“自覺課堂”范式下的化學教學研究

李軍

摘要：“自覺課堂”是常州市田家炳初級中學在自覺教育思想的指引下，基于10年的課堂教學改革和實踐探索所形成的一種課堂教學范式，其價值在于增強學生的“自教”能力、激活教師的“他教”智慧，以促進教學“生產關系”不斷完善，教與學的“生產力”不斷提升，師生的“本質潛能”不斷釋放。文章通過案例“拯救綠蘿行動——氮肥引發的研究”，闡述了“自覺課堂”的基本構架，以及以“自覺課堂”的核心要素為切入點，優化化學教學設計、提升課堂教學效能的方法與途徑。

關鍵詞：自覺課堂；范式；化學；教學設計

文章編號：1008-0546（2022）12-0002-04

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.12.001

《義務教育化學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《標準》）指出“聚焦學科育人方式的轉變，深化化學教學改革……注重啟發式、互動式、探究式教學，引導學生自主學習……倡導‘做中學‘用中學‘創中學……”[1]。在初中化學教學中，要實現《標準》所倡導的教學追求、落實《標準》所主張的教學變革，從而培育“有理想”“有本領”“有擔當”的時代新人，化學教師就必須主動思考和探索：如何將化學教學與化學課程的育人功能相結合，與學生的社會生活經歷相整合，與日新月異的現代智能技術相融合，通過真實化的學習情景、結構化的學習內容、多元化的學習方式、集約化的學習工具，從而讓學生真正擁有完整的學習歷程和豐富的學習體驗，促進學生學科觀念的建構、高階思維的培養和認知圖式的完善。

一、“自覺課堂”的理念與內涵

“自覺課堂”發源于中國古代教育思想，深刻繼承和發揚了“因材施教”“不憤不啟、不悱不發”“長善救失、教學相長”等著名教育理念的精神實質與教育追求，同時，也充分借鑒了國外各大教育流派的教育思想精髓，諸如民主主義教育思想代表杜威“新三中心論”的教育主張、人本主義學習理論代表羅杰斯“以學生為中心”的教學觀，以及20世紀90年代興起的主體性教育理論等。

“自覺課堂”倡導在尊重學生的主體性、差異性和自我教育性的前提下，通過教師的激勵、引導和幫扶，激發學生的求知欲，喚醒學生的責任心，增強學習的自律性，提升學習的自為力，從而促成學生的自由探索、自主構建、自悟發展和自我實現的一種教學模式。[2]“自覺課堂”包含三個核心概念（見圖1）。

1．教師主導自覺。“自覺課堂”主張教師在教學過程中，應通過知識導學、方法導行和價值導向等，真正成為學生學習建構的示范者、引領者和促進者。主要體現在以下三個層面。（1）差異需要分析。教學設計時，應對學生的學習情態、認知風格、個性經驗等進行綜合研判，并有效利用質性或量化方式，達成上述目標，從而為確立科學合理的教學起點、設計充實有效的學習歷程、提供豐富適切的學習資源提供教學決策依據。（2）聚焦學科研究。從教師維度而言，要通過學科研究掌握學科知識結構，明確知識點、聯結知識線、構建知識網，通過厘清學科知識的內在關系，使之成為結構科學、線索清晰、邏輯合理的知識模塊，發現隱含在知識內部的規律、原理和方法。從學生維度而言，教師要引導學生像專家一樣去分析現象、探究原理、解釋和解決問題，讓知識學習向學科研究轉變。（3）精準變式引領。人的認知過程通常經歷了從個別到一般，從具體到抽象的過程，因此，教師通常偏好于從一些范例人手，讓學生感知現象、理解原理、感悟規律，并逐步提煉進行歸納總結。但是，認知原理和規律的目的和意義在于促進學生將其自覺運用于現實情景，解決真實問題，并獲得反饋信息，以判斷學生的學習程度。所以，教師要善于利用精準變式創造學生遷移應用的契機。精準變式應具有以下五個特征：典型性、針對性、適切性、系統性和開放性。

