優(yōu)質(zhì)課教學(xué)中的化學(xué)隱性知識(shí)研究

曹彬彬 高樹浪 王祖浩

摘要： 在倡導(dǎo)化學(xué)核心素養(yǎng)的背景下，以化學(xué)隱性知識(shí)為切入點(diǎn)，選取12個(gè)省級(jí)優(yōu)質(zhì)課教學(xué)視頻為研究樣本，從學(xué)習(xí)的思想方法、學(xué)科的情意價(jià)值、工藝的綠色理念三個(gè)維度深入開展化學(xué)課堂教學(xué)研究，并基于此得出對(duì)常規(guī)教學(xué)的借鑒與啟示。

關(guān)鍵詞： 中學(xué)化學(xué); 隱性知識(shí); 核心素養(yǎng)

文章編號(hào)： 1005-6629（2019）8-0047-05 ? ? ? ? ? ?中圖分類號(hào)： G633.8 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

1 ?問題的提出

2017版化學(xué)新課標(biāo)中提出，“高中化學(xué)課程以發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨，通過有層次、多樣化、可選擇的化學(xué)課程，拓展學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)空間，以適應(yīng)學(xué)生未來發(fā)展的多樣化需求?！盵1]學(xué)生的未來發(fā)展是多元化的，化學(xué)教學(xué)的宗旨絕不是僅僅讓學(xué)生記牢物質(zhì)性質(zhì)、反應(yīng)方程式等顯性的化學(xué)知識(shí)，也應(yīng)該包括學(xué)習(xí)方式、思想方法、情感認(rèn)同等隱性知識(shí)的傳遞。多年以后，顯性的化學(xué)知識(shí)（如一些基本概念）可能隨著時(shí)間的推移而漸漸淡忘，但化學(xué)學(xué)習(xí)過程中所獲得的理念、方法、情意、價(jià)值等隱性知識(shí)卻能夠一直伴隨學(xué)生，受用一生。

隱性知識(shí)又稱為緘默知識(shí)，波蘭尼在《人的研究》一書中認(rèn)為，“在人類的知識(shí)中，有一類是可以通過語言文字、插圖、表格、公式等表達(dá)的，這類知識(shí)稱為顯性知識(shí);還有一類知識(shí)無法通過語言文字來系統(tǒng)表述，這類知識(shí)稱為緘默知識(shí)，緘默知識(shí)的本質(zhì)是一種理解力”[2]。基于波蘭尼的觀點(diǎn)，本文研究的化學(xué)隱性知識(shí)是指教師在教授學(xué)科知識(shí)的過程中所運(yùn)用（或蘊(yùn)含）的思想方法、情意價(jià)值和學(xué)科理念。這些隱性知識(shí)能夠在潛移默化中提升學(xué)生的“理解力”，有助于學(xué)生更好地理解顯性的學(xué)科知識(shí)（見圖1）。

優(yōu)質(zhì)課是一種以課堂教學(xué)為載體的教學(xué)教研形式，其背后往往凝聚了整個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的智慧和心血，在一定程度上代表了較高的教育教學(xué)水平，能夠?qū)ΤB(tài)課教學(xué)起到示范和引領(lǐng)的作用。因此，研究?jī)?yōu)質(zhì)課中所蘊(yùn)含的化學(xué)隱性知識(shí)是十分必要的。

圖1 ?學(xué)科知識(shí)與隱性知識(shí)的關(guān)系

2 ?研究設(shè)計(jì)與實(shí)施

2.1 ?研究目的與樣本

立足于中學(xué)課堂教學(xué)實(shí)際，選取12節(jié)高中化學(xué)優(yōu)質(zhì)課教學(xué)比賽的視頻作為研究樣本，深入挖掘與分析化學(xué)優(yōu)質(zhì)課教學(xué)過程中蘊(yùn)含的化學(xué)隱性知識(shí)，并基于此得出對(duì)常規(guī)教學(xué)的啟示。

2.2 ?研究維度設(shè)計(jì)

