簡單情境近遷移途徑下化學核心素養培養的策略

馮文俊

摘要：在簡單情境下，通過設計合理的近遷移途徑，提升情境的價值，探索日常新授課教學中知識素養化的策略，為學生面對復雜情境的問題解決，存儲必備知識與關鍵能力，實現核心素養在日常教學中的落實。

關鍵詞：簡單情境;近遷移;化學核心素養

文章編號：1008-0546（ 2020）08-0016-04

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j.issn.1008-0546.2020.08.005

2017年頒布的新課程標準中，提倡將知識應用于陌生復雜的情境下，以提升學生提取調用知識解決問題的能力[1]。學生在認識情境時，需要通過閱讀、理解情境的內容和本意，進而提取、調用已有的經驗和知識，在解決問題的過程中，通過驗證、否定、肯定、梳理形成核心素養。但以現有的課堂教學模式來看，多數知識內容的安排是單課時完成，在新授課中使用復雜情境需要面對的突出問題是，學生認識情境時間與學習重難點時間之間的矛盾，復雜情境更適用于階段復習統整使用。

喻平認為知識理解、知識遷移、知識創新是發展學生學科核心素養的三級教學目標[2]，知識遷移是知識學習、整固、發展的重要環節。根據教育心理學理論，學習情境和遷移情境的相似性程度，可以將遷移劃分為自遷移、近遷移和遠遷移[3]。近遷移是將所學的經驗遷移到與原初學習情境相似的情境中，在日常新授課教學中，利用簡單情境的近遷移實現對知識素養化的教學，通過分析教學所要達成的素養目標，通過教材中的簡單的實驗情境，在合理的教學任務驅動下，實現核心素養在日常教學中的落實。

一、簡單情境下近遷移可以是日常教學的常態

簡單情境為學生知識的近遷移提供平臺，學生對情境有認知度，對情境中的關鍵元素的交互關系能較容易把握，能在較短的時間內將已有認知應用于情境的辨認與問題解決中，例如教材中的實驗、化學發展史、社會現象、自然現象、生產工藝、科技發展等都可以作為簡單情境的素材，當然也可以為教學創設需要的簡單情境素材。與復雜情境相比，簡單情境在信息閱讀量、知識提取量、遷移應用度，以及核心素養培養水平等方面是有差異的。

情境的設置是提供遷移的環境，遷移在知識學習中發揮著重要作用，情境的價值提升需要遷移的效果證明。從認知負荷角度看，簡單情境是降低遷移過程所需要處理的認知負荷的資源數量，避免總的認知負荷超出學習者個體承受能力。日常新授課教學中，在有限的單課時教學時間內，有效利用簡單情境對知識近遷移的作用，發展學生核心素養，可以是一種教學常態。

二、簡單情境下近遷移培養核心素養的途徑

從新授課角度來說，教學重心是解決學生對必備知識的理解，如果把學習看成是農耕勞作，知識則是勞動所需要的工具，知識的應用則是工具的使用，包括在簡單環境下的練習使用和真實復雜環境下的實戰使用，在新授課中要解決的就是在簡單的操習環境下，完成對工具構造和使用的熟悉，在課后或復習中再提升演練的環境，所以，當第一次接觸到這樣的工具時，如果就從復雜的環境人手體驗，初學者考慮更多的會是如何閱讀環境的復雜性，而不是工具的自身構造、原理、使用等，畢竟課堂教學的時間是有限的。

在學科核心素養水平層次上，復雜情境可以將核心素養層次推向水平3甚至水平4，簡單情境適合水平1和水平2的目標。新授課中，不能忽略學生自身的學習惰性和學習理解力不足，核心素養要落實，課堂教學重心還是在重點問題的學科理解上，增進學生對知識這一“工具”的認識，課堂提供足夠的空間支持學生知識外顯行為的有效展開，組織針對性的學生活動，運用適合的核心素養維度和水平目標，展開有序的結構化教學活動，目標是學生對關鍵問題的理解性學習任務的完成，即以核心素養水平1和水平2的培養為主。

