基于學(xué)科理解的化學(xué)“境脈課堂”建構(gòu)

楊軍

摘要：教學(xué)情境不能簡(jiǎn)單地應(yīng)用于課堂導(dǎo)入。教師應(yīng)在基于學(xué)科理解的基礎(chǔ)上創(chuàng)設(shè)合適的教學(xué)情境服務(wù)于化學(xué)課堂教學(xué)的始終，并形成“境脈課堂”。情境創(chuàng)設(shè)往往是科學(xué)探究的邏輯需要，作為教學(xué)脈絡(luò)并貫穿教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)高效教學(xué)。教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)、教學(xué)問(wèn)題的設(shè)計(jì)、教學(xué)活動(dòng)的展開(kāi)、思維導(dǎo)圖的呈現(xiàn)是建構(gòu)“境脈課堂”關(guān)鍵要素。常見(jiàn)的境脈有：化學(xué)史料、實(shí)驗(yàn)探究、文獻(xiàn)資料和生活實(shí)踐等。

關(guān)鍵詞：學(xué)科理解;教學(xué)情境;教學(xué)問(wèn)題;境脈課堂

文章編號(hào)：1008-0546（2022）09-0031-04中圖分類號(hào)：G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

一、問(wèn)題的提出

隨著教學(xué)改革的不斷深入，中學(xué)化學(xué)課堂的組織形式、教師的授課方式和學(xué)生的參與度等發(fā)生了較大的轉(zhuǎn)變。但部分老師對(duì)化學(xué)學(xué)科的理解還不深刻，教育思想、教學(xué)觀念還不能很好地適應(yīng)新課改的要求。學(xué)科知識(shí)的呈現(xiàn)方式依舊傳統(tǒng)，學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成還停留在記憶和背誦的層面上，學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)依靠題海戰(zhàn)術(shù)等。部分教師對(duì)化學(xué)知識(shí)和科學(xué)內(nèi)容的更新甚少，排斥新知識(shí)、新觀點(diǎn)，把教輔資料當(dāng)作教學(xué)的重要參考依據(jù)。

在課堂教學(xué)中化學(xué)實(shí)驗(yàn)和多媒體的應(yīng)用使化學(xué)課題的導(dǎo)入設(shè)計(jì)讓人充滿期待。教師能充分利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)中顏色變化和發(fā)光發(fā)熱等明顯的現(xiàn)象，設(shè)計(jì)一系列情境導(dǎo)入的“表演”。但這些“表演”有時(shí)與課堂教學(xué)的核心內(nèi)容關(guān)聯(lián)度不大，僅僅是為了引入課題而已。更有甚者，引用了不少環(huán)境污染、非法加工、化學(xué)品泄漏、毒氣戰(zhàn)和爆炸等圖片或視頻資料作為課堂的情境素材，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科產(chǎn)生誤解：一切環(huán)境問(wèn)題、食品安全問(wèn)題全部都是化學(xué)工作者造成的……。

現(xiàn)在有些地方教育行政部門(mén)要求教師必須在課堂上使用“思維導(dǎo)圖”進(jìn)行課堂歸納小結(jié)。可是有些思維導(dǎo)圖沒(méi)有經(jīng)過(guò)學(xué)生的歸納、整理和建構(gòu)，本質(zhì)上就是板書(shū)的摘抄。這樣的思維導(dǎo)圖無(wú)助于學(xué)生對(duì)所研究的問(wèn)題進(jìn)行深刻的和富有創(chuàng)造性的思考，對(duì)尋找解決問(wèn)題的關(guān)鍵因素或關(guān)鍵環(huán)節(jié)起不到任何幫助。

以上現(xiàn)象的產(chǎn)生，源于化學(xué)教育工作者缺乏必要的學(xué)科理解，缺乏合理利用教學(xué)情境進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的能力。情境的作用不只是為導(dǎo)入課堂而設(shè)，而應(yīng)該貫穿于整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。情境的選擇應(yīng)該是真實(shí)的、積極的，能充分體現(xiàn)化學(xué)的學(xué)科價(jià)值和社會(huì)價(jià)值，具備育人的功能。課堂小結(jié)要圍繞課堂教學(xué)過(guò)程和內(nèi)容進(jìn)行。只有教師有主體性的境脈意識(shí)，學(xué)生才可能構(gòu)建出有價(jià)值、有意義的思維導(dǎo)圖。

