綜合化教學(xué)理念在化學(xué)教學(xué)中的實踐與反思

嚴(yán)建國

摘要

學(xué)科綜合化教學(xué)是新一輪課改非常關(guān)注的方向之一?；谥R結(jié)構(gòu)化完善教學(xué)任務(wù)、有指導(dǎo)的自主學(xué)習(xí)、著力結(jié)構(gòu)化導(dǎo)向的思維能力訓(xùn)練是將綜合化教學(xué)理念融入學(xué)科教學(xué)中的有效辦法，能顯著地提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和學(xué)業(yè)成績。

關(guān)鍵詞

化學(xué)教學(xué) 結(jié)構(gòu)化 綜合化

教師常有一種潛在的想法，在教完一章節(jié)的內(nèi)容之后，只要給學(xué)生少許的自由時光，學(xué)生就能夠?qū)⒅R組織起來，形成結(jié)構(gòu)化的東西。事實上，學(xué)生不經(jīng)歷單個知識的多向探索，不經(jīng)歷理論知識的漫長建構(gòu)，其能力一般不會發(fā)生遷移，學(xué)科核心素養(yǎng)也難以形成。

由此，可以肯定的是，在教與學(xué)的過程中，最有價值的部分是知識結(jié)構(gòu)化，這是知識整合、深度學(xué)習(xí)的階段，也是最困難的階段。綜合化教學(xué)理念的核心是通過提供主題性、綜合性的學(xué)習(xí)任務(wù)，推動學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)化的、理論導(dǎo)向的學(xué)科素養(yǎng)。這樣的理念旨在克服知識日益碎片化的傾向，幫助學(xué)生形成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的深度學(xué)習(xí)狀態(tài)，對當(dāng)下的教育教學(xué)實踐具有重要的意義。

一、基于化學(xué)思想，推進(jìn)化學(xué)知識的結(jié)構(gòu)化

利用少數(shù)核心的化學(xué)思想，形成大概念→小概念→具體物質(zhì)或具體技能的知識結(jié)構(gòu)，有利于學(xué)生對具體知識的識記、理解、綜合應(yīng)用，形成化學(xué)核心素養(yǎng)。

1.微粒觀之下，有關(guān)“物質(zhì)的構(gòu)成”的知識結(jié)構(gòu)。

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

2.分類思想之下，有關(guān)“物質(zhì)的性質(zhì)”的知識結(jié)構(gòu)。

分類是根據(jù)對象本質(zhì)屬性的異同點而將其區(qū)分和把握的一種思想方法，這是一種推動科學(xué)發(fā)展的思想方法，也是知識具有內(nèi)在結(jié)構(gòu)的根本原因?；瘜W(xué)依據(jù)元素、原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行了分類，形成了元素周期表、物質(zhì)的分類體系。例如，物質(zhì)的種類分為混合物、單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽、有機(jī)物等。（如圖2）

3.守恒原理之下，有關(guān)“質(zhì)量和數(shù)量”的知識結(jié)構(gòu)。

物理學(xué)中，質(zhì)量的定義是物體中所含物質(zhì)的多少;從化學(xué)的視角看，質(zhì)量可理解為質(zhì)子、中子、電子數(shù)量的多少。這就在質(zhì)量與數(shù)量之間建立起互相解釋與運(yùn)算的知識系統(tǒng)。

基于質(zhì)量與數(shù)量的關(guān)系，很容易推導(dǎo)出物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時會遵循質(zhì)量守恒定律，以及質(zhì)量有加和性、微觀相對質(zhì)量之比即為宏觀質(zhì)量之比等原理，形成類似于數(shù)學(xué)公理、定理的一般知識序列。例如，由原理“質(zhì)量即數(shù)量”，可得到：推論1，質(zhì)量有守恒性;推論2，質(zhì)量有加和性;推論3，微觀相對質(zhì)量之比=宏觀質(zhì)量之比。這樣有利于學(xué)生把概念和原理具體運(yùn)用到化學(xué)式、化學(xué)方程式的運(yùn)算及逆向運(yùn)算中。

二、圍繞結(jié)構(gòu)化知識，開展學(xué)科綜合性學(xué)習(xí)

實踐表明，結(jié)構(gòu)性知識是難以教會的，在精講多練的教學(xué)思路中，只有5%～10%的學(xué)生會形成個人的知識結(jié)構(gòu)，并使其得到恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用。

教育研究表明，在條件許可的情況下，學(xué)生渴望主導(dǎo)學(xué)習(xí)，主動參與和探索學(xué)習(xí)，利用已有的知識去引導(dǎo)自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容，而教師可以將精力集中在提供結(jié)構(gòu)良好的、豐富的學(xué)習(xí)資源上面。

