从单质与氧气的反应以及酸碱盐为主的物质性质，发展到物质在水溶液中电离的性质认识离子反应，以及从化合价角度认识物质氧化还原的性质；三是基于转化认识物质，与初中认识单一物质和物质类别不同，高中阶段基于核心元素认识物质，从物质类别和化合价两个角度认识同一元素组成的不同物质间的转化关系，与化学变化的概念建立关联。

　可见，初中、高中必修阶段都可以依托“物质”这一核心概念开展项目学习。初中阶段可以选氧气或二氧化碳某一个具体物质为主的主题，也可以选金属、酸、碱某类物质为主的主题。在初中阶段，盐的学习比较特殊，盐类物质不像酸、碱那样因为具有共同离子而具有相似性质，只有含相同离子的盐，如碳酸盐，才会性质相似，盐只是遵循复分解反应规律，但初中阶段不要求学生从离子角度认识盐的性质，所以初中阶段不建议以盐作为项目主题。

　高中必修阶段要发展基于电离认识物质性质，可以将盐作为项目主题。高中必修阶段要发展同一元素不同物质间的转化关系，氯、硫、氮、钠、铁五种元素是课程标准要求掌握的重要元素，可以选择这些元素及其化合物作为项目主题，发展从物质类别和元素化合价两个角度认识物质的思路。

　高中选择性必修阶段对物质的认识也有一定的发展。在化学反应原理模块增加了盐类水解和沉淀溶解平衡对物质性质的解释和预测能力、物质结构与性质模块对物质性质间的差异有了更多的解释能力，并认识新的物质类别——配合物。在这两个模块以物质为项目主题时，落脚点应放在预测陌生物质性质时预测角度的丰富性，以及从原理、结构角度对物质性质进行更深入的解释。有机化学基础模块研究有机物结构、性质、合成、用途，从上述角度发展物质为主的项目主题都是可行的。

　物质的“化学变化”需要物质载体，所以在物质主题中经常会用到化学变化的观点，如：探究物质具有某种性质就是证明该物质发生

　了某个化学反应，具体证据是有新物质的生成。化学变化作为核心概念还可以抽取出化学反应类型、化学反应规律、调控化学反应三类项目主题。化学反应类型是对化学反应的分类认识，不同的分类标准具有不同的分类意义，所以我们可以将一类化学反应作为项目主题，了解这类化学反应的特征与价值，如：氧化还原反应、离子反应。对化学反应的分类又可以指导我们从不同角度寻找化学反应，打开我们的视野和思路。如：要实现某种物质的制备，选择原料的核心思路是找到原来和目标物的共同元素；选择原理的思路可以是根据不同的化学反应类型尽可能多地寻找转化关系，再从中筛选出适宜的反应原理。所以我们也可以把化学反应类型整体作为项目主题，体会化学反应分类的意义，比较反应类型间的差异。化学反应规律作为结论可以迁移应用到很多问题解决中，可以形成与物质主题或其他主题的整合。化学反应规律本身的探究也可以作为项目主题，如质量守恒定律的探究、燃烧条件的探究、离子反应规律探究、化学反应速率的影响因素探究、化学平衡的影响因素探究等。这些内容只是项目主题，设计为项目学习活动时还要进行项目化设计。调控化学反应是人类有效利用化学反应的基本要求，也是研究化学反应规律的核心目的，可以设计为项目主题。在高中选择性必修的化学反应原理模块，调控化学反应的目标往往是调控化学反应速率和化学反应限度，平衡思想是调控化学反应限度的基本思路，所以调控化学反应主题常常与平衡主题结合在一起。

　“微粒”主题的内容比较抽象，学科知识可用于解释物质的性质及变化，所以通常与其他项目主题结合在一起。“微粒”是应用模型

　思想进行模型构建的结果，也可以作为项目主题，发展学生证据推理与模型认知的学科核心 素养，形成学术研究特色的项目学习活动。这类项目主题在初中物质构成的奥秘主题的学习中，高中必修阶段物质结构基础的学习中，以及选择性必修阶段物质结构与性质模块的学习中，有机化学基础模块的学习中都可以涉及。

　对于“能量”这一核心概念，可以从两个角度设计项目主题。角度一：能量作为化学变化的结果，即能量的获取、能量形式的转化、发现新能源等。角度二：能量作为化学变化的原因，根据能量预测化学反应发生、设计合理的物质转化路径。角度一作为项目主题在初中阶段可以讨论能源物质和能源利用过程中的环保问题，高中必修阶段可以比较能源物质的热效率，可以与氧化还原反应结合讨论热能、电能、机械能等能量形式的转化，高中选择性必修阶段化学反应原理模块可以评价能源利用效率，设计能源物质利用方案。角度二则主要体现在高中选择性必修化学反应原理模块，与化学变化主题结合，调控化学反应的方向限度。