核心概念与教学设计 ——关于核心概念的理论思考.ppt

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1、核心概念与教学设计 关于核心概念的理论思考,张建国C北京师范大学附属实验中学,北京教育学院骨干教师工作站研究成果汇报,20120511,热身练习单元教学设计（简）,题目：氯气内容包括：物理性质 化学性质 实验室制备原理 用途 化学性质小结（单元复习）,友情提示：具体内容和教学形式自己确定问题：如何提高学生的认知水平？ 建构怎样的的知识结构？,内容提要,引言一、核心概念界说二、核心概念的特点三、核心概念的提炼与表达四、教学组织程序五、理论评述结语,引言,什么知识最有价值？两种知识结构 堆栈式 层级式,堆栈式,引言,层级式,引言,核心概念：氯元素的化合价趋向于变为-1价，这一性质是由其原子结构所决

2、定的。,层级式,一、核心概念界说,1. 关于“核心概念”的定义2. 分析（1）核心概念的语言形式为一个表达概念的词，或表达多个概念及其相互关系的词组，但更多情况下是表达某个判断的一个陈述句。（2）核心概念的内容应该是一个规律、定律、原理或理论，它们是从概念建立之前所展示的基本科学事实中归纳提炼出来，而又超越这些事实的一种认识，是一种思维活动的结果。（3）核心概念应具有聚合功能。它能够帮助人们把握诸多科学事实，并揭示它们的本质属性或基本过程，而放弃个别的、具体的、非本质的细节。,二、核心概念的特点,中学化学教学三大问题: 实性知识繁杂琐碎，难学难记； 学用分家； 难度与学段不相匹配。1. 概括性

3、2. 迁移性3. 稳定性4. 层级性5. 生成性,判断核心概念的标准,概括性,概念化认识是一种较高层次的认识水平。核心概念是对诸多较低层次的概念经过概括、整合、总结反思聚合而成，而处在最底层的概念又是在诸多化学事实的基础上经比较和归纳而形成的。因此作为核心概念，一定是对事实性知识的一种概括。具体知识再多，但道理只有一个，这个道理就凝结在核心概念之中。繁杂琐碎只不过是这个道理管辖之下的特例。核心概念是个纲，纲举目张。例如，如果学生建立了“能量守恒”的核心概念，他就会对常见放热反应、吸热反应、原电池原理、电解池原理等有一个统一的理解，“多”就会变“少”，以少胜多，认识也就更加本质。此外，不同层次上

4、的核心概念其概括性也具有不同的水平。“知识的概括化程度越高，越容易发生迁移”。,迁移性,所谓迁移性就是核心概念能在一定程度上解释、理解甚至预测新的科学事实，在面对新情境，解决新问题时发挥其指导作用。因此，迁移性是核心概念最具魅力的属性，因而受到人们格外的青睐。有人说能够迁移的知识是最有价值的知识，这是很有道理的。因为可迁移性解决了知识的“有用性”问题，所学到的有限知识通过核心概念这样一个桥梁，可以将其伸展到未知的新领域，解决新的问题，它所管辖的知识对象比教学中“学过的”知识要广阔得多。从教学的角度来讲这是极具价值的，利用核心概念解决新问题的过程是培养学生创造性思维的最好的平台。,稳定性,核心概

5、念是概念化、集约化的知识。例如上文提到的能量守恒，他所涵盖的具体知识多的不可胜数，但它本身容易成为学生知识结构中的“节点”，一旦形成就能容易“固定”在他们的头脑之中。随着时间的推移，与之相关的具体知识可能被逐渐遗忘，而由于核心概念会在随后解决实际问题的过程中不断得到应用，进而变得越来越清晰，越来越完善。,层级性,从事实直接提炼出的概念处于最低层，多个这样的相关概念可聚合成高一个层次的概念即可称为核心概念，依此类推，直至超越本学科形成跨学科主题，直至形成最一般的哲学层次的认识。核心概念的层级与学生的认知水平和经验高度相关。一般说来, 学习者的认知水平越高, 知识和经验越丰富, 越容易形成内容更完