2．學生主體自覺。教學中，既要認同學生是學習中最具有能動性、可塑性和創新性的因素，進行充分的激勵和引導，又要指導學生高度認識自己的責任，有效管理自己的學習進程、深入發掘自己的學習潛力，有效應對復雜多變的學習環境，從而提升學生的學習品質，培育學生學習習慣，發展學習策略。主要包括以下三個方面。（1）獨立主動探索。學生應將學習建立在個體行為之上，依靠自身的智力、策略和意志推進學習進程、獲得學習結果。這意味著教師應將教學設計的重點與教學實施的要點建立在學生學習行為之上，通過預判、干預、支持等方式來評估、調控和影響學生的學習過程和結果。（2）多維協商共生。以獨立自主探索為基礎，將個人智慧與他人智慧、集體智慧相融通，是引導學生借鑒學術觀點、改善思維方式、反思探索歷程、豐富學習成果的重要途徑。多維協商，既是形式上的合作方式多樣化，可以是對學、組學、集體學等豐富多樣的途徑；又是本質上合作內容的多元化，可以是觀點觀念的碰撞、解決方式的互補、探索結論的爭辯等。共生，意味著不是非此即彼，而是求同存異、自圓其說，重在于交流、討論和辯論中深刻把握問題實質，深度理解結論觀點。（3）遷移應用領悟。遷移讓學生在一種情景中習得的知識、技能和方法等靈活應用于新情景中問題的觀察、分析、思考和解決，使學生所具備的解決問題的主觀條件、技能和策略在不同情景下相互影響、相互作用、相互補充，從而促使學生不斷領悟問題的本源和知識的本質，促使學生經驗得以概括化和系統化，并最終實現運用自如、舉一反三。

3．技術支持自覺。其價值在于基于現代智能技術，為學生的學習提供更豐富適切的學習資源、更科學多元的學習工具和更精準有效的學習支架。（1）學習資源研發。從一定意義上講，學習是學生對占有的學習資源進行感知、分類、理解、概括和感悟的過程，因此，學習資源種類的豐富性、數量的充足性、質量的優質性、呈現方式的適切性，對于延伸學習空間、拓展學習視野、激活學習思維，優化學習方式等都具有極其重要的價值。教師要善于通過篩選、整合、重組等策略，借助現代信息技術手段，為學生提供滿足個性化學習的學習環境、學習設施和學習資源包，促進從基于單一教材的學習轉向基于多樣化學習資源的學習。（2）學習工具開發。在教育變革進入了以“網絡化、智能化、去中心化”為主要特征的4.0時代，智能傳感技術、VR仿真技術、現代物聯技術已進入了教育視野，教師應思考和探索如何利用智能化系統、平臺和軟件，創設更真實生動的學習環境、構建更富個性化的學習進程，開展更精準有效的學習評價。（3）學習支架提供。學習支架能讓學生經歷一些更有經驗的學習者所經歷的思維過程，以促進學生思維技能的掌握和對知識的深度理解，激勵他們更好地認識自身潛在的發展空間以提升他們學習的自信心，并指導他們學會通過各種途徑尋找學習支架支持自身的學習。課堂教學中，經常使用的學習支架包括：經典性范例、啟發性問題、引導性建議、操作性指南、可視化圖表等，不同的學習支架，功能不盡相同，教師應善于根據學習特質、知識特點與具體學習任務進行篩選和整合。此外，學習支架的有效性不僅取決于學習支架本身的優劣，也取決于應用學習支架的方法與時機。在課堂教學中，教師應關注以下提供學習支架的原則：適時性原則、個性化原則、動態性原則、多元性原則和漸退性原則等。

二、“自覺課堂”的要素與闡釋

“自覺課堂”將“真實性情景”“挑戰性任務”“多元性探索”和“增值性應用”作為關鍵性要素，并以此為節點，根據化學課程性質、具體教學任務和教學資源等不同情況，建構科學有效、多元立體、智慧靈動的課堂教學。

1．真實性情景。“自覺課堂”反對教學情景創設中存在的形式虛假、過程虛假、條件虛假和結果虛假，從而造成教學情景“假大空”的狀況，倡導選取真實社會生活中的場景，從中概括與提煉出與學習主題和內容相匹配的適切片段，并通過重現、模擬，甚至虛擬的方式呈現給學生，讓學生感受學科知識的價值，激發課程學習的興趣，尋找課堂參與的基點，明確主題探索的線索，獲得自我評價的標準。