二、概念的闡述

1.化學(xué)學(xué)科理解

在當(dāng)前我國(guó)基礎(chǔ)教育改革背景下，國(guó)內(nèi)外不少專家都曾對(duì)學(xué)科理解的概念作出過(guò)思考和闡述。胡先錦認(rèn)為高中化學(xué)課堂的應(yīng)然追求是“為理解而教”，應(yīng)開(kāi)展指向?qū)W科理解的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐，并提出“為理解而教”的實(shí)施策略。[1]鄭長(zhǎng)龍對(duì)化學(xué)學(xué)科理解的內(nèi)涵、地位和價(jià)值進(jìn)行了理論辨析，并提出基于化學(xué)學(xué)科理解的化學(xué)教學(xué)應(yīng)具有重視化學(xué)知識(shí)的學(xué)科功能、重視認(rèn)識(shí)視角的凝煉和認(rèn)識(shí)思路的構(gòu)建等特征。[2]繆徐在指出教師應(yīng)加深學(xué)科理解的同時(shí)，認(rèn)為教師學(xué)科理解的對(duì)象除化學(xué)學(xué)科知識(shí)及思維方式之外還應(yīng)包括化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)、教材及觀念等多方面內(nèi)容。[3]雖然表述不一，但其核心都落在人與學(xué)科知識(shí)及學(xué)科思維方式的融合上。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》中明確了化學(xué)學(xué)科理解是指教師對(duì)化學(xué)學(xué)科知識(shí)及其思維方式和方法的一種本原性、結(jié)構(gòu)化的認(rèn)識(shí)，它不僅僅只是對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，還包括對(duì)具有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的思維方式和方法的理解。[4]

2.境脈課堂

“境脈（context）”源于美國(guó)卡羅拉多大學(xué)“學(xué)習(xí)環(huán)境”研究專家威爾遜（G.Wilson）的觀點(diǎn)。[5]詞意是指語(yǔ)境、文脈，或指人或事存在于其中的各種相互聯(lián)系。“境脈”一詞衍生到教學(xué)中，威爾遜認(rèn)為教學(xué)課堂是由許多模塊構(gòu)成的，而聯(lián)系這些模塊的是課堂情境脈絡(luò)的發(fā)展情況，教師對(duì)情境脈絡(luò)發(fā)展的關(guān)注是實(shí)現(xiàn)高效課堂的關(guān)鍵因素。簡(jiǎn)而言之，“境”即主題情境，“脈”即教學(xué)主線，“境脈”即創(chuàng)設(shè)一個(gè)主題情境作為教學(xué)脈絡(luò)并貫穿教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)高效教學(xué)。因此“境脈課堂”是指教師運(yùn)用合適、有序和發(fā)展的教學(xué)情境將課堂教學(xué)的若干關(guān)注點(diǎn)有機(jī)銜接起來(lái)，使教學(xué)內(nèi)容整體化、結(jié)構(gòu)化，有利于幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和認(rèn)知模型。

3.基于化學(xué)學(xué)科理解的境脈課堂

基于化學(xué)學(xué)科理解的境脈課堂，要求教師在具備足夠化學(xué)學(xué)科理解能力的基礎(chǔ)上，有目的地創(chuàng)設(shè)能體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)和育人價(jià)值的生動(dòng)、具體和真實(shí)的化學(xué)學(xué)習(xí)情境，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望，幫助學(xué)生理解化學(xué)知識(shí)，觸發(fā)學(xué)生進(jìn)行深度思考，促使學(xué)生的心理機(jī)能得到發(fā)展，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)優(yōu)質(zhì)高效，最終使化學(xué)學(xué)科的育人價(jià)值得以體現(xiàn)。