在學(xué)習(xí)的初期，教師要想方設(shè)法地為學(xué)生呈現(xiàn)知識的整體圖景，圍繞知識的結(jié)構(gòu)，設(shè)計綜合性的任務(wù)，使教與學(xué)能夠“基于結(jié)構(gòu)，為了建構(gòu)”，這樣，后續(xù)的知識圍繞最初的結(jié)構(gòu)緩緩展開，使知識學(xué)習(xí)和結(jié)構(gòu)構(gòu)建融為一體。這種教學(xué)的好處是，學(xué)生的學(xué)習(xí)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(tǒng)下理解單個知識，也有利于知識結(jié)構(gòu)的修正、完善，從而獲得學(xué)習(xí)的成就感、掌控感。

例如，在“物質(zhì)的構(gòu)成”的教學(xué)中，教師可以始終堅持“物質(zhì)→分子→原子→質(zhì)子、中子、電子”這一主線，逐步厘清“物質(zhì)→分子”“原子→元素”“分子→原子”“物質(zhì)→元素”“原子→質(zhì)子、中子、電子”“質(zhì)子、中子、電子的屬性”這些概念的關(guān)聯(lián)。在主線清晰之后，再逐步補(bǔ)充“電子的核外排布→原子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)→稀有氣體元素等原子直接構(gòu)成物質(zhì)”和“電子的核外排布→原子通過得失電子成為離子→物質(zhì)”這兩條線，最終形成物質(zhì)的構(gòu)成的完整圖景。

九年級化學(xué)可以整合成以下一些主題：物質(zhì)的構(gòu)成、物質(zhì)的性質(zhì)、實驗的原理和方法、質(zhì)量計算等。這些主題本身都蘊(yùn)藏著結(jié)構(gòu)化的知識體系，有利于開展綜合性學(xué)習(xí)。

總之，學(xué)科綜合性學(xué)習(xí)需要立足于整門學(xué)科，規(guī)劃出一些完整的、主題式的任務(wù)，按照從簡單到復(fù)雜的順序逐步遞進(jìn)，保留要素之間的關(guān)聯(lián)，以此來形成知識的結(jié)構(gòu)。當(dāng)下流行的大單元教學(xué)、大概念教學(xué)、項目式學(xué)習(xí)等都體現(xiàn)了這一特質(zhì)。

三、基于結(jié)構(gòu)良好的情境資源，推動有指導(dǎo)的自主學(xué)習(xí)

1.反復(fù)對話，有利于開展綜合性學(xué)習(xí)。

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(xué)生對相關(guān)知識細(xì)致考查、進(jìn)一步整合和結(jié)構(gòu)化。

例如，一個學(xué)生在閱讀了教材的序言部分后，對“什么是化學(xué)”產(chǎn)生了一系列的問題，如什么是物質(zhì)、物質(zhì)與分子的關(guān)系、分子與原子的關(guān)系、分子與原子有什么不同、原子的內(nèi)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(fù)復(fù)地討論“物質(zhì)→分子→原子→質(zhì)子、中子、電子”這條知識主線，經(jīng)過一個多小時的對話，學(xué)生學(xué)到了課堂上需要一兩個月時間才能學(xué)到的內(nèi)容，自主建構(gòu)了一條知識主線。從此，他迷上了化學(xué)，后來在化學(xué)上的學(xué)習(xí)能力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超同班學(xué)生。

學(xué)習(xí)最好是由學(xué)生自己的問題推動。學(xué)生在沒有問題的時候，教師可以設(shè)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(xué)生知識結(jié)構(gòu)的實際情況，協(xié)助學(xué)生在對話中逐步建構(gòu)起知識結(jié)構(gòu)。對話能夠較好地落實“有指導(dǎo)的自主學(xué)習(xí)”設(shè)想，保證知識在結(jié)構(gòu)化的過程中，時刻都在被聽到、感知、確認(rèn)，讓這一過程不再是一個期望的突發(fā)事件，而成為一種學(xué)習(xí)常態(tài)。尤其是師生之間單獨的對話，可以更準(zhǔn)確地為學(xué)生提供個性化的支持，提升他們知識結(jié)構(gòu)化的水平。

2.重視化學(xué)實驗，保證體驗的充分性，強(qiáng)化情知一體。

綜合性學(xué)習(xí)還包括知識、技能和態(tài)度的整合。化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗教學(xué)應(yīng)該得到足夠的關(guān)注。演示實驗、學(xué)生實驗不能像旅游一般在導(dǎo)游的快速講演下走馬觀花，而失去應(yīng)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(xué)現(xiàn)象都會觸動學(xué)生的心靈，引發(fā)美妙的遐想，刺激智慧的生成。當(dāng)學(xué)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(xué)式、化學(xué)方程式就有了生命，也能長久地留在記憶中。在有化學(xué)教師指導(dǎo)的情況下，學(xué)?？梢蚤_放實驗室，讓學(xué)生能夠從容地、充分地做實驗。學(xué)生在切身體驗中去掌握具體的知識，這樣的學(xué)習(xí)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(xué)的節(jié)奏，先慢后快，慢是為了快。

