談知識的結構改造與意義增值

摘要：以高二化學電離平衡的復習為例，指出復習課應讓學生在創(chuàng)設的新情境中應用已學知識，通過建立宏觀視野與統(tǒng)整學科知識實現(xiàn)知識的結構改造，通過預設下的追問與互動中的生成完成知識的意義增值。

關鍵詞：復習；知識結構改造；意義增值；電離平衡

文章編號：1005–6629（2013）11–0034–04 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

眾所周知，復習課難上，因為學生缺少對復習知識的新鮮感。簡單的知識羅列顯得重復呆板，一味的習題訓練則又單調乏味，兩種形式都難以引起學生的共鳴。復習課應力求將思維目標溶解于課堂教學諸環(huán)節(jié)中，既鞏固知識點，又幫助學生形成解決具體問題的思路和方法。要做到這一點，教師應將原有知識以新的方式激活[1]，在此基礎上改造原有結構、生成新的意義。那么，如何讓學生于復習課上對所學內容進一步生成有意義的理解呢？上海松江區(qū)錢秋萍老師執(zhí)教的“證明醋酸是弱電解質的實驗研究”一課，對此進行了很好的詮釋。

這節(jié)復習課針對剛剛學習了電離平衡原理的高二學生，通過一個具體的教學主題將抽象的電離平衡知識轉化為可以設計與體驗的實驗活動[2]。教師在課的開始就明確了教學主題：證明醋酸是弱電解質的實驗研究。在教師示范引領打開思路、確定方法后，讓學生自由討論、設計、辨析多種實驗方案。在這個過程中，教師引導學生將目光從零碎細微的具體問題上放遠，建立基于“部分電離”和“電離平衡”的宏觀分析思路，并將其運用于所學知識間關系的梳理中。選擇一種實驗方案動手操作后，教師再從宏觀層面對思考問題的思路、角度和方法進行歸納和小結，其教學流程見圖1。這節(jié)課通過建立宏觀視野與統(tǒng)整學科知識實現(xiàn)復習課知識的結構改造，通過預設下的追問與互動中的生成完成復習知識的意義增值，見圖2。

1 知識的結構改造

學科知識是學習的基礎，是提高能力的載體。具有良好結構的知識能幫助學生提煉出問題的本質，讓他們擁有應對不同情境問題的能力。復習課就是要引導學生對已經(jīng)接納、吸收了的觀念和知識進行重新審視、應用和內化，將其嵌入自己原有的知識結構中。復習過程原有知識與新情境之間的相互作用，既使得知識本身得到加工，也使得原有的知識結構得以改造、擴充與拓展。本節(jié)課教師圍繞弱電解質的電離特征展開，帶領學生經(jīng)歷數(shù)次宏觀與微觀之間的思維轉化，促進其自覺將電離平衡知識進行有效統(tǒng)整，并進一步調整、優(yōu)化解決問題的思路，形成一定的學科思維方式。

1.1 建立宏觀視野

知識結構的改造應從宏觀著眼，微觀入手。宏觀蘊涵著學科思維的靈魂，規(guī)劃整體；微觀則分析切實可行的具體方法，注重細節(jié)。學生在學完電離平衡這一章后，往往并沒能將其與前面所學的化學平衡原理緊密聯(lián)系。具體表現(xiàn)為他們能夠運用所學的知識解決一些問題，但其思維更多局限于單個知識點，許多學生既沒有把關鍵概念聯(lián)系起來，也沒有內化對知識的理解，解決問題時缺乏一個整體的思考方向。這就需要教師引領著學生經(jīng)歷宏觀和微觀之間的思維轉換，實現(xiàn)所學知識由點到面的結構改造。本節(jié)課宏觀與微觀之間的思維轉換如圖4所示。