6、善、层次级别更高的概念。认识核心概念的层级性对教师进行教学设计具有重要的指导作用。较高层级概念的形成是以较低层级概念为基础的，基本概念越扎实，核心概念越牢固。如果缺乏必要基础，较高层次的核心概念就会成为空中楼阁，就会缺乏迁移性而变成“没有用的”知识。,生成性,一般来说概念是抽象的，科学中的核心概念尤其抽象。因此人在接受和理解核心概念的时候通常要经历一个过程，甚至是一个艰苦的、反复的过程。如果要想达到对概念的掌握和应用水平，则还要经过大量的实践。也就是说，概念，特别是核心概念是在大量事实的基础上经过分类、归纳、提炼、抽象、练习等过程中“生成”的，而不是一蹴而就的。 生成性的另外一层意思是针对核心

7、概念是否能有效迁移而言的。核心概念一旦形成，它就能在学科之中一定范围内，生成新的知识（包括理解释新的事实和新的概念），并且在条件满足的情况下, 不同学科、不同领域间同样可以实现迁移生成，从而生成所谓“跨学科主题”。,二、核心概念的特点,中学化学教学三大问题: 实性知识繁杂琐碎，难学难记； 学用分家； 难度与学段不相匹配。1. 概括性2. 迁移性3. 稳定性4. 层级性5. 生成性,判断核心概念的标准,三、核心概念的提炼与表达,核心概念的大小知识分类,三、核心概念的提炼与表达,3. 语言表达（以原子结构为例）,文字表达： 原子是由原子核和核外电子构成的，原子核是由中子和质子构成的，质子1个单位的

8、带正电荷，电子带1个单位负电荷，中子不带电；原子核位于原子中央，几乎集中了原子的全部质量；电子在原子核外一定空间范围内做高速运动。图形符号表达：,三、核心概念的提炼与表达,4. 中学化学核心概念系统建构的路径,三、核心概念的提炼与表达,4. 中学化学核心概念系统建构的路径自上而下的路径自下而上的路径没有“普适”的方案,四、教学组织程序,原理性知识,四、教学组织程序,（1）确定核心概念、基础概念。 必要时，将核心概念拆分成若干“基本理解”。（2）选择事实性知识： 典型事实提炼基础概念、核心概念； 复杂事实新情境、新问题。（3）核心概念属于规律性知识，可由事实直接得出。（4）抽象与归纳；推理与和演

9、绎。,五、教学组织策略,（1）探究式教学（2）模型方法的应用 （3）化学知识的三重表征（4）概念图的应用,讨论：大概念下的单元设计,课题：化学中的平衡（1）确定核心概念、基础概念 （2）选择事实性知识（3）核心概念属于规律性知识，可由事实直接得出。（4）抽象与归纳；推理与和演绎。,示例,【核心概念】 外界条件的改变会使化学平衡发生移动，这种移动总是向着削弱这种改变的方向进行。【基本理解】 1. 化学过程都有一定的限度，限度的大小主要由物质本身的性质决定。平衡问题所研究的是那些限度不是太大或太小的体系，称为平衡体系。 2. 平衡体系中各相关物质存在一定的定量关系，这种关系是温度的函数。 3. 外

10、界条件的变化会使平衡关系发生变化，变化的结果会削弱这种改变造成的影响。,六、理论评述,1科学本质理解 科学是人们在经验的基础上，经理性思维所建构起来的关于自然的结构化的知识体系和过程。【科学本质】（1）科学知识以经验为基础经验性本质；（2）科学中的观察、推论和理论本质；（3）科学理论和规律的功用及其之间的关系；（4）科学知识的创造性和想象性本质；（5）科学知识负载理论的本质；（6）科学知识的暂定性本质；（7）科学知识扎根于社会文化背景之中。,五、理论评述,2. 知识结构优化摒弃“堆栈式结构”，不要工匠之才；倡导“层级式结构”，培养创造之才。“核心概念统领的教学”具有独到而可行的优势。,五、理论评述,3. 师生负担过重顽疾的解决方案 中学化学事实性知识繁杂琐碎，难学难记； 所学知识在解决问题（答题）时用不上，即所谓学用分家。不能期待： 学科知识的进一步缩减， 学业要求的进一步降低。解决之道： 提升所教所学知识的认识论水平，实现所谓以少胜多。 概括性的、向下兼容的知识， 可迁移的、向外延伸的知识。这些知识是什么？就是本文研究的对象核心概念！,向大家致谢,