化學(xué)學(xué)科理解的境脈課堂，應(yīng)該能很好地展示一節(jié)課的活動(dòng)脈絡(luò)、問(wèn)題脈絡(luò)、思維脈絡(luò)，其情境創(chuàng)設(shè)往往是科學(xué)探究的邏輯需要。常見(jiàn)的境脈有：化學(xué)史料、實(shí)驗(yàn)探究、文獻(xiàn)資料、生活實(shí)踐等。

三、“境脈課堂”的建構(gòu)

“境脈”驅(qū)動(dòng)下的化學(xué)課堂，從學(xué)生已有的認(rèn)知出發(fā)，以課堂教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，建構(gòu)突出學(xué)生為主體的教學(xué)設(shè)計(jì)。從主題式教學(xué)情境中提取一系列的問(wèn)題與任務(wù)，以問(wèn)題的解決和任務(wù)的完成來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，通過(guò)任務(wù)導(dǎo)向式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和基本方法，提升其化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

1.教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)

（1）教學(xué)情境的真實(shí)性

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》明確了要重視開(kāi)展“素養(yǎng)為本”的教學(xué)這一課程基本理念。要求在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)真實(shí)且富有價(jià)值的問(wèn)題情境，選取真實(shí)、有意義的、引發(fā)學(xué)生興趣的探究問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。不僅如此，在教學(xué)與評(píng)價(jià)的實(shí)施建議中，也明確提出“以真實(shí)情境為測(cè)試載體，以實(shí)際問(wèn)題為測(cè)試任務(wù)”的評(píng)價(jià)策略。[4]

建構(gòu)主義理論也強(qiáng)調(diào)真實(shí)情境對(duì)學(xué)習(xí)的重要意義。因此，境脈課堂首先要保證情境的真實(shí)性。著名化學(xué)家傅鷹說(shuō)：“化學(xué)是實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，只有實(shí)驗(yàn)才是最高法庭。”說(shuō)明化學(xué)的所有猜想、理論、模型都必須符合客觀事實(shí)，所有結(jié)論、產(chǎn)品都終將服務(wù)于人類的生活生產(chǎn)實(shí)際。

（2）教學(xué)情境的連貫性

教學(xué)情境不只是課堂導(dǎo)入的需要，通過(guò)情境創(chuàng)設(shè)能將整個(gè)教學(xué)內(nèi)容貫穿其中，通過(guò)一系列教學(xué)情境中產(chǎn)生的、連續(xù)的、有深度的問(wèn)題的解決，達(dá)到知識(shí)的理解、能力的提升和情感的升華。

（3）教學(xué)情境的價(jià)值性

人類的生活生產(chǎn)離不開(kāi)化學(xué)。近200年來(lái)的化學(xué)發(fā)展，為人類的衣食住行提供了豐富的材料、推動(dòng)了科技的進(jìn)步;同時(shí)也為生物醫(yī)藥的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，做出了巨大的貢獻(xiàn)。化學(xué)在發(fā)展過(guò)程中帶來(lái)的污染問(wèn)題、健康問(wèn)題，關(guān)鍵在于使用者，而不能歸咎于化學(xué)學(xué)科本身。因此在選取教學(xué)情境時(shí)，一定要從化學(xué)的積極角度去考慮，不應(yīng)該再次加深學(xué)生、社會(huì)對(duì)化學(xué)的誤解。另外，在實(shí)驗(yàn)為情境的教學(xué)中，要充分考慮倫理學(xué)、社會(huì)學(xué)等因素。

2.教學(xué)問(wèn)題的設(shè)計(jì)