在日常教學中可以通過以下途徑實現簡單情境下素養培養的需求，通過近遷移讓情境成為學生儲備必備知識與關鍵能力的基點。

（1）用情境支撐知識遷移過程，將情境的功能貫穿教學環節始末。情境是教學的起點，同時也是教學的落點，把情境簡單地從提升學生學習興趣的背景，到成為學生知識獲取、遷移、應用，并建立化學學科認知模型的載體。

（2）設計合理的驅動性問題。增進學科知識的理解，引發對認識問題、解決問題一般思路的思考，通過思考問題，能對關鍵學科能力的培養起到促進作用。

（3）組織學生在情境設定下的解決問題活動，通過實驗、推理、定量分析等思維探究活動，培養學生獲取信息資源、發現問題的能力，形成化學學科的證據意識。

三、應用簡單情境近遷移進行素養教學的實施策略

1.以素養培養為目的的備課策略

在新授課中選擇簡單的教學情境，并不意味著降低備課的要求，要達到核心素養的培養目標，需要做好以下備課工作（任務關系見圖1）：

（1）從素養角度分析課堂教學目標

日常備課中多數情況下都是從知識本體角度考慮課堂的教學目標，這樣容易形成教師把教材“講”完的教學模式，素養目標下的教學備課，應從課程標準中各維度素養水平層面出發，希望學生學到什么、儲備到什么的角度組織課堂教學，形成教學目標。

（2）拆解一整合情境的素養目標

情境目標是對情境價值的明確，在使用單一情境時，其承載的素養目標需從情境散亂信息中拆解提取，再圍繞課堂整體教學目標，將多個情境的目標進行整合，以提升情境“用”的價值。

（3）圍繞“學”在簡單情境下設計驅動性問題

促進學生的化學學科核心素養發展，要將“學生學會了什么”作為確定教學起點和教學歸宿的根本依據，要將“學生素養水平發展”作為教學過程的方向和教學有效的證據[4]。學生的學習在于思考的深度，從利于體現關鍵問題的理解、利于學生展開學習活動、利于學生形成結構化的思維過程出發，將學生的“學”融合在外顯化的學習行為中，問題與任務的設計是簡單情境下核心素養落實的保證。

（4）設置以“學”為中心的學生活動

在關注必備知識的培養目標里，學生的學既包括圍繞學習的交流活動，也包括交流前的閱讀與思考，還包括交流后的展示和評價，在教學重點位置安排合理的學生活動時間，進行思考、表述，并構建思維聯系，讓學科素養在教學目標中落地。

2.以素養培養為目標的學生活動組織策略

在一節40-45min的日常教學課堂中，新授課的重心在于對教學重點內容的理解和遷移，針對課堂的教學重點，從學生已有知識和已具備能力出發，在簡單教學情境下圍繞學科理解的教學和學習活動，形成學生新知識與新能力的認知，通過簡單情境的近遷移掌握必備知識，培養關鍵能力，并且不斷提升學生應用已儲備知識的能力，見圖2。

3.案例分析

下文以濃硫酸的性質教學為例，通過分析教學所要達成的素養目標，以教材中的簡單實驗情境，在合理的教學任務驅動下，實現核心素養在日常教學中的落實。之所以選擇濃硫酸的性質，是因為在重要元素化合物中，濃硫酸是情境素材不多的一種物質，雖然在生活生產中的應用廣泛，但教材中所介紹的濃硫酸三種特性的應用很少，因此，以此作為在日常教學中簡單教學情境進行素養培養的案例。

（1）制定教學目標

在課標中并沒有針對某一化合物的具體性質進行單獨注解，在非金屬及其化合物的內容要求中，僅有“結合真實情境中的應用實例或通過實驗探究，了解氯、氮、硫及其重要化合物的主要性質，認識這些物質在生產中的應用和對生態環境的影響”。顯然這不能給日常教學提供明確目標參考，在課標的學業要求中有從基本概念和實驗探究角度認識物質的性質的要求，如：能列舉、描述、辨識典型物質重要的物理和化學性質及實驗現象。能用化學方程式、離子方程式正確表示典型物質的主要化學性質;能從物質類別、元素價態的角度，依據復分解反應和氧化還原反應原理，預測物質的化學性質和變化，設計實驗進行初步驗證，并能分析、解釋有關實驗現象。以及在教學提示與教學策略中，有“發揮核心概念對元素化合物學習的指導作用”“重視開展高水平的實驗探究活動”等與本節課相關的內容。