首先是從宏觀到微觀。為了讓學生更清晰地理解弱電解質的特點，掌握弱電解質的電離平衡及其移動規(guī)律，在課的開始，教師首先分析課題給出的信息，幫助學生將宏觀的復習目標聚焦到“證明醋酸是弱電解質的實驗研究”這一具體問題的分析中。研究該問題的思路是怎樣的呢？教師引領學生從宏觀分析研究的內容、對象和方法，在經(jīng)歷整體分析之后，學生感覺到了課題之大，要自己獨立開展探究還缺少一個切入點。教師隨即通過一個簡單的實驗進行啟發(fā)：測量0.1 mol/L的醋酸的pH，測得約為3。這個實驗算是研究嗎？為什么？什么是實驗研究？如何進行實驗研究？這種提供操作實例的方式是“問題求解型”行為建模最常用的一種方法，通過這個活動，教師說明了學生在接下來的學習活動中應進行哪些活動，如何開展這些活動，以及開展這些活動時應當使用的研究方法。實驗建模既是對本節(jié)課教學目標和要求的進一步詮釋，又為學生設置了一個很好的梯度，更給出了實驗研究和表達觀點的指導和示范。

然后是從微觀再到宏觀層面。讓學生知道了實驗研究的一般步驟之后，教師仍然沒有立即放手讓其獨立探究，而是再次回到了宏觀層面：我們的研究思路是怎樣的呢？應該緊緊抓住課題信息，弱電解質有何特點？實驗研究又有何特點？這次點撥力求讓學生思考研究問題的出發(fā)點和思路，希望學生在設計具體實驗方案時能夠有一個宏觀視野，這也是科學研究常需要的整體觀。

最后，在學生充分探討和交流之后，再次從微觀回到宏觀層面。教師給出了一些學生沒有考慮到的實驗方案，就在學生恍然點頭之際，教師引導其進一步反思：為什么我沒有想到這些方法？正是因為大家對課題缺乏全面的把握，宏觀分析和微觀思維之間存在斷層，沒有真正領會從宏觀角度出發(fā)。通過分析大家發(fā)現(xiàn)，其實所有的實驗方案都可以歸屬到證明弱電解質的“部分電離”或證明其存在“電離平衡”這兩種思路上去。

從宏觀到微觀去研究問題的思維品質的養(yǎng)成并非一蹴而就，在幾次發(fā)散與收斂的遞進過程中，教師引領學生很好地演繹了課題研究的宏觀策略和微觀流程，不斷豐富學生認識與思考問題的角度與層次，引領其改造原有的知識結構。

1.2 實現(xiàn)知識統(tǒng)整

學生頭腦中并沒有知識的“分區(qū)”，他們對世界的認知方式具有整體性的特點。平時的課堂教學受課時限制，每一節(jié)課必須側重于不同的教學目標與任務，學習的內容具有相對獨立性。復習課則應關注知識的結構化和整體化，選擇的主題內容應具有較強的關聯(lián)性、規(guī)律性、結構性、矛盾性和可操作性[3]，讓學生在新情境的應用中對知識進行選擇與分析，于多角度的統(tǒng)整中完成提取與改造，逐步構建屬于自己的整體知識體系。

電離平衡、水解平衡屬于水溶液中的化學平衡，具有化學平衡的一般特征，與化學平衡知識密切相關。尤其是化學平衡的建立和平衡移動原理等知識及學習方法，可直接用來指導電離平衡等知識的學習。教學時應注重運用化學平衡原理形成分析具體問題的思路，建立化學平衡概念的整體觀念。因此，這節(jié)課既是對電離平衡知識的復習，也是化學平衡教學的繼續(xù)與深化。

針對“證明醋酸是弱電解質的實驗研究”這一知識應用情境，學生提出一系列實驗方案：測0.1 mol/L HAc的pH；分別測0.1 mol/L HAc和0.1 mol/L HCl的pH，進行比較；先測0.1 mol/L HCl的pH，加入少量醋酸銨固體，再測溶液的pH，觀察溶液的pH是否增大；比較同溫、同濃度的鹽酸和醋酸的導電能力；比較同溫、同濃度的鹽酸和醋酸分別與鎂反應的速率；取同體積、pH相同的HCl與HAc溶液，分別加入酚酞后，用同濃度的NaOH溶液進行滴定；取同體積、pH相同的HCl與HAc溶液，分別與足量的Mg反應，比較產(chǎn)生的氣體體積；先測0.1 mol/L HAc的pH，加少量冰醋酸，使?jié)舛仍黾?0倍，再測溶液的pH，進行比較；先測1 mol/L HAc的pH，加水稀釋10倍，再測溶液的pH，進行比較；先測0.1 mol/L HAc的pH，微熱后再測溶液的pH，進行比較；先測0.1 mol/L HAc的pH，加少量醋酸銨固體，再測溶液的pH，進行比較；測同濃度的NaAc和NaCl溶液的pH，進行比較，等等。