根據(jù)上述對(duì)化學(xué)隱性知識(shí)的定義，研究將化學(xué)隱性知識(shí)分為學(xué)習(xí)的思想方法、學(xué)科的情意價(jià)值和工藝的綠色理念這三個(gè)維度，并結(jié)合《溴、碘的提取》這一具體課題給出了相應(yīng)的子維度（見圖2）。

圖2 ?隱性知識(shí)的維度

2.3 ?觀察方式

NVivo 8.0軟件是一款應(yīng)用廣泛的質(zhì)性分析軟件，以該軟件為分析工具，隱性知識(shí)每個(gè)維度的具體觀察方式如表1所示。為保證分析的準(zhǔn)確性，采用實(shí)錄和視頻相結(jié)合的方式綜合分析，確保不遺漏每一處隱性知識(shí)，并將體現(xiàn)出隱性知識(shí)的教學(xué)過程編碼至相應(yīng)的子維度下，最后統(tǒng)計(jì)各子

維度所包含的隱性知識(shí)出現(xiàn)的次數(shù)。

3 ?研究結(jié)果分析

3.1 ?整體分析

利用NVivo 8.0軟件創(chuàng)建學(xué)習(xí)的思想方法、學(xué)科的情意價(jià)值、工藝的綠色理念三類樹節(jié)點(diǎn)，將體現(xiàn)出某一隱性知識(shí)的教學(xué)內(nèi)容編碼至相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)。具體結(jié)果如表2所示。

可以看出，在12位教師的教學(xué)過程當(dāng)中，蘊(yùn)含著隱性知識(shí)的教學(xué)內(nèi)容共有84處。“學(xué)習(xí)的思想方法”平均每節(jié)課出現(xiàn)1.6次，T7教師出現(xiàn)最多，一節(jié)課有4次;“學(xué)科的情意價(jià)值”平均每節(jié)課出現(xiàn)2.8次，T9教師出現(xiàn)最多，一節(jié)課有4次;“工藝的綠色理念”平均每節(jié)課出現(xiàn)2.5次，T3、 T5、 T6、 T8教師出現(xiàn)最多，一節(jié)課有4次。這一結(jié)果表明，優(yōu)質(zhì)課中能夠較好地涉及化學(xué)隱性知識(shí)的教學(xué)，尤其注重情意價(jià)值的傳遞。

3.2 ?學(xué)習(xí)的思想方法

利用NVivo 8.0軟件創(chuàng)建學(xué)習(xí)的思想方法樹節(jié)點(diǎn)，在該樹節(jié)點(diǎn)下創(chuàng)建結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、元素守恒觀、類比學(xué)習(xí)、定性與定量4個(gè)自由節(jié)點(diǎn)，將體現(xiàn)出某一思想方法的教學(xué)內(nèi)容編碼至相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，具體結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，體現(xiàn)出“類比學(xué)習(xí)”的教學(xué)內(nèi)容最多，有11處，體現(xiàn)出“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”和“定性與定量”的教學(xué)內(nèi)容各有4處，體現(xiàn)出“元素守恒觀”的教學(xué)內(nèi)容有1處。下面對(duì)體現(xiàn)最多的“類比學(xué)習(xí)”維度結(jié)合具體的教學(xué)片斷進(jìn)行案例分析。

片段1（T3教師）：

師： 請(qǐng)大家來思考下面這個(gè)問題： 碘和氫氧化鈉溶液反應(yīng)后的溶液中加入足量的稀硫酸，請(qǐng)寫出所發(fā)生的反應(yīng)方程式。

