綜合化教學理念在化學教學中的實踐與反思

■嚴建國

教師常有一種潛在的想法，在教完一章節的內容之后，只要給學生少許的自由時光，學生就能夠將知識組織起來，形成結構化的東西。事實上，學生不經歷單個知識的多向探索，不經歷理論知識的漫長建構，其能力一般不會發生遷移，學科核心素養也難以形成。

由此，可以肯定的是，在教與學的過程中，最有價值的部分是知識結構化，這是知識整合、深度學習的階段，也是最困難的階段。綜合化教學理念的核心是通過提供主題性、綜合性的學習任務，推動學生自主學習，培養結構化的、理論導向的學科素養。這樣的理念旨在克服知識日益碎片化的傾向，幫助學生形成系統化、結構化的深度學習狀態，對當下的教育教學實踐具有重要的意義。

一、基于化學思想，推進化學知識的結構化

利用少數核心的化學思想，形成大概念→小概念→具體物質或具體技能的知識結構，有利于學生對具體知識的識記、理解、綜合應用，形成化學核心素養。

1.微粒觀之下，有關“物質的構成”的知識結構。

客觀世界是由物質構成的。化學則是在分子、原子層次上研究物質的組成和性質的一門科學。究其本質，質子、中子、電子的相互作用形成原子的結構，解釋了原子的性質；原子又通過共用電子、得失電子等途徑構成分子或離子等微粒；粒子之間的相互作用聚集成物質，也解釋物質的性質。初中化學就是利用“物質、元素、分子、原子、質子、中子、電子”這些核心概念形成了一種化學獨有的層次性結構，也形成了分析物質性質的理論基礎。（如圖1）

圖1 物質的結構層級圖

2.分類思想之下，有關“物質的性質”的知識結構。

分類是根據對象本質屬性的異同點而將其區分和把握的一種思想方法，這是一種推動科學發展的思想方法，也是知識具有內在結構的根本原因。化學依據元素、原子的結構和性質，物質的組成、結構和性質進行了分類，形成了元素周期表、物質的分類體系。例如，物質的種類分為混合物、單質、氧化物、酸、堿、鹽、有機物等。（如圖2）

圖2 物質的性質分類

3.守恒原理之下，有關“質量和數量”的知識結構。

物理學中，質量的定義是物體中所含物質的多少；從化學的視角看，質量可理解為質子、中子、電子數量的多少。這就在質量與數量之間建立起互相解釋與運算的知識系統。

基于質量與數量的關系，很容易推導出物質發生化學變化時會遵循質量守恒定律，以及質量有加和性、微觀相對質量之比即為宏觀質量之比等原理，形成類似于數學公理、定理的一般知識序列。例如，由原理“質量即數量”，可得到：推論1，質量有守恒性；推論2，質量有加和性；推論3，微觀相對質量之比=宏觀質量之比。這樣有利于學生把概念和原理具體運用到化學式、化學方程式的運算及逆向運算中。

二、圍繞結構化知識，開展學科綜合性學習

實踐表明，結構性知識是難以教會的，在精講多練的教學思路中，只有5%～10%的學生會形成個人的知識結構，并使其得到恰當的運用。

教育研究表明，在條件許可的情況下，學生渴望主導學習，主動參與和探索學習，利用已有的知識去引導自己的學習內容，而教師可以將精力集中在提供結構良好的、豐富的學習資源上面。

在學習的初期，教師要想方設法地為學生呈現知識的整體圖景，圍繞知識的結構，設計綜合性的任務，使教與學能夠“基于結構，為了建構”，這樣，后續的知識圍繞最初的結構緩緩展開，使知識學習和結構構建融為一體。這種教學的好處是，學生的學習有了方向感，能在一個正確的方向上采取切實行動，既可以幫助他們在一個系統下理解單個知識，也有利于知識結構的修正、完善，從而獲得學習的成就感、掌控感。

例如，在“物質的構成”的教學中，教師可以始終堅持“物質→分子→原子→質子、中子、電子”這一主線，逐步厘清“物質→分子”“原子→元素”“分子→原子”“物質→元素”“原子→質子、中子、電子”“質子、中子、電子的屬性”這些概念的關聯。在主線清晰之后，再逐步補充“電子的核外排布→原子的穩定結構→稀有氣體元素等原子直接構成物質”和“電子的核外排布→原子通過得失電子成為離子→物質”這兩條線，最終形成物質的構成的完整圖景。

九年級化學可以整合成以下一些主題：物質的構成、物質的性質、實驗的原理和方法、質量計算等。這些主題本身都蘊藏著結構化的知識體系，有利于開展綜合性學習。

總之，學科綜合性學習需要立足于整門學科，規劃出一些完整的、主題式的任務，按照從簡單到復雜的順序逐步遞進，保留要素之間的關聯，以此來形成知識的結構。當下流行的大單元教學、大概念教學、項目式學習等都體現了這一特質。

三、基于結構良好的情境資源，推動有指導的自主學習

1.反復對話，有利于開展綜合性學習。

在以說教為主的課堂中，師生之間缺乏有意義的互動交流，難以真正地推動學生對相關知識細致考查、進一步整合和結構化。

例如，一個學生在閱讀了教材的序言部分后，對“什么是化學”產生了一系列的問題，如什么是物質、物質與分子的關系、分子與原子的關系、分子與原子有什么不同、原子的內部是什么情況等問題。師生之間開啟了一次有意義的對話，反反復復地討論“物質→分子→原子→質子、中子、電子”這條知識主線，經過一個多小時的對話，學生學到了課堂上需要一兩個月時間才能學到的內容，自主建構了一條知識主線。從此，他迷上了化學，后來在化學上的學習能力也遠遠超同班學生。

