簡論高中化學真實情境教學的設計范式

王換榮， 蔣曉乾， 沈旭東

(1.杭州第十四中學， 浙江 杭州 310015；2.杭州第二中學， 浙江 杭州 310000；3.杭州市拱墅區教育研究院， 浙江 杭州 310005)

范式是從事某一學科的研究者群體所共同遵從的世界觀和行為方式，包括共同的基本理論、觀念和方法。教學設計范式是教師在教學設計時持有的共同信念、理論和形式、策略。范式代表了一種近乎固定的問題解決方式。當前，部分高中化學教師對真實情境的教學設計尚淺且雜亂，既沒有分門別類，也沒有給同行穩定的參照。范式研究不僅是真實情境教學的必要條件，也是真實情境教學法成熟的標志。只有真實情境教學法形成共同的范式，才能從前科學的時期進入科學時期。

一、真實情境教學是情境教學的優化

當前，眾多課程設計與教學實踐都聚焦于真實情境教學法，即一切知識和理論源于實踐場域，強調學習是基于真實生活、經驗而產生的具有感受性、具體性和合作性的過程，這與傳統學習的抽象化形成了強烈反差。

(一)真實情境的內涵

情境教學是指在教學過程中，教師有目的地引入或創設具有感情色彩的、生動具體的場景，以幫助學生在體驗中理解教材，并發展學生的心理機能、能力素養的教學方法。教學情境具有認知性、情感性和實踐性的特征，其真實性乃是認知性、情感性和實踐性的基礎和保證[1]。真實情境的內涵即指教師根據教學需求創設的情境要盡可能以現實生活為原型并能夠有效地吸引學生注意，它可以源于日常生活，也可以由日常生活場景簡化而來。2017年版普通高中化學課程標準(以下稱新課標)指出，有效的教學過程是在真實的任務情境中促進學生自主解決問題并通過反思建構起能遷移至不同情境的有意義的知識和應用能力。情境、知識與問題之間的相互關聯見圖1。

圖1 情境、知識與問題之間的相互關聯

(二)真實情境的外延

真實情境的外延指情境問題的存在、產生原因和解決問題的方法、標準等均具有不確定性和綜合性兩大特征，需要學生同時調動跨學科知識、探究能力和思維方式來應答。核心素養本質上是應對現實生活情境的綜合性品質，也是一種靈活遷移的能力。新課標指出，學生能否應對和解決陌生的、復雜的和開放性的真實問題情境，是檢驗其核心素養水平的重要方面[2]。在核心素養背景下，教師在真實情境教學中應更多關注學生的體悟，而不是結果。創設的教學情境越真實，越容易發揮學生的主動性，學生主動建構的知識就越可靠，越容易解決實際問題，從而真正理解和掌握知識，促進學生高階思維能力的發展[3]。

(三)創設真實情境的要求

當前，高中化學教學中應積極倡導真實情境教學。真實情境教學是心理和實踐兩方面的相互作用(如圖2所示)。因此，情境素材的選擇應最大程度地調動起學生的參與度，讓學生能因境生疑。真實情境現實應用的四個層次見圖3。建構主義認為情境、協作、會話和意義建構是學習環境中的四大要素。真實情境教學法最終指向學生的思維和意義建構，讓學生能入境釋疑。知識的產生源于對一定實踐場域構成的經驗世界進行合理的解釋，進而要合理的超越，并能展現一定意義上的普遍有效性，真實情境教學對知識生成的意義見圖4。這就要求教師要通盤考慮情境和任務的相互關聯性、過程性和類別性，讓情境服務于知識的生成和能力的應用，讓學生能因境生知。

圖2 真實情境教學是心理和實踐兩方面的相互作用

圖3 真實情境現實應用的四個層次

圖4 真實情境教學對知識生成的意義

二、基于真實情境的兩種化學教學設計范式

從具體的操作層面講，教師可以創設一個與學生的生活密切相關的真實情境作為一個單元或一個課時的教學內容，并從中提煉出學科問題和相應的基于現實生活的真實任務，讓學習任務推動教與學過程的發生，學生在探究事件或解決問題的過程中自主地理解和建構新知。對于教與學的過程，一般認為有兩種組織邏輯，一種是依學科知識的發展邏輯而推進，一種是依科學研究程序而展開。