生： ……

師： 這個(gè)是不是沒學(xué)過了？都有點(diǎn)迷茫，我再給大家提供一些信息。我們還是研究氯氣和水的反應(yīng)，生成鹽酸和次氯酸。氯氣和氫氧化鈉的反應(yīng)可以理解為氫氧化鈉和生成的兩種酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以氯氣和水的可逆反應(yīng)正向進(jìn)行。那么，我如果在反應(yīng)的產(chǎn)物中加點(diǎn)酸，是不是又變成了鹽酸和次氯酸？是不是反應(yīng)反而朝氯氣和水這邊移動(dòng)了呢？現(xiàn)在，碘和氫氧化鈉反應(yīng)生成碘化鈉、碘酸鈉和水，我再加點(diǎn)酸，這個(gè)反應(yīng)是不是往回走了？現(xiàn)在能不能寫一下這個(gè)反應(yīng)方程式？

片段2（T9教師）：

師： （著重介紹碘的提取流程）我們重新來審視一下這個(gè)工藝流程大致包括幾個(gè)過程。首先，我們?nèi)∮煤У哪康氖鞘裁矗繉?shí)際是一個(gè)富集的過程。接著，從浸泡液中的碘離子逐漸變成碘單質(zhì)，這其實(shí)是一個(gè)制取的過程。得到的碘是不純的，我們經(jīng)過分離提純，最后得到純的碘單質(zhì)。溴的總儲(chǔ)量也很大，根據(jù)我們從海水中獲取碘的方法和思路，想想看如果以海水為原料，請(qǐng)大家設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單的提取溴的工藝流程圖。

不同的體現(xiàn)知識(shí)的途徑可能呈現(xiàn)出不同的教學(xué)效果。將上述兩位教師的教學(xué)片段從體現(xiàn)途徑及當(dāng)時(shí)的課堂效果兩方面進(jìn)行比較分析，結(jié)果見表3。

不難看出，兩位教師在體現(xiàn)途徑上對(duì)“知識(shí)鋪墊”的教學(xué)處理存在差異。T3教師的一大教學(xué)亮點(diǎn)是“類比學(xué)習(xí)”思想貫穿了整節(jié)課。在該教學(xué)片斷中，教師的本意是讓學(xué)生通過類比氯化鈉與次氯酸鈉在酸性條件下的歸中反應(yīng)來書寫碘的類似反應(yīng)，是一個(gè)基于類比方法的遷移運(yùn)用的過程。但是，學(xué)生對(duì)氯化鈉與次氯酸鈉在酸性條件下的反應(yīng)并不知曉，教師事先也未做好充分鋪墊，直接讓其模仿寫出碘的相關(guān)反應(yīng)，對(duì)高一剛開始接觸元素化學(xué)的學(xué)生而言難度太大;其次，這部分教學(xué)內(nèi)容涉及一些平衡移動(dòng)原理的知識(shí)，教師可以在習(xí)題講評(píng)課中作為拓展進(jìn)行講解，效果可能會(huì)更好。從視頻中也可以看出，學(xué)生在這部分教學(xué)過程中基本沒有什么反應(yīng)，知識(shí)內(nèi)容超出了其可接受的范圍。

反觀T9教師，先進(jìn)行碘的提取工藝的教學(xué)，并對(duì)復(fù)雜的提取過程進(jìn)行總結(jié)，提煉出碘的提取主要包括“富集——制取——分離提純”三個(gè)步驟，做好知識(shí)鋪墊，這是對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行“精煉”的一個(gè)過程。隨后引導(dǎo)學(xué)生模仿碘的提取流程，嘗試設(shè)計(jì)溴的提取流程，這是對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行“發(fā)散”，培養(yǎng)學(xué)生類比學(xué)習(xí)的能力。同時(shí)，教師也能夠根據(jù)學(xué)生繪制的流程圖，診斷其是否真正掌握溴、碘提取的原理與步驟。

3.3 ?學(xué)科的情意價(jià)值

利用NVivo 8.0軟件創(chuàng)建學(xué)科的情意價(jià)值樹節(jié)點(diǎn)，在該樹節(jié)點(diǎn)下創(chuàng)建愛國(guó)主義、贊賞大自然、化學(xué)使生活更美好、勇于實(shí)踐和求真、化學(xué)好奇心5個(gè)自由節(jié)點(diǎn)，將體現(xiàn)出某一情意價(jià)值的教學(xué)內(nèi)容編碼至相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，具體結(jié)果如圖4所示。