在教材中（蘇教版為例）針對濃硫酸的主要性質，除濃硫酸性質的探究實驗外沒有補充物質的其它資料信息。在三個主要性質實驗中，濃硫酸與蔗糖反應是一個綜合度很高的實驗，經課前調查，不少學生在初中已有體驗，但對反應過程濃硫酸性質的體現不具備結構性認識。

從化學史以及生產生活應用獲取的信息素材有：歷史上生產濃硫酸時的儲存方法，濃硫酸作畫，濃硫酸對木材做舊處理等，以上情境對學生來說具備一定的陌生度，但復雜度較低，信息處理量較少，

通過以上分析，結合教學對象的最近發展區，由此確立本節課的教學目標為：

①從濃硫酸的作畫、做舊等應用，認識到濃硫酸具有脫水性，能從微觀組成角度分析脫水過程與吸水過程的不同，并能遷移到濃硫酸與其它有機物的作用過程中;

②從濃硫酸與蔗糖實驗事實的角度認識濃硫酸的性質，能從氧化還原的角度認識濃硫酸與稀硫酸性質的區別，并能遷移到濃硫酸與金屬的反應;

③通過實驗預設、驗證濃硫酸氧化性的結論，掌握C02與S02混合狀態下對物質檢驗的實驗設計，能說明實驗裝置和藥品的選擇依據，并能遷移到其他混合氣體的檢驗;

④結合實驗現象說明濃硫酸與銅反應的過程行為，熟練書寫濃硫酸與銅反應的化學方程式，并能遷移到濃硫酸與其他金屬的反應。

教學重點：從氧化還原角度認識濃硫酸在反應中的變化及性質;從實驗觀察、解釋等行為角度培養證據意識;從實驗設計角度建立物質檢驗的思維模型。

（2）教學活動組織

以近遷移為目的組織學生活動的過程，在簡單情境下師生共同建立濃硫酸脫水性、強氧化性、混和氣體檢驗的認知模型，針對強氧化性酸的反應，引導學生通過反應現象、氧化還原角度，分析強氧化性酸的反應規律，并運用于推測濃硫酸與銅的反應變化。參考化學學科核心素養的水平要求，突出能理解、描述和表示化學中常見的認知模型，指出模型表示的具體含義，并運用于理論模型解釋或推測物質的組成、結構、性質與變化，即模型認知水平2的要求;情境l中能做到觀察物質及其變化的現象，客觀地進行記錄，即科學探究水平1的要求，在情境2中能設計實驗方案，組裝實驗儀器，與同學合作完成實驗操作，收集實驗證據，基于實驗事實得出結論，即科學探究水平2的要求;而在證據推理和宏微結合方面能完成水平1的要求即可。具體教學過程見圖3。

由此可以看出，本課時的素養目標重點是通過簡單情境遷移，完成強氧化性酸反應模型認知，并在后續教學中通過濃硫酸與其他金屬的反應，以及硝酸的性質，完善與修正強氧化性酸的性質認識，形成關鍵能力思維模型，進而轉化為素養。

四、結語

核心素養可以看成是關鍵能力的習慣性表現，因此核心素養的培養不是一步到位的，需要將學生的認知水平和學習能力在一個體系單元教學中進行反復遷移性練習，形成學生可以歸整的必備知識和能力。一個情境可以承載的核心素養不是唯一的，有些是有意識地賦予這個情境，有些是學生在活動中無意識地練習，情境價值的體現在學生對必備知識的思考與遷移，不論是復雜還是簡單，陌生還是熟悉，情境的功能都是搭載學生核心素養的平臺，明確情境的價值和素養的培養目標，是素養化教學的關鍵。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018：91

[2]喻平.發展學生學科核心素養的教學目標與策略[J].課程·教材·教法，2017（1）：48-53，68

[3]吳慶麟，胡誼.教育心理學[M].上海：華東師范大學出版社.2003：254

[4] 陳進前，基于化學學科核心素養發展制訂教學目標[J].化學教學，2018（7）：8-12

本文系2019年福建省中小學名師名校長培養工程專項課題“基于核心素養的高中化學實驗探究”（課題編號：ZXHX-2019001）的階段性成果。