（1）教學(xué)問(wèn)題的指向性

課堂調(diào)研過(guò)程中發(fā)現(xiàn)老師在課堂上會(huì)提出不少問(wèn)題，但是其中有些問(wèn)題問(wèn)遍了教室大多數(shù)同學(xué)，都沒(méi)有達(dá)到教師預(yù)設(shè)的結(jié)果。這些問(wèn)題大多沒(méi)有明確的指向性。如：稀釋濃硫酸實(shí)驗(yàn)操作中要注意些什么？關(guān)于HCl中H原子和Cl原子形成共用電子對(duì)這句話你是怎么理解的？等等。這些寬泛的問(wèn)題，沒(méi)有針對(duì)性，學(xué)生往往摸不著頭腦。可以換一種問(wèn)法：濃硫酸稀釋時(shí)是將水加入濃硫酸中還是將濃硫酸加入水中？說(shuō)出你的理由。氯原子和氫原子都要達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，請(qǐng)你結(jié)合它們?cè)幼钔鈱与娮拥臄?shù)目，談?wù)剬?duì)共用電子對(duì)的認(rèn)識(shí)。

（2）教學(xué)問(wèn)題的層次性

一節(jié)課教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，可以分成幾個(gè)部分來(lái)解決。每個(gè)部分又是由若干個(gè)問(wèn)題的解決組合而成。在調(diào)研過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，我們的課堂教學(xué)中教師的提問(wèn)比較多，學(xué)生的討論、活動(dòng)也安排了不少。經(jīng)常發(fā)現(xiàn)教師在提問(wèn)時(shí)出現(xiàn)“是不是”“對(duì)不對(duì)”這樣的沒(méi)有思考性的、碎片化的問(wèn)題;還有從書(shū)本上照抄照搬就能完成的問(wèn)題;還有些問(wèn)題缺少給學(xué)生思考的階梯。比如，關(guān)于溶解度曲線的教學(xué)，如果直接提問(wèn)：你如何根據(jù)課本上的固體溶解度曲線圖分離兩種可溶性固體？這樣的提問(wèn)，效果顯然不好。教師可以這樣進(jìn)行問(wèn)題的分步設(shè)計(jì)：曲線的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)分別表示什么物理量;請(qǐng)用自己的語(yǔ)言描述出硝酸鉀溶解度曲線的含義;100℃和20℃時(shí)，硝酸鉀的溶解度和食鹽的溶解度誰(shuí)更大？在相同的溫度變化區(qū)間下，兩種物質(zhì)溶解度變化較大的是哪種物質(zhì)？分析從硝酸鉀和氯化鈉的混合物中提取硝酸鉀和提取氯化鈉方法的差異。

3.教學(xué)活動(dòng)的展開(kāi)

境脈課堂的呈現(xiàn)方式一定是以學(xué)生活動(dòng)為主線。學(xué)生活動(dòng)的形式可以多樣化，如：實(shí)驗(yàn)探究、合作討論、模型展示和角色扮演等。

中學(xué)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)在必修課程中設(shè)置了5個(gè)主題。其中，常見(jiàn)的無(wú)機(jī)物及其應(yīng)用、物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與化學(xué)反應(yīng)規(guī)律是其中兩個(gè)重要的主題，也是最能體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)、促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)提升的重要主題。對(duì)于無(wú)機(jī)物及其應(yīng)用這一主題的教學(xué)，教師可以在情境的基礎(chǔ)上將物質(zhì)的制備、用途、性質(zhì)、檢驗(yàn)等知識(shí)融合起來(lái)。比如“鐵及其化合物”的教學(xué)，可以利用打印機(jī)墨粉中含鐵物質(zhì)的成分探究為境脈，將鐵的多種氧化物的性質(zhì)辨析、Fe2+和Fe3+的性質(zhì)及檢驗(yàn)方法、四氧化三鐵的工業(yè)制備及現(xiàn)實(shí)應(yīng)用充分結(jié)合在一起。其他元素化合物可以仿此思路進(jìn)行設(shè)計(jì)。物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與化學(xué)反應(yīng)規(guī)律這一主題的內(nèi)容相對(duì)比較抽象，教師可以借助宏觀物質(zhì)或現(xiàn)象為情境，探尋微觀變化本質(zhì)，并進(jìn)行符號(hào)表征。在宏觀與微觀之間，嘗試建構(gòu)“中觀”模型。比如“化學(xué)鍵”的教學(xué)，可以通過(guò)將乒乓球和磁鐵球連成立體形狀的差異為情境，建立“鍵”的概念，讓學(xué)生自我描述化學(xué)鍵的定義，嘗試用不同的方法表征兩種不同的化學(xué)鍵。

