聚焦學(xué)生化學(xué)學(xué)科理解的課堂教學(xué)策略

摘" 要：關(guān)于化學(xué)學(xué)科理解的研究日益增多，但大多數(shù)是針對教師的化學(xué)學(xué)科理解，以學(xué)生為主體的化學(xué)學(xué)科理解研究數(shù)量較少。本文在深入解讀《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》中“化學(xué)學(xué)科理解”的內(nèi)涵和維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論的基礎(chǔ)上，嘗試對學(xué)生的化學(xué)學(xué)科理解進(jìn)行概念界定，并以人教版高中化學(xué)選擇性必修2《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》為例，分析此模塊的內(nèi)容特點(diǎn)、教學(xué)現(xiàn)狀、現(xiàn)實(shí)困境，探討提高學(xué)生化學(xué)學(xué)科理解水平的教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：學(xué)生化學(xué)學(xué)科理解；物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)；教學(xué)策略

文章編號：

1008-0546（2024）14-0050-02

中圖分類號：

G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：

B

化學(xué)教學(xué)要以發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為課程目標(biāo)，落實(shí)該理念的重要途徑就是化學(xué)課堂教學(xué)的相關(guān)實(shí)踐。因此，如何開展有助于學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)落地的課堂教學(xué)成為當(dāng)下研究的熱點(diǎn)和趨勢?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《高中新課標(biāo)》）在實(shí)施建議中提出：“開展基于學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的課堂教學(xué)，對化學(xué)教師的專業(yè)素養(yǎng)提出了更高的要求，要求教師進(jìn)一步增進(jìn)化學(xué)學(xué)科理解。”［1］自化學(xué)學(xué)科理解這一新生本土概念被提出以來，得到學(xué)界的廣泛研究，已有研究主要分為三大類，分別是教師化學(xué)學(xué)科理解、學(xué)生化學(xué)學(xué)科理解和促進(jìn)化學(xué)學(xué)科理解的教學(xué)設(shè)計(jì)研究。由于《高中新課標(biāo)》中化學(xué)學(xué)科理解的研究主體為教師，以學(xué)生為主體的化學(xué)學(xué)科理解的研究數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于教師?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)達(dá)成的重要標(biāo)識是學(xué)生化學(xué)學(xué)科理解水平的提高，故有必要對學(xué)生化學(xué)學(xué)科理解的概念進(jìn)行清晰界定，并從學(xué)生化學(xué)學(xué)科理解視角探索課堂教學(xué)策略，從而幫助學(xué)生形成化學(xué)思維和觀念，提高并落實(shí)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，進(jìn)而落實(shí)“立德樹人”的根本任務(wù)。

一、問題的提出

“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”是高中化學(xué)的一個(gè)重要模塊，該部分知識的學(xué)習(xí)有利于學(xué)生在分子、原子水平上理解化學(xué)的本質(zhì)。

化學(xué)是在分子、原子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的一門基礎(chǔ)學(xué)科，其特征是從微觀層次認(rèn)識物質(zhì)，以符號形式描述物質(zhì)，在不同層面創(chuàng)造物質(zhì)。而《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》相關(guān)教學(xué)模塊的內(nèi)容是在分子、原子水平上，深入到電子層次，研究物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)的關(guān)系。［2］這與“化學(xué)”概念是相匹配的，且是宏觀辨識與微觀探析等核心素養(yǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。此外，化學(xué)中許多理論問題、物質(zhì)性質(zhì)、反應(yīng)原理等都可以用物質(zhì)結(jié)構(gòu)的概念、理論和研究方法進(jìn)行解釋和預(yù)測。

本文從學(xué)生化學(xué)學(xué)科理解的視角，并以人教版高中化學(xué)選擇性必修2《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》為落腳點(diǎn)，探討如何制定提高學(xué)生化學(xué)學(xué)科理解水平的教學(xué)策略。