2．挑戰性任務。挑戰性任務是學習情景與學科知識的有機融合，是學習載體與學習指導的有機融合，是學習動力與學習方法的有機融合。它來源于真實性情景，是隱藏在其中的具有趣味性、學科性、生成性和矛盾性的可探索、可解決的問題。“自覺課堂”所倡導的挑戰性任務，不是低層次的問答、低水平的操作、低情智的活動，而是出于人的整體性發展、多元性發展和個性化發展需求，在由學科知識系統和教學內容體系所確立的“大觀念”“大主題”“大概念”等的指引下，通過經驗的聯系和概括，知識的重組和整合，方法的梳理和統籌，價值的判斷和認同，把階段學習目標、單元學習目標或課時學習目標分解成多個在形式上或并聯、或串聯、或混聯，在本質上具有認知的層次性、結構的嚴謹性、生成的開放性、思維的挑戰性等的學習任務群。

3．多元性探索。教師在教學中，不僅應充分認識和尊重學生在對學習環境的依賴性、發展目標的多元傾向性、學習方式的復雜多樣性、學習結果的不同表現性等方面普遍存在的差異性，更要善于利用這種差異性，創設更多樣化的教與學的途徑與方式，為學生的學習提供更多的選擇性，指導學生依據自身的學習特質作出學習決策，從而做到因材施教、有教無類。

4．增值性應用。教師應引導學生利用已有的知識、技能和方法，基于不同的思維視角，利用現有的資源條件，應用創造性思維，達成問題的解決與任務的探索。“增值”體現在兩個層面：一方面，既要關注學生應用知識的結果，也要關注學生應用知識的方法，要從單純的以學科練習和傳統作業的應用形式，走向倡導用靈活的方式、豐富的樣態呈現任務探索或問題解決的成果；另一方面，要從單一的知識鞏固和技能訓練，引導學生在問題解決與任務探索的歷程中，尋求任務探索的不同途徑或問題解決的不同方式。

三、“自覺課堂”理念下的化學教學實錄

1．課題“拯救綠蘿行動——氮肥引發的研究”

2．學習目標

（1）通過達成“拯救綠蘿”任務，促進學生完善知識體系，提高內化知識與應用知識水平；

（2）通過實驗探究確定化肥的成分與品質，豐富學生的認知與研究方法；

（3）通過解決生活問題，讓學生感受化學知識來源并服務于生活，體會學科的魅力與價值。

3．設計思路

設計的教學流程如圖2所示。

4．教學實錄

【環節1】創設真實性情境——綠蘿“病”了

師：同學們都喜歡用綠蘿裝飾班級，但最近班級里的綠蘿“生病”了，原因可能是什么？

生：光照太強；溫度太低；缺少養分……

師：維護綠植的師傅告訴我它確實缺少了某種養分，是哪種呢？

生：氮元素。

設計意圖：創設“綠蘿生病”的情境，不僅把學習帶入了日常生活，激發了學生的探索欲望，也讓學生充分感受化學與生活的密切聯系，學會從化學視野思考生活中的問題。而學生在綠植種植中所積累下的經驗，也成為學習的基礎和資源，有利于引發學生的思維碰撞和自主構建。

【環節2】挑戰性任務與多元性探索1-如何選擇氮肥

師：選購氮肥時，應考慮哪些因素呢？

生：價格要便宜；含氮量要高……。

師：（提供常見氮肥的價格和含氮量表）根據表格數據，判斷哪種氮肥的性價比最高？

生：計算并回答。

師：硫酸銨的性價比也很高，但為什么很少選用呢？（布置實驗：測定碳酸氫銨和硫酸銨的酸堿度）

生：（完成實驗）硫酸銨酸性較強，長期使用會使土壤酸化板結。

師：硝酸銨也是常見的氮肥，為什么也少選用呢？（播放硝酸銨化肥使用的趣味視頻）

師：選擇化肥時，要綜合考慮哪些因素？

生：性價比、環境影響、安全……

設計意圖：購買商品是日常生活中的常見行為，性價比是選擇的主要因素。教師以此為基礎，并沒有直接告知學生，而是引導學生對其進行分析和實驗驗證，并基于數據拓展學生思路，撬動學生思維支點。同時，也將學習與社會生活對接，將經濟、環境、安全等問題綜合融入學習過程，使學會矛盾認知、思辨學習，促進正確價值觀形成。