本研究將當前的高中化學真實情境教學設計分為專題式和項目式兩類，其設計框架見圖5。常規型教學傾向于專題式教學為主體，適用于大單元統領下拆分的課時設計。新課標指出，廣大高中化學教師在組織教學內容時應高度重視化學知識的結構化設計。孤立的事實往往價值有限，要使它們變得真正富有意義，就必須把它們納入學科知識的結構中。結構化的教學大單元設計更注重化學思想和方法的統攝。研究型教學傾向于項目式教學為主體，適用于教學難題轉化的研究主題。新課標要求廣大高中化學教師要本著“以教學問題為主，以學生發展為核心”的宗旨，把教學中的難題轉化為研究主題，以主題研究推動教學的深入開展。學生通過主題研究掌握化學的研究思路、實驗設計、實驗方法等，是高中化學課程中給予學生幫助最大的課程內容之一，對培養高中生的實驗操作能力、科學精神有著直觀的意義，也是核心素養落地生根的重要途徑[4]。

圖5 真實情境教學設計的框架

(一)專題式真實情境教學設計范式

專題式情境教學設計思路是“化學教師在明晰本單元知識框架的基礎上，以史為鏡創設探究氛圍和真實情境問題，模擬科學家探索的基本歷程并結合出現的問題設計探究方案，落實知識，完成學習目標”。專題式情境教學設計框架見表1，將歷史情境線、學習任務線、教學活動線、知識生成線并行推進，在逐一解決問題的過程中落實知識的結構化。表2中，以人教版(2019版)必修1第三章 “鐵 金屬材料”的單元設計為例，創設一系列的情境、問題、任務、活動，有利于提升學生的學習理解、應用實踐和遷移創新層次。

專題式真實情境教學注重教師的設計，能幫助學生采用科學的探究方法在追溯過程中探尋知識生成的前因后果，利于學生對微觀表征知識和原理的理解，也有助于促進學生的探索精神和創新能力的提高，潛移默化地培養和提高學生的核心素養，更具有可操作性和可行性。

表1 專題式真實情境教學設計框架

表2 人教版(2019版)必修1 第三章 “鐵 金屬材料”單元設計

(二)項目式真實情境教學設計范式

項目式情境教學設計思路是“從化學教學中的難題及其情境現象中提煉驅動性問題，教師創造機會，讓學生面對真實的工業問題情境，學會像科學家那樣去思考問題，采用學術研究方法去解決問題，經歷科學、自由的學習時空所賦予的優質學習過程，實現知識的意義化建構，在研究過程中落實知識的結構化，并通過小組合作呈現豐碩的作品來達成核心素養”。表3中給出項目式情境教學設計框架。表4中，以人教版(2019版)必修1第二章研究與實踐欄目“了解純堿的生產歷史”為例，創設“問題確立、研究設計、實踐行動、小結表達”等一系列項目，有利于提升學生分類與概括、證據與推理、模型與解釋、符號與表征等學科能力[5]。

項目式真實情境教學注重學生的實踐，從理論預設到實際實施過程的差異發現，學生在完成既定任務研究活動的基礎上，還需要開展可能出現的“延伸任務”的研究。項目式教學活動更具有開放性和自主性，也會形成更加豐富的項目成果，但對教師和學生的挑戰性較大。

表3 項目式真實情境教學設計框架

表4 科學實話——侯德榜和侯氏制堿法

三、真實情境教學對高中化學教師素養的要求

情境的復雜性和多樣性要求高中化學教師在情境設計上下功夫，始終以課程培養目標為主導，教學內容為引線，本著由簡到難的思路來設置，并體現出學生由少到多的參與過程，引導和鼓勵學生積極思考問題，提出自己的見解，幫助他們不斷提高實踐能力。

在一個真實情境教學實施的過程中，會涉及多學科的知識，教師的綜合素質和知識儲備也需相應提高。這就要求高中化學教師掌握結構化、系統化的真實情境素材的開發方法，掌握范疇化、網絡化的情境設計邏輯，并與時俱進，時常更新素材，使真實情境教學做到形真、情切、意遠、理寓其中?！?/p>