二、學(xué)生化學(xué)學(xué)科理解的內(nèi)涵

維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)與發(fā)展是一種社會和合作活動(dòng)，它適于學(xué)生在他們自己的頭腦中構(gòu)筑自己的理解。［3］教育工作者不該只關(guān)注學(xué)生的實(shí)際發(fā)展水平，更應(yīng)重視學(xué)生的潛在發(fā)展水平，在這兩個(gè)水平之間，找準(zhǔn)學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”。那么如何在教學(xué)中高效地彌補(bǔ)學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”？《高中新課標(biāo)》中提出的“化學(xué)學(xué)科理解”是指教師對化學(xué)學(xué)科知識及其思維方式和方法的一種本原性、結(jié)構(gòu)化的認(rèn)識，它不僅僅是對化學(xué)知識的理解，還包括對具有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的思維方式和方法的理解。［4］本文基于“最近發(fā)展區(qū)”理論和對《高中新課標(biāo)》中“化學(xué)學(xué)科理解”的認(rèn)識，對學(xué)生應(yīng)該具有的化學(xué)學(xué)科理解進(jìn)行相關(guān)概念界定，即學(xué)生先要基于已有的認(rèn)知水平，繼而具備對化學(xué)學(xué)科知識及其思維方式和方法的一種本原性、結(jié)構(gòu)化的認(rèn)識，這種認(rèn)識是學(xué)生在教師指導(dǎo)下或?qū)W生的小組合作學(xué)習(xí)中對具有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的知識、思維方式和方法的潛在可提升的發(fā)展水平。

三、《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊現(xiàn)狀

目前，關(guān)于指向?qū)W生化學(xué)學(xué)科理解的研究較少，基于特定主題或模塊提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科理解的研究更少。楊桂榕等［5］在對化學(xué)學(xué)科理解研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析時(shí)提到，在目前國內(nèi)博碩學(xué)位論文中的主題分布對比發(fā)現(xiàn)研究主要集中在反應(yīng)原理主題和物質(zhì)性質(zhì)主題，缺少物質(zhì)結(jié)構(gòu)主題的研究?！段镔|(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊內(nèi)容主題性突出，具有系統(tǒng)性、邏輯性強(qiáng)的特點(diǎn)，學(xué)科理解追求的正是學(xué)生對于化學(xué)知識、思維方式和方法的本原性、結(jié)構(gòu)化的認(rèn)識。但許多教師都覺得《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》的內(nèi)容理論性強(qiáng)、概念抽象，課堂教學(xué)僅僅停留在教材中的知識上，甚至是局限在某個(gè)章節(jié)的知識上，因而相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容常常偏離核心概念，使相關(guān)知識呈碎片化、教學(xué)內(nèi)容陳舊。如何讓知識“活起來”，讓學(xué)生可以在高中化學(xué)其他模塊之間靈活地運(yùn)用“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”模塊內(nèi)容；從學(xué)科理解角度、本質(zhì)上解決真實(shí)情境下的化學(xué)問題，是當(dāng)下教師和研究者都應(yīng)關(guān)注的問題。

四、基于學(xué)生視角的《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》學(xué)科理解教學(xué)策略

筆者以《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》為例，提出聚焦學(xué)生化學(xué)學(xué)科理解的教學(xué)策略建議。

1. 與其他模塊內(nèi)容聯(lián)動(dòng)，使知識“動(dòng)”起來

《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊的內(nèi)容在必修和選擇性必修階段存在著學(xué)習(xí)進(jìn)階的關(guān)系，在選擇性必修階段的學(xué)習(xí)對學(xué)生的學(xué)科理解能力提出了更高的要求，這符合《高中新課標(biāo)》中對“化學(xué)”學(xué)科的定義，即從分子、原子的視角認(rèn)識物質(zhì)構(gòu)成的規(guī)律，體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)特征?！段镔|(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》中各章節(jié)與高中化學(xué)其他模塊內(nèi)容存在著較大的關(guān)聯(lián)性和遷移性，例如原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)與“無機(jī)化學(xué)”模塊關(guān)聯(lián)性強(qiáng)、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)與“有機(jī)化學(xué)”模塊關(guān)聯(lián)性強(qiáng)。因此，教師在教學(xué)中可將分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)中的原理、規(guī)律、應(yīng)用方法等核心知識和思維方式與學(xué)生前面所學(xué)的元素及其化合物、化學(xué)反應(yīng)原理等串聯(lián)起來，在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中把原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)中的概念、原理、規(guī)律、思維模型等用于分析物質(zhì)性質(zhì)，真正落實(shí)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的化學(xué)學(xué)科觀念。