從內(nèi)容上看，這兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)是實(shí)現(xiàn)“溴、碘的提取”實(shí)驗(yàn)的核心步驟，采取實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式開展這部分內(nèi)容，既教授了顯性的化學(xué)知識(shí)，又實(shí)現(xiàn)了情意價(jià)值的傳遞，讓學(xué)生體會(huì)到勇于實(shí)踐和求真是驗(yàn)證猜想的重要途徑。

實(shí)驗(yàn)開展的形式主要有如下三種： 小組實(shí)驗(yàn)、學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)和教師演示實(shí)驗(yàn)。圖5統(tǒng)計(jì)了每位教師的具體實(shí)驗(yàn)形式。

3.4 ?工藝的綠色理念

利用NVivo 8.0軟件創(chuàng)建工藝的綠色理念樹節(jié)點(diǎn)，在該樹節(jié)點(diǎn)下創(chuàng)建富集原理、經(jīng)濟(jì)效益、優(yōu)化方案、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境5個(gè)自由節(jié)點(diǎn)，將體現(xiàn)出某一綠色理念的教學(xué)內(nèi)容編碼至相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，具體結(jié)果如圖6所示。

由圖6可知，體現(xiàn)出“富集原理”的教學(xué)內(nèi)容最多，有11處，占36.7%;體現(xiàn)出“優(yōu)化方案”和“經(jīng)濟(jì)效益”的教學(xué)內(nèi)容也不少，分別有8處和7處，占26.7%和23.3%;體現(xiàn)出“保護(hù)環(huán)境”和“節(jié)約資源”的教學(xué)內(nèi)容較少，分別只有3處和1處，占10.0%和3.3%。

工藝流程大多會(huì)涉及原料處理與富集的問題，要求學(xué)生具備一定的綠色化學(xué)工藝?yán)砟?。這部分知識(shí)點(diǎn)主要在本節(jié)課的內(nèi)容中進(jìn)行教學(xué)。下面對(duì)“富集原理”維度結(jié)合具體的教學(xué)片斷進(jìn)行案例分析。

對(duì)原料進(jìn)行富集是溴、碘提取工藝的第一步，教師應(yīng)該讓學(xué)生明白，在工業(yè)生產(chǎn)中為了提高產(chǎn)量和效率，往往需要對(duì)原料進(jìn)行富集處理，這也是綠色化學(xué)的理念之一。

片段1（T11教師）：

師： 溴和碘在自然界中以化合態(tài)形式存在，地球上99%的溴存在海水當(dāng)中，溴又被稱為海洋元素。海水中還富含碘元素，碘的總儲(chǔ)量也很大，但濃度很低，海水中的植物可以富集碘，比如海帶，在地殼中碘以碘酸礦的形式存在。通常，我們從海水中提取溴，從海洋植物中提取碘。

片段2（T10教師）：

師： 如果要把海水中的溴置換出來，是不是往海水中直接通氯氣呢？

生： 不是。

師： 為什么不是？

生： 有污染、雜質(zhì)很多。

師： 我給大家一個(gè)數(shù)據(jù)，天然海水中溴離子濃度65mg/L，提取粗鹽后的母液中為700mg/L，是不是濃度就大很多了？

生： 嗯。

師： 如果讓你選擇，你會(huì)選擇什么做原料？

生： 母液。

上述片段是兩種典型的不同教學(xué)處理方式，從體現(xiàn)途徑和體現(xiàn)效果兩方面進(jìn)行比較分析，結(jié)果如表5所示。

該案例呈現(xiàn)了兩種典型的教學(xué)方式——直接告知和引導(dǎo)滲透。兩者都能夠直接讓學(xué)生意識(shí)到原料的富集在工藝流程中的重要性，但是基于新課標(biāo)的教學(xué)理念而言，T9教師的體現(xiàn)途徑更合適。通過呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)已有信息進(jìn)行處理分析，提升了學(xué)生的信息處理能力，能更好地體會(huì)“富集原理”的重要性。