一個物體運(yùn)動，一開始需要施加一個較大的力，物體才會開始緩緩運(yùn)動，經(jīng)歷一段時間的加速后，才能以肉眼可見的速度向前，達(dá)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(jīng)驗，學(xué)生最初的綜合性學(xué)習(xí)需要盡最大的努力和放慢速度。

例如，九年級化學(xué)中氧氣的性質(zhì)和制法是教材上重點介紹的第一個物質(zhì)。通過對氧氣性質(zhì)的學(xué)習(xí)，學(xué)生認(rèn)識到如何系統(tǒng)且有重點地掌握一種物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。通過對氧氣制取的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅認(rèn)識到制取氣體的實驗室制法與工業(yè)制法、發(fā)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(jié)構(gòu)性知識等。當(dāng)學(xué)生形成了比較穩(wěn)固的知識體系后，再遷移到二氧化碳的相關(guān)知識學(xué)習(xí)上就會變得輕松起來，學(xué)生也有一種自然和愉悅的感覺。

在綜合性學(xué)習(xí)上，最初學(xué)習(xí)的徹底性優(yōu)于速度，最初的慢會帶來后面的快。如果放大到一個學(xué)期來規(guī)劃的話，這么做其實是經(jīng)濟(jì)的，是節(jié)省時間的，能達(dá)到越學(xué)越輕松的效果。

四、綜合化教學(xué)的價值追求與現(xiàn)實困境

初中生的學(xué)習(xí)困難常在于學(xué)習(xí)時的無方向感和解題時的毫無計劃，本質(zhì)上都是缺乏結(jié)構(gòu)化思維導(dǎo)向的學(xué)科素養(yǎng)所引發(fā)的問題。

1.綜合化教學(xué)的關(guān)鍵指標(biāo)——結(jié)構(gòu)化思維水平。

斯坦福大學(xué)做過一項關(guān)于小學(xué)生作業(yè)量的多少與未來的人生成就的相關(guān)性實驗，最后得出的結(jié)論是：大量的作業(yè)訓(xùn)練，對小學(xué)生的貢獻(xiàn)基本為零，反而還有很多的負(fù)面作用，導(dǎo)致很多小學(xué)生對學(xué)習(xí)越來越?jīng)]興趣。

現(xiàn)實中，大多數(shù)學(xué)生常忙于學(xué)習(xí)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(jīng)驗和技巧，而在知識的整合、組織、結(jié)構(gòu)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(dǎo)致了他們的學(xué)習(xí)無法取得進(jìn)步?？梢哉f，在結(jié)構(gòu)化方面如果只是一種消耗性的努力，會產(chǎn)生令人困惑的結(jié)果。

結(jié)構(gòu)化的知識會導(dǎo)致思維產(chǎn)生組織性力量，這是學(xué)科素養(yǎng)的關(guān)鍵性指標(biāo)，也是學(xué)科教育長期而重要的目標(biāo)。

例如，一名學(xué)生經(jīng)過兩個月綜合性學(xué)習(xí)后，形成了較好的結(jié)構(gòu)化知識體系，也養(yǎng)成了結(jié)構(gòu)化思維的能力。雖然該生其他學(xué)科成績都是中等水平，但在化學(xué)上卻表現(xiàn)出了卓越的能力。其他經(jīng)過綜合性學(xué)習(xí)的學(xué)生也有類似的表現(xiàn)，他們的學(xué)習(xí)常表現(xiàn)出一種輕松愉悅的狀態(tài)，有令人驚奇的學(xué)習(xí)結(jié)果，讓人感受到了綜合性學(xué)習(xí)的巨大潛力。

2.綜合化教學(xué)需要進(jìn)一步討論的幾個問題。

綜合性學(xué)習(xí)是有成本的。第一，教師需要對學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行深度整合和結(jié)構(gòu)化;第二，需要學(xué)科資源的建設(shè)，教師要努力為學(xué)生自主的、綜合的學(xué)習(xí)規(guī)劃完整的任務(wù)，提供豐富的資源;第三，需要強(qiáng)化師生之間的互動，在綜合性學(xué)習(xí)初期要提供更加便捷的、個性化的支持。另外，綜合化教學(xué)還需要突破一些制度上的屏障，需要彈性的課時設(shè)計。綜合化教學(xué)是著力于整門學(xué)科而進(jìn)行的設(shè)計，需要根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)作出靈活的時間安排;開展綜合性學(xué)習(xí)，不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生的表現(xiàn)會更加懸殊，難以協(xié)同一致，因此，需要改進(jìn)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(zhuǎn)前進(jìn)，形成新的教學(xué)組織形式等。

（作者單位：江蘇省無錫市洛社初級中學(xué)）

本文系江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“初中課程1+X綜合化實施的研究”（編號：E-b12020122）階段性成果之一。

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