2. 制定主題性的評價(jià)機(jī)制和量表，使知識“活”起來

當(dāng)前中學(xué)教學(xué)中的化學(xué)學(xué)習(xí)評價(jià)，主要是集中在課堂練習(xí)、考試分?jǐn)?shù)等形式上，這就背離了評價(jià)對學(xué)生化學(xué)學(xué)科理解的發(fā)展功能。對于《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊內(nèi)容的學(xué)習(xí)評價(jià)更是傾向于知識點(diǎn)的背誦和習(xí)題的訓(xùn)練，學(xué)生只是知其然，并非知其所以然。要提高學(xué)生學(xué)科理解能力，需要教師制定基于主題內(nèi)容的評價(jià)模型和量表。教師在制定評價(jià)模型和量表的過程中，始終都要堅(jiān)持過程性評價(jià)與終結(jié)性評價(jià)同等重要的原則。例如，在電負(fù)性、電離能的教學(xué)中，可讓學(xué)生小組討論發(fā)現(xiàn)規(guī)律，在這個(gè)過程中教師要注意學(xué)生是否能從原子半徑這個(gè)本質(zhì)角度進(jìn)行分析，鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)表意見；在課堂小結(jié)中，除了讓學(xué)生總結(jié)本節(jié)課所學(xué)知識點(diǎn)外，更重要的是要讓學(xué)生明白這些知識跟前面哪些內(nèi)容相聯(lián)系、怎么聯(lián)系、可以解決什么化學(xué)問題，即提升學(xué)生的遷移應(yīng)用能力；也可讓學(xué)生課后畫“知識串聯(lián)”的思路圖或思維導(dǎo)圖，一步步將知識串聯(lián)起來。教師可就以上的教學(xué)實(shí)況、學(xué)生活動(dòng)和評價(jià)目標(biāo)制定多維度的評價(jià)量表，此表可用于評判學(xué)生對學(xué)科知識的掌握程度和學(xué)生學(xué)科理解水平的達(dá)成程度，也可用作一種對學(xué)生日常學(xué)習(xí)評價(jià)的鼓勵(lì)方式，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)得到充分的反饋，真正做到使所學(xué)知識在課堂上“活”起來。

3. 凝練認(rèn)識視角，建立主題基礎(chǔ)概念，使知識“用”起來

化學(xué)學(xué)科理解的真正價(jià)值，就必須為本原性、結(jié)構(gòu)化地認(rèn)識化學(xué)學(xué)科知識提供認(rèn)識視角和認(rèn)識思路，是抽提主題性且具有廣泛遷移價(jià)值的化學(xué)知識的基礎(chǔ)。化學(xué)學(xué)科理解能夠高度凝練和概括基于主題性的化學(xué)學(xué)科知識，使知識具有素養(yǎng)價(jià)值，使思路具有遷移價(jià)值。［6］教師在化學(xué)教學(xué)課堂中，應(yīng)該重視化學(xué)知識結(jié)構(gòu)的凝練和概括，與學(xué)生一起建立主題基礎(chǔ)概念。例如，在原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的章末總結(jié)教學(xué)中，讓學(xué)生基于電負(fù)性分析離子化合物和共價(jià)化合物形成的實(shí)質(zhì)、基于第一電離能分析氮?dú)獾男再|(zhì)、基于原子半徑分析元素的金屬性和非金屬性與物質(zhì)的氧化性和還原性；在羰基的教學(xué)中，能夠從碳原子的雜化方式及成鍵方式角度進(jìn)一步認(rèn)識碳氧雙鍵，能夠基于碳、氧元素的電負(fù)性分析碳氧雙鍵的極性；運(yùn)用價(jià)層電子對互斥模型和雜化軌道理論預(yù)測并解釋某些有機(jī)物的空間構(gòu)型和物質(zhì)性質(zhì)。

4. 促進(jìn)“教、學(xué)、評”一體化，使知識“合”起來

“教、學(xué)、評”一體化的課堂教學(xué)要求教師把評價(jià)貫穿在學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的全過程中，發(fā)揮評價(jià)對于課堂教學(xué)及時(shí)判斷、反饋、促進(jìn)的作用。對于教師的“教”，要站在化學(xué)學(xué)科視角對化學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行思考和抽提，要基于學(xué)科理解的視角進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施，要求化學(xué)教師要有機(jī)融合本原性問題與主題性內(nèi)容，在學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)中培育學(xué)科認(rèn)識視角和認(rèn)識思路。對于學(xué)生的“學(xué)”，不是浮于表面的知識性學(xué)習(xí)，而是要建立基于學(xué)科理解的真實(shí)問題解決的思維方式，要站在學(xué)科本質(zhì)的視角將零碎的知識串聯(lián)起來，賦予化學(xué)知識素養(yǎng)價(jià)值。對于“評”，素養(yǎng)為本的課堂教學(xué)注重形成動(dòng)態(tài)的“教學(xué)—評價(jià)”循環(huán)體。［7］教學(xué)不是教師單一的“教”，也不是學(xué)生單一的“學(xué)”，更不是一味的考試與檢測，而是要使知識關(guān)聯(lián)、認(rèn)識思路結(jié)構(gòu)化，使相關(guān)知識圍繞化學(xué)學(xué)科理解的要求，有機(jī)地整合起來，讓教學(xué)過程圍繞著“教、學(xué)、評”一體化的思路，真正做到師者能教、生者會學(xué)、師生相長、家長滿意、社會滿意。

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