4 ?結(jié)論與啟示

通過本次研究可以得出如下結(jié)論與啟示：

第一，知識(shí)傳遞，情意先行。優(yōu)秀的教師善于挖掘和捕捉教學(xué)中的德育思想，從而在恰當(dāng)時(shí)機(jī)點(diǎn)撥、滲透[3]。隨著新課程改革進(jìn)入一個(gè)新的階段，如今的教師早已明白課堂教學(xué)不應(yīng)該是知識(shí)的堆砌與羅列，而是知識(shí)與情感、態(tài)度、價(jià)值、觀念的融合。這與本研究中“學(xué)科的情意價(jià)值”體現(xiàn)得最為充分這一結(jié)果是吻合的。學(xué)生情感的共鳴不是一蹴而就的，需要教師事先做好大量的預(yù)備工作，甚至需要在平時(shí)的教學(xué)中就點(diǎn)滴滲透，慢慢浸潤(rùn)，逐漸讓學(xué)生養(yǎng)成正確的化學(xué)情感態(tài)度。這值得每位教師在教學(xué)中不斷揣摩、不斷實(shí)踐。

第二，善于尋找知識(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn)。類比學(xué)習(xí)其實(shí)就是一個(gè)尋找知識(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn)的過程。教學(xué)中教師應(yīng)該善于引導(dǎo)學(xué)生尋找新知識(shí)與舊知識(shí)有關(guān)聯(lián)的地方，運(yùn)用類比學(xué)習(xí)的思想在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上“生長(zhǎng)”出新的知識(shí)。長(zhǎng)而久之，學(xué)生在遇到新知識(shí)時(shí)便會(huì)自動(dòng)在腦海中搜索生長(zhǎng)點(diǎn)，形成知識(shí)關(guān)聯(lián)，既提升了學(xué)習(xí)效果，又培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，是一種非常好的“授人以漁”的教學(xué)智慧。但是在具體運(yùn)用當(dāng)中，教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的學(xué)情合理安排生長(zhǎng)點(diǎn)，避免將知識(shí)拔得過高而影響教學(xué)效果。例如，借鑒本課中“富集——制取——分離提純”這一核心提取過程，在“從自然界獲取鐵和銅”這一節(jié)課中，教師可以以鐵為例提煉出“明確存在形式（化合態(tài)）——掌握提煉原理（熱還原法）——優(yōu)化冶煉工藝（高爐煉鐵）”這一知識(shí)邏輯線，并基于此開展銅的教學(xué)，改變以往教學(xué)中重鐵輕銅的現(xiàn)狀，幫助學(xué)生迅速理清知識(shí)脈絡(luò)。

第三，學(xué)生參與，智慧調(diào)度課堂實(shí)驗(yàn)?！耙詫W(xué)生為中心”是否意味著課堂中所有實(shí)驗(yàn)都應(yīng)該由學(xué)生操作完成呢？其實(shí)這是不現(xiàn)實(shí)的，畢竟課堂時(shí)間是有限的，教師也要把握節(jié)奏在有限的時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)內(nèi)容。在研究這些優(yōu)質(zhì)課時(shí)發(fā)現(xiàn)，一些簡(jiǎn)單的驗(yàn)證物質(zhì)性質(zhì)（或特性）的實(shí)驗(yàn)，教師大多選擇教師演示實(shí)驗(yàn)，既節(jié)約時(shí)間又能確保學(xué)生觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，使課堂節(jié)奏更加高效緊湊。涉及到核心反應(yīng)原理，具備探究意義的實(shí)驗(yàn)，教師大多采用小組實(shí)驗(yàn)的方式開展，讓學(xué)生在探索和實(shí)踐中掌握知識(shí)內(nèi)容，深化情感體驗(yàn)。這種對(duì)實(shí)驗(yàn)的處理方式是值得每一位新手教師借鑒的。

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