【環節3】挑戰性任務與多元性探索2-探究氮肥成分

師：我選購了一種氮肥，大家能判斷它的主要成分嗎？請觀察并作出猜想，說明理由。

生1：可能是尿素，含氮量高！

生2：白色固體，可能是硝酸鉀，它是復合肥，氮鉀同補，一舉兩得。

生3：還可能是硝酸銨、碳酸銨、碳銨等。

生4：是碳銨，因為我聞到了刺激性氣味。

師：大家提出了很多猜測，但逐一驗證太繁瑣了，有什么好辦法嗎？

生：將它們分成有機氮肥、硝態氮肥或銨態氮肥三類，分別驗證。

師：好辦法！為什么這樣做呢？

生：這種分類的依據是氮肥的結構特點，結構決定性質。例如，只要檢驗出銨根離子就可以確定是銨態氮肥。

師：分組設計并實驗。

生：分工合作，記錄現象，匯報結果。

師：根據現象，有些同學認為是碳銨，有些認為是碳酸銨？到底是哪種呢？

生：補充設計、完成實驗，進行匯報。

設計意圖：本環節的挑戰性任務聚焦于化肥成分鑒定。這種努力從純粹學科背景中解放出來的設計，使學生擺脫了“題海訓練”的桎梏，將學習建立于現實生活的挑戰之上，為學習注入了強勁動力。教師極力以一種接近學生“真實”探索事物的設計，引導學生充分利用各種感官、手段由淺入深、由表及里地認識與分析問題，從而把握問題實質，尋求解決的合理方法。同時，基于任務導向的設計，不僅促使學生在不斷的問題分析與知識應用中，重構自身的知識體系，更促進學生不斷優化思維模式，在解決途徑的選擇與使用中，提升高階思維能力。

【環節4】挑戰性任務與多元性探索3-研究氮肥品質

師：購買化肥時，老師還擔心，是否會買到劣質產品？（展示：碳酸氫銨化肥包裝袋上標簽的相關內容）請大家設計實驗方案，幫助測定其含氮量，確定標簽上的內容是否屬實。

生：獨立設計方案，組內交流，根據同學建議修改方案；班內展示，再次完善方案。

師：根據方案，選擇儀器藥品，測定含氮量。

生：合作完成實驗，利用所得數據計算，匯報結果。

師：回顧實驗過程，大家采取了哪些措施提高測量精準度？

生1：選擇的測定物要易于被測量，而且不同狀態的物質要用不同的方法。

生2：要注意用量或時間，確保反應物完全轉化為測量物。

生3：還要控制反應速度，使測量物被充分吸收。

生4：要保證充分吸收，還應通過一定裝置和操作將測量物完全驅趕入吸收裝置……

設計意圖：偽劣產品也是日常生活中經常遇到的問題，學會利用所學知識保護自己的合法權益是大家都應具有的意識與能力。本環節創設了開放性任務環境，且沒有提供范例，而是以定性研究中強化的碳銨相關認知，以及積累的實驗探究經驗為基礎，激勵學生站在不同視角，基于自己的理解，使用擅長的方法，尋求達成任務途徑。在教學中，教師注重讓學生將“獨智”轉化為“群智”，通過獨立思考、小組合作、班級交流的方式，促使學生在不同的群體中進行多元化的意義協商，讓學生在思考、討論、質疑中，加深知識理解，加強方法掌握，并獲得積極的情感體驗。

【環節5】增值性應用——科學使用氮肥

師：請大家為碳銨化肥寫一份使用說明書，重點說明其保存與使用的方法。

設計意圖：作為收尾環節，并未如以往由教師做課堂回顧或讓學生談學習體會，而是以一種更具創造性的方式代替。因為形成一份科學的說明書，需要學生在學習的基礎上，對物質的結構與性質形成更廣泛、深刻的認識，并用科學規范的語言表達出來。這種設計不僅能促進知識的內化和有意義運用，更能促進學生的圖式迭代，培養學生的高階思維能力與化學表述能力。

以教學范式的創新與應用為載體，聚焦學生核心素養的培養，提升學生的基礎學力，發展學生的高階思維，改善學生的認知圖式，是提高學生學業質量的重要方法。而實現這一目標，需要所有化學教育工作者持之以恒的努力，以及孜孜以求的探索。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部．義務教育化學課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022.

[2] 潘建明．潘建明與自覺數學教育[M].北京：北京師范大學出版社，2021.