在這節(jié)課之前，學生已經(jīng)學習了弱電解質的電離平衡知識。在“證明醋酸是弱電解質”這一新問題情景中，為了設計實驗方案并探討眾多方案的可行性，學生對所學知識中強弱電解質的區(qū)別，濃度、溫度對電離平衡的影響，離子濃度與溶液導電性之間的關系，濃度對化學反應速率的影響，中和滴定實驗，關于pH的計算，強弱電解質溶液稀釋后pH的變化以及鹽類的水解這些知識進行選擇，分析其是否可以應用于具體問題的解決中。在這個過程中，學生需要思考其所設計的方案中哪些可行，哪些不可行？為什么？哪些方案需要優(yōu)化調整？如何調整？這是一個讓學生對所學知識進行辨析、理解比較和綜合應用的過程，讓他們初步建立起水溶液中各種平衡內在邏輯上的縱橫聯(lián)系。

通過分析發(fā)現(xiàn)，同一問題可以通過不同的實驗方案解決，采用不同方案時又往往同樣要考慮實驗條件控制、原理應用的前提與影響因素等。因此，這些實驗方案的設計雖來源于學生已有的知識，但在經(jīng)歷了分析中提取和應用中改造的過程后，學生思考問題的角度更加多樣，也更加清楚知識間的內在聯(lián)系，實現(xiàn)對知識深層次的理解與統(tǒng)整，從而能夠構建符合學科思維特征的知識體系，獲得更加理性的認知。

2 知識的意義增值

除了知識結構的改造，復習課的另一更高層次還體現(xiàn)在學生于原有知識意義基礎上生成了新的意義，即意義增值。這節(jié)課教學目標設計源于學生的所學知識又略高于其已有的知識經(jīng)驗和認知基礎，讓學生的原有知識在與實驗設計過程的相互作用中被注入新的意義。課堂教學不是向學生呈現(xiàn)設計好的各知識點，而是為學生的復習知識創(chuàng)設良好的應用環(huán)境。學生在教師的不斷追問下對原有知識產(chǎn)生思維沖突，在師生與生生的互動中進行反思、重組和調整，從而獲取新的有意義的理解。

知識的意義增值不是一次性的活動，而是一系列思維過程的結果。這種思維活動需要針對性強的追問進行有效驅動，使學生對原有認知產(chǎn)生疑問，對研究問題進行聚焦，從而反思自己原有的經(jīng)驗，消除可能存在的誤解。教師在教學前應建立好教學框架，進行充分的課前預設，設計出具有驅動學習功能的有效追問。這種追問，既非注重形式的明知故問，也非為疑而疑的水上浮萍，而是為拓展知識意義形成的聚焦性與結構化的系列預設問題。

本節(jié)課中，針對學生提出的每一個實驗方案，教師都能立刻進行針對性的追問，引導學生去進一步解釋和證明自己的觀點，或者質疑、補充其他同學的設計方案。教師的有效追問為學生的反思活動提供了支持，引導他們重新審視原有的知識結構與思維角度。

方案1：先測0.1 mol/L HCl溶液的pH，加入少量醋酸銨固體，再測溶液的pH，觀察溶液的pH是否增大。

追問：為何不選醋酸鈉而選醋酸銨？

反思：學生能夠從H⁺與Ac^-結合的角度提出加入醋酸鈉的實驗方案，但往往忽略了醋酸鈉顯堿性，將其加入鹽酸溶液中無法證明其pH的減小是因為H⁺與Ac^-的結合。該追問旨在引導學生關注控制變量的問題，增加思維的嚴密性。

方案2：先測0.1 mol/L HAc溶液的pH，加少量冰醋酸，使?jié)舛仍黾?0倍，再測溶液的pH，進行比較；或者先測1 mol/L HAc溶液的pH，加水稀釋10倍，再測溶液的pH，進行比較。

追問：是否一定要通過加冰醋酸或加水稀釋完成實驗？

反思：通過分析讓學生知道同樣可以直接選擇0.1 mol/L HAc和1 mol/L HAc溶液，測量其pH進行比較。該追問旨在讓學生思考弱電解質溶液稀釋或濃縮的本質，抓住濃度對于弱電解質電離平衡的影響這一本質因素進行分析與設計。