以上教學(xué)課堂組織形式，主要基于兩點(diǎn)：情境的設(shè)置和活動(dòng)的開(kāi)展。只有讓學(xué)生充分活動(dòng)起來(lái)，才能讓學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上獲得提高。唯有如此，學(xué)生才能學(xué)得牢靠、真實(shí)，從而感受化學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值。

4.思維導(dǎo)圖的呈現(xiàn)

思維導(dǎo)圖是境脈課堂的外顯化表達(dá)，也是衡量學(xué)生是否學(xué)有所得的顯性測(cè)量工具。學(xué)生通過(guò)課前預(yù)習(xí)也能將本節(jié)課的內(nèi)容以導(dǎo)圖的形式呈現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)一節(jié)課的學(xué)習(xí)或一章一節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)這部分內(nèi)容又有新的認(rèn)識(shí)。簡(jiǎn)單來(lái)講，課前學(xué)生展示的導(dǎo)圖和經(jīng)過(guò)一節(jié)課學(xué)習(xí)后梳理的思維導(dǎo)圖應(yīng)該有明顯的不同，這樣才能體現(xiàn)出教師的教學(xué)價(jià)值。

一個(gè)完整的思維導(dǎo)圖應(yīng)該包括但不限于知識(shí)梳理、學(xué)習(xí)方法和總結(jié)提升，要能讓學(xué)生真正理解知識(shí)與方法的區(qū)別。學(xué)生整理概括的思維導(dǎo)圖不是一成不變的，一節(jié)課的導(dǎo)圖和章節(jié)完成后的導(dǎo)圖是不同的，高三復(fù)習(xí)的導(dǎo)圖和章節(jié)復(fù)習(xí)的導(dǎo)圖也是有差異的。通過(guò)不斷強(qiáng)化與修正，導(dǎo)圖會(huì)做得越來(lái)越大，再做得越來(lái)越精，從而達(dá)到厚積薄發(fā)的效果。

四、“境脈課堂”的設(shè)計(jì)舉例

1.以科學(xué)史實(shí)為境脈

在“水的組成”的教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師可以沿著水的組成的科學(xué)發(fā)展史展開(kāi)教學(xué)過(guò)程，具體設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

2.以實(shí)驗(yàn)探究為境脈

在“原電池”的教學(xué)中，可以利用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究，具體設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。

3.借文獻(xiàn)報(bào)道為境脈

以“無(wú)機(jī)非金屬材料的主角——硅”為例：首先根據(jù)需要將一些圖片和影像資料進(jìn)行編輯，提出問(wèn)題：資料中給出了哪些含硅物質(zhì)？這些物質(zhì)分別有哪些應(yīng)用？如何從最常見(jiàn)的物質(zhì)中提取半導(dǎo)體材料硅？然后圍繞從二氧化硅制取單質(zhì)硅及硅酸所涉及的反應(yīng)展開(kāi)學(xué)習(xí)探究。在提問(wèn)的過(guò)程中，要注意板書(shū)，并進(jìn)行有意識(shí)地整理，否則境脈就變成了情境導(dǎo)入了。

4.從生活實(shí)踐找境脈

以“碳和碳的氧化物”教學(xué)為例：將生成生活實(shí)踐情境為主線，展開(kāi)教學(xué)，具體設(shè)計(jì)見(jiàn)表3。

課堂專注一個(gè)核心問(wèn)題，將化學(xué)知識(shí)貫穿于脈絡(luò)之中，將學(xué)生包容于活動(dòng)之中，是符合科學(xué)探究的邏輯需要的。通過(guò)展示課堂活動(dòng)境脈，讓學(xué)生學(xué)會(huì)與史料對(duì)話，與網(wǎng)絡(luò)資料對(duì)話，領(lǐng)略實(shí)驗(yàn)的魅力，感受生活中的化學(xué)之美，是基于學(xué)科理解的化學(xué)境脈課堂的靈魂與根本。

參考文獻(xiàn)

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