學習最好是由學生自己的問題推動。學生在沒有問題的時候，教師可以設計多樣化的情境，用不同的語言表述、從不同的角度來提出問題，探查學生知識結構的實際情況，協助學生在對話中逐步建構起知識結構。對話能夠較好地落實“有指導的自主學習”設想，保證知識在結構化的過程中，時刻都在被聽到、感知、確認，讓這一過程不再是一個期望的突發事件，而成為一種學習常態。尤其是師生之間單獨的對話，可以更準確地為學生提供個性化的支持，提升他們知識結構化的水平。

2.重視化學實驗，保證體驗的充分性，強化情知一體。

綜合性學習還包括知識、技能和態度的整合。化學是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學應該得到足夠的關注。演示實驗、學生實驗不能像旅游一般在導游的快速講演下走馬觀花，而失去應有的教育作用。

例如，水的沸騰、氣泡的冒出、顏色的改變等化學現象都會觸動學生的心靈，引發美妙的遐想，刺激智慧的生成。當學生一次、兩次地感受氯酸鉀的潔白、高錳酸鉀美麗的紫，那些抽象的化學式、化學方程式就有了生命，也能長久地留在記憶中。在有化學教師指導的情況下，學校可以開放實驗室，讓學生能夠從容地、充分地做實驗。學生在切身體驗中去掌握具體的知識，這樣的學習才是有趣的、自然的，也能取得飽含情感的綜合效果。

3.控制教學的節奏，先慢后快，慢是為了快。

一個物體運動，一開始需要施加一個較大的力，物體才會開始緩緩運動，經歷一段時間的加速后，才能以肉眼可見的速度向前，達到一定速度后，只要施加較小的力，物體就可以因為慣性勻速向前。同樣的道理，由于缺乏必要的能力和經驗，學生最初的綜合性學習需要盡最大的努力和放慢速度。

例如，九年級化學中氧氣的性質和制法是教材上重點介紹的第一個物質。通過對氧氣性質的學習，學生認識到如何系統且有重點地掌握一種物質的物理性質和化學性質。通過對氧氣制取的學習，學生不僅認識到制取氣體的實驗室制法與工業制法、發生裝置的兩種類型、實驗的總體步驟、裝置氣密性的檢查方法、收集氣體的方法、驗滿的方法，還掌握了制取氣體的結構性知識等。當學生形成了比較穩固的知識體系后，再遷移到二氧化碳的相關知識學習上就會變得輕松起來，學生也有一種自然和愉悅的感覺。

在綜合性學習上，最初學習的徹底性優于速度，最初的慢會帶來后面的快。如果放大到一個學期來規劃的話，這么做其實是經濟的，是節省時間的，能達到越學越輕松的效果。

四、綜合化教學的價值追求與現實困境

初中生的學習困難常在于學習時的無方向感和解題時的毫無計劃，本質上都是缺乏結構化思維導向的學科素養所引發的問題。

1.綜合化教學的關鍵指標——結構化思維水平。

斯坦福大學做過一項關于小學生作業量的多少與未來的人生成就的相關性實驗，最后得出的結論是：大量的作業訓練，對小學生的貢獻基本為零，反而還有很多的負面作用，導致很多小學生對學習越來越沒興趣。

現實中，大多數學生常忙于學習和記憶一些具體的知識，試圖通過不停地刷題積累處理不同問題的經驗和技巧，而在知識的整合、組織、結構化方面，既沒有掌握足夠的資源，也缺乏個人的真實努力，這導致了他們的學習無法取得進步。可以說，在結構化方面如果只是一種消耗性的努力，會產生令人困惑的結果。

結構化的知識會導致思維產生組織性力量，這是學科素養的關鍵性指標，也是學科教育長期而重要的目標。

例如，一名學生經過兩個月綜合性學習后，形成了較好的結構化知識體系，也養成了結構化思維的能力。雖然該生其他學科成績都是中等水平，但在化學上卻表現出了卓越的能力。其他經過綜合性學習的學生也有類似的表現，他們的學習常表現出一種輕松愉悅的狀態，有令人驚奇的學習結果，讓人感受到了綜合性學習的巨大潛力。

2.綜合化教學需要進一步討論的幾個問題。

綜合性學習是有成本的。第一，教師需要對學科內容進行深度整合和結構化；第二，需要學科資源的建設，教師要努力為學生自主的、綜合的學習規劃完整的任務，提供豐富的資源；第三，需要強化師生之間的互動，在綜合性學習初期要提供更加便捷的、個性化的支持。另外，綜合化教學還需要突破一些制度上的屏障，需要彈性的課時設計。綜合化教學是著力于整門學科而進行的設計，需要根據學習任務作出靈活的時間安排；開展綜合性學習，不同學習能力的學生的表現會更加懸殊，難以協同一致，因此，需要改進大班集體授課制——如班級可以劃分為一些小組，再多樣化地輪轉前進，形成新的教學組織形式等。