……

可以看出，有效的追問是建立在教師對復習知識與生成意義的充分預設基礎上。只有充分了解學生的學習基礎以及可能存在的障礙，一個個經(jīng)錘煉而成的追問，方能率然信口而出，引領課堂教學走向深度。

2.2 互動中生成

課堂設計雖經(jīng)預設而有著完整的體系，但教學發(fā)展卻具有多種可能。在課堂教學中存在無數(shù)的變化因素，再高明的教師也不可能事先完全想好教學過程的所有內容。例如這節(jié)課上，教師無法預測到學生提出的實驗方案的多少以及先后的順序。對于學生的觀點，教師應給予學生展示、互評的時間，既鼓勵學生的個性發(fā)展又注重思維方法的引領，讓學生學會在互動協(xié)作中分享集體智慧，展開情感交流，進而生成知識的新意義。

當學生甲提出用強酸制取弱酸這一思路時，教師追問：如何觀察反應的現(xiàn)象？學生甲思索片刻后，提出可以檢驗生成物醋酸；學生乙提出可向鹽酸中加入醋酸鈉固體，測出其pH減小即可；學生丙指出醋酸鈉本就顯堿性，這樣的方案不嚴密；學生甲又指出，若知道醋酸鈉顯堿性，就已經(jīng)證明了醋酸是弱電解質！學生丁提出，為使設計方案更嚴密，可將醋酸鈉換成中性的醋酸銨。

復習課主題研究的往往是比較復雜的問題，包含一系列相互作用的知識點，問題的解決則存在多種方案。由于參與討論的學生有著不同的經(jīng)驗以及看待問題的角度，因此通過學生之間的相互交流，可以讓他們拓寬視野，獲得不同的視角和觀點，從而有效培養(yǎng)其發(fā)散思維。同時，對于其他同學的觀點，學生需要進行分析、辨別，進而認同或質疑，這也鍛煉了他們的收斂思維。發(fā)散思維和收斂思維的鍛煉，讓學生獲得新的、創(chuàng)造性的知識內涵，從而有力地促進了知識新意義的生成。

也就是說，良好的互動使得學生不再是被動再現(xiàn)知識，而是在原有基礎上生成新的經(jīng)驗，并嘗試用以解釋新情境中的問題，最終形成相互關聯(lián)的知識體系，實現(xiàn)意義增值。因此，在學生互動這一環(huán)節(jié)，教師應注意關注學生的階段性進展，處理好留白與點撥之間的平衡，根據(jù)實際情況降低或提高任務難度，既最大限度地肯定學生的表現(xiàn)，讓學生在反思中自己發(fā)現(xiàn)問題，自行做出調整、補充，又不斷從新的角度加以澄清、遷移和拓展。

3 結語

這節(jié)課以鞏固知識、促進學生知識體系的形成為目的，通過破題、建模、交流、評價、實驗、小結，師生以弱電解質的知識為經(jīng)，建立知識樹，以實驗方案的設計為緯，編織思維技巧網(wǎng)，讓學生起于困惑，學于思考，獲于頓悟，歸于實驗，有效完成了知識的結構改造與意義增值。因此，復習教學不應以知識的回憶與再現(xiàn)作為目標，不應以主題設問題，而應尋找新的情境任務，以問題設主題，充分關注認知的靈活性和概念的相關性，對復習知識從多元視角重新進行審視。

當然，本文中所談到的方法也同樣應該運用在新授課的學習過程中，然而其對于復習課的意義在于揭示所學知識的組織線索與內在聯(lián)系，讓學生在原有認識的基礎上對其本質進行理性思考。事實上，當學習以孤立的話題一段段發(fā)生時，知識的習得會停留在較膚淺的層次，學生難以將知識遷移到有意義的具體問題中。在平時的課堂中，緣于課時的限制，知識是分段呈現(xiàn)在學生面前的，這無形中割裂了本應凝為一體的知識體系。復習課恰恰給了師生一個空間，要求學生建立宏觀視野，運用從不同角度分析同一問題的方法；統(tǒng)整學科知識，領悟從同一角度分析不同問題的思維；通過預設中的追問以及互動中的生成，在知識系統(tǒng)化的過程中加深理解。

參考文獻：

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