聚焦學生化學學科理解的課堂教學策略

摘" 要：關于化學學科理解的研究日益增多，但大多數是針對教師的化學學科理解，以學生為主體的化學學科理解研究數量較少。本文在深入解讀《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》中“化學學科理解”的內涵和維果茨基的“最近發展區”理論的基礎上，嘗試對學生的化學學科理解進行概念界定，并以人教版高中化學選擇性必修2《物質結構與性質》為例，分析此模塊的內容特點、教學現狀、現實困境，探討提高學生化學學科理解水平的教學策略。

關鍵詞：學生化學學科理解；物質結構與性質；教學策略

文章編號：

1008-0546（2024）14-0050-02

中圖分類號：

G632.41

文獻標識碼：

B

化學教學要以發展學生的化學學科核心素養為課程目標，落實該理念的重要途徑就是化學課堂教學的相關實踐。因此，如何開展有助于學生化學學科核心素養落地的課堂教學成為當下研究的熱點和趨勢。《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《高中新課標》）在實施建議中提出：“開展基于學生化學學科核心素養發展的課堂教學，對化學教師的專業素養提出了更高的要求，要求教師進一步增進化學學科理解。”［1］自化學學科理解這一新生本土概念被提出以來，得到學界的廣泛研究，已有研究主要分為三大類，分別是教師化學學科理解、學生化學學科理解和促進化學學科理解的教學設計研究。由于《高中新課標》中化學學科理解的研究主體為教師，以學生為主體的化學學科理解的研究數量遠遠少于教師。化學學科核心素養達成的重要標識是學生化學學科理解水平的提高，故有必要對學生化學學科理解的概念進行清晰界定，并從學生化學學科理解視角探索課堂教學策略，從而幫助學生形成化學思維和觀念，提高并落實學生的化學學科核心素養，進而落實“立德樹人”的根本任務。

一、問題的提出

“物質結構與性質”是高中化學的一個重要模塊，該部分知識的學習有利于學生在分子、原子水平上理解化學的本質。

化學是在分子、原子水平上研究物質的組成、結構、性質、轉化及其應用的一門基礎學科，其特征是從微觀層次認識物質，以符號形式描述物質，在不同層面創造物質。而《物質結構與性質》相關教學模塊的內容是在分子、原子水平上，深入到電子層次，研究物質的微觀結構與宏觀性質的關系。［2］這與“化學”概念是相匹配的，且是宏觀辨識與微觀探析等核心素養的進一步發展。此外，化學中許多理論問題、物質性質、反應原理等都可以用物質結構的概念、理論和研究方法進行解釋和預測。

本文從學生化學學科理解的視角，并以人教版高中化學選擇性必修2《物質結構與性質》為落腳點，探討如何制定提高學生化學學科理解水平的教學策略。

二、學生化學學科理解的內涵

維果茨基的“最近發展區”理論認為，學習與發展是一種社會和合作活動，它適于學生在他們自己的頭腦中構筑自己的理解。［3］教育工作者不該只關注學生的實際發展水平，更應重視學生的潛在發展水平，在這兩個水平之間，找準學生的“最近發展區”。那么如何在教學中高效地彌補學生的“最近發展區”？《高中新課標》中提出的“化學學科理解”是指教師對化學學科知識及其思維方式和方法的一種本原性、結構化的認識，它不僅僅是對化學知識的理解，還包括對具有化學學科特質的思維方式和方法的理解。［4］本文基于“最近發展區”理論和對《高中新課標》中“化學學科理解”的認識，對學生應該具有的化學學科理解進行相關概念界定，即學生先要基于已有的認知水平，繼而具備對化學學科知識及其思維方式和方法的一種本原性、結構化的認識，這種認識是學生在教師指導下或學生的小組合作學習中對具有化學學科特質的知識、思維方式和方法的潛在可提升的發展水平。

三、《物質結構與性質》模塊現狀

目前，關于指向學生化學學科理解的研究較少，基于特定主題或模塊提升學生化學學科理解的研究更少。楊桂榕等［5］在對化學學科理解研究現狀進行分析時提到，在目前國內博碩學位論文中的主題分布對比發現研究主要集中在反應原理主題和物質性質主題，缺少物質結構主題的研究。《物質結構與性質》模塊內容主題性突出，具有系統性、邏輯性強的特點，學科理解追求的正是學生對于化學知識、思維方式和方法的本原性、結構化的認識。但許多教師都覺得《物質結構與性質》的內容理論性強、概念抽象，課堂教學僅僅停留在教材中的知識上，甚至是局限在某個章節的知識上，因而相關的教學內容常常偏離核心概念，使相關知識呈碎片化、教學內容陳舊。如何讓知識“活起來”，讓學生可以在高中化學其他模塊之間靈活地運用“物質結構與性質”模塊內容；從學科理解角度、本質上解決真實情境下的化學問題，是當下教師和研究者都應關注的問題。

四、基于學生視角的《物質結構與性質》學科理解教學策略

筆者以《物質結構與性質》為例，提出聚焦學生化學學科理解的教學策略建議。

1. 與其他模塊內容聯動，使知識“動”起來

《物質結構與性質》模塊的內容在必修和選擇性必修階段存在著學習進階的關系，在選擇性必修階段的學習對學生的學科理解能力提出了更高的要求，這符合《高中新課標》中對“化學”學科的定義，即從分子、原子的視角認識物質構成的規律，體現了化學學科的本質特征。《物質結構與性質》中各章節與高中化學其他模塊內容存在著較大的關聯性和遷移性，例如原子結構與性質與“無機化學”模塊關聯性強、分子結構與性質與“有機化學”模塊關聯性強。因此，教師在教學中可將分子結構與性質中的原理、規律、應用方法等核心知識和思維方式與學生前面所學的元素及其化合物、化學反應原理等串聯起來，在有機化學教學中把原子結構與性質中的概念、原理、規律、思維模型等用于分析物質性質，真正落實“結構決定性質，性質決定用途”的化學學科觀念。

2. 制定主題性的評價機制和量表，使知識“活”起來

當前中學教學中的化學學習評價，主要是集中在課堂練習、考試分數等形式上，這就背離了評價對學生化學學科理解的發展功能。對于《物質結構與性質》模塊內容的學習評價更是傾向于知識點的背誦和習題的訓練，學生只是知其然，并非知其所以然。要提高學生學科理解能力，需要教師制定基于主題內容的評價模型和量表。教師在制定評價模型和量表的過程中，始終都要堅持過程性評價與終結性評價同等重要的原則。例如，在電負性、電離能的教學中，可讓學生小組討論發現規律，在這個過程中教師要注意學生是否能從原子半徑這個本質角度進行分析，鼓勵學生大膽發表意見；在課堂小結中，除了讓學生總結本節課所學知識點外，更重要的是要讓學生明白這些知識跟前面哪些內容相聯系、怎么聯系、可以解決什么化學問題，即提升學生的遷移應用能力；也可讓學生課后畫“知識串聯”的思路圖或思維導圖，一步步將知識串聯起來。教師可就以上的教學實況、學生活動和評價目標制定多維度的評價量表，此表可用于評判學生對學科知識的掌握程度和學生學科理解水平的達成程度，也可用作一種對學生日常學習評價的鼓勵方式，讓學生的學習得到充分的反饋，真正做到使所學知識在課堂上“活”起來。

3. 凝練認識視角，建立主題基礎概念，使知識“用”起來

化學學科理解的真正價值，就必須為本原性、結構化地認識化學學科知識提供認識視角和認識思路，是抽提主題性且具有廣泛遷移價值的化學知識的基礎。化學學科理解能夠高度凝練和概括基于主題性的化學學科知識，使知識具有素養價值，使思路具有遷移價值。［6］教師在化學教學課堂中，應該重視化學知識結構的凝練和概括，與學生一起建立主題基礎概念。例如，在原子結構與性質的章末總結教學中，讓學生基于電負性分析離子化合物和共價化合物形成的實質、基于第一電離能分析氮氣的性質、基于原子半徑分析元素的金屬性和非金屬性與物質的氧化性和還原性；在羰基的教學中，能夠從碳原子的雜化方式及成鍵方式角度進一步認識碳氧雙鍵，能夠基于碳、氧元素的電負性分析碳氧雙鍵的極性；運用價層電子對互斥模型和雜化軌道理論預測并解釋某些有機物的空間構型和物質性質。

4. 促進“教、學、評”一體化，使知識“合”起來

“教、學、評”一體化的課堂教學要求教師把評價貫穿在學生學習活動的全過程中，發揮評價對于課堂教學及時判斷、反饋、促進的作用。對于教師的“教”，要站在化學學科視角對化學教學內容進行思考和抽提，要基于學科理解的視角進行教學設計與實施，要求化學教師要有機融合本原性問題與主題性內容，在學生的學習任務中培育學科認識視角和認識思路。對于學生的“學”，不是浮于表面的知識性學習，而是要建立基于學科理解的真實問題解決的思維方式，要站在學科本質的視角將零碎的知識串聯起來，賦予化學知識素養價值。對于“評”，素養為本的課堂教學注重形成動態的“教學—評價”循環體。［7］教學不是教師單一的“教”，也不是學生單一的“學”，更不是一味的考試與檢測，而是要使知識關聯、認識思路結構化，使相關知識圍繞化學學科理解的要求，有機地整合起來，讓教學過程圍繞著“教、學、評”一體化的思路，真正做到師者能教、生者會學、師生相長、家長滿意、社會滿意。

參考文獻

［1］［4］中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）［M］.北京：人民教育出版社，2020．

［2］李鵬鴿，趙藝，左玉，等.基于學科本質視角的《物質結構與性質》模塊內容功能分析［J］.教學與管理，2020（9）：81-84．

［3］王文靜.維果茨基“最近發展區”理論對我國教學改革的啟示［J］.心理學探新，2000（2）：17-20．

［5］楊桂榕，鄭長龍，單媛媛.化學學科理解研究現狀——2019—2022年國內博碩學位論文的分析［J］.化學教育（中英文），2024（1）：111-119．

［6］單媛媛，鄭長龍.基于化學學科理解的主題素養功能研究：內涵與路徑［J］.課程·教材·教法，2021（11）：123-129．

［7］張順清.“教、學、評一致性”與“教、學、評一體化”的起源和含義［J］.中學化學教學參考，2019（13）：4-5．