大學(xué)學(xué)科教學(xué)中研究性學(xué)習(xí)資源的組織與開(kāi)發(fā)

吳瓊+++陳佑清

摘要：由于教學(xué)的主渠道在課堂教學(xué)，因此，大學(xué)研究性教學(xué)更應(yīng)關(guān)注課堂內(nèi)學(xué)科教學(xué)如何促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的問(wèn)題，尤其是利用學(xué)科課程本身所蘊(yùn)含的研究性學(xué)習(xí)資源，促進(jìn)學(xué)生學(xué)會(huì)如何進(jìn)行探究。大學(xué)課程本身所蘊(yùn)含的研究性學(xué)習(xí)資源主要包括問(wèn)題性知識(shí)、過(guò)程性知識(shí)、方法性知識(shí)、知識(shí)之間的聯(lián)系、知識(shí)與生活的聯(lián)系及其實(shí)踐應(yīng)用等。這些資源對(duì)于學(xué)生探究意識(shí)與能力的形成具有特定的功能或價(jià)值。物理化學(xué)課程作為大學(xué)化學(xué)化工專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)課程，蘊(yùn)含著非常典型和豐富的研究性學(xué)習(xí)資源，開(kāi)發(fā)和利用這些資源，能有效地促進(jìn)學(xué)生探究意識(shí)和能力發(fā)展。

關(guān)鍵詞：物理化學(xué)；研究性教學(xué)；研究性學(xué)習(xí)；學(xué)習(xí)資源開(kāi)發(fā)

大學(xué)研究性教學(xué)不僅應(yīng)關(guān)注課堂教學(xué)之外研究性教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)和采用，如試行導(dǎo)師制、實(shí)施專(zhuān)門(mén)的大學(xué)生科研計(jì)劃等，更應(yīng)該聚焦課堂教學(xué)本身研究性教學(xué)的滲透。畢竟，以學(xué)科課程為主要內(nèi)容的課堂教學(xué)是大學(xué)教學(xué)的主要渠道，學(xué)生絕大部分的時(shí)間與精力都用于課堂教學(xué)，因此，課堂研究性教學(xué)的落實(shí)具有重要的意義。近年來(lái)，筆者結(jié)合所任教的物理化學(xué)課程，著重探討了大學(xué)課堂教學(xué)中如何指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究的相關(guān)問(wèn)題[1]。本文基于自身教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，集中探討大學(xué)課程本身所蘊(yùn)藏的研究性學(xué)習(xí)資源的組織與開(kāi)發(fā)，以促進(jìn)大學(xué)生探究意識(shí)與能力的培養(yǎng)。

大學(xué)課程內(nèi)容中蘊(yùn)藏著多種類(lèi)型的研究性學(xué)習(xí)的知識(shí)資源，這些資源對(duì)于學(xué)生探究意識(shí)與能力的形成各具特定的功能或價(jià)值。這些資源主要有如下幾個(gè)方面：

1. 問(wèn)題性知識(shí)?？茖W(xué)知識(shí)源于對(duì)相關(guān)科學(xué)問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)和解答。一個(gè)學(xué)科整體知識(shí)框架以及每一章節(jié)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，其背后真正的結(jié)點(diǎn)在于其所針對(duì)的問(wèn)題。問(wèn)題構(gòu)成知識(shí)框架或結(jié)構(gòu)的內(nèi)核和焦點(diǎn)。從知識(shí)形成和發(fā)展的邏輯來(lái)看，是先有問(wèn)題，然后才有對(duì)此問(wèn)題的探究過(guò)程和探究結(jié)論。不了解知識(shí)結(jié)論本身所對(duì)應(yīng)的問(wèn)題是什么，對(duì)于知識(shí)結(jié)論的理解就是膚淺的、僵化的，更遑論培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題的能力。

多揭示知識(shí)背后的問(wèn)題是什么、問(wèn)題是如何被發(fā)現(xiàn)的、問(wèn)題的理論和社會(huì)實(shí)踐意義何在等，有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題的意識(shí)和能力。比如，讓學(xué)生理解科學(xué)問(wèn)題發(fā)現(xiàn)或提出的學(xué)科發(fā)展和社會(huì)生活背景，有助于理解科學(xué)問(wèn)題產(chǎn)生的根源、科學(xué)知識(shí)的生活意義和對(duì)于社會(huì)發(fā)展的價(jià)值。更為重要的是，這樣做有助于培養(yǎng)學(xué)生一系列重要的探究品質(zhì)，如進(jìn)行知識(shí)探究的動(dòng)機(jī)、抱負(fù)和社會(huì)責(zé)任感，以及從社會(huì)需要或?qū)W科發(fā)展的邏輯中尋找值得探究的問(wèn)題的敏感性。

在物理化學(xué)內(nèi)容中，很多理論知識(shí)的形成和發(fā)展源自于對(duì)生產(chǎn)或生活中的問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)和解答。在物理化學(xué)教學(xué)中，通過(guò)給學(xué)生揭示相平衡和化學(xué)動(dòng)力學(xué)理論知識(shí)形成過(guò)程中所針對(duì)的生產(chǎn)生活中的問(wèn)題，特別容易引起他們對(duì)理論知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣，并促進(jìn)學(xué)生更深入地理解理論知識(shí)。

2. 過(guò)程性知識(shí)。由于科學(xué)在本性上追求對(duì)客觀規(guī)律的無(wú)限逼近，因此科學(xué)知識(shí)本身不是固定的，而是動(dòng)態(tài)變化的。教材呈現(xiàn)的知識(shí)一般是知識(shí)發(fā)展的完成形態(tài)或最新形態(tài)，而知識(shí)的發(fā)展包含了很多人的創(chuàng)造、改進(jìn)、深化和精致化等工作[2]。因此，人類(lèi)所傳承下來(lái)的經(jīng)典知識(shí)領(lǐng)域或科技產(chǎn)品其實(shí)并不是某一個(gè)人創(chuàng)造的，其中包含了很多人的勞動(dòng)和智慧，是眾多人集體智慧的結(jié)晶，因此，知識(shí)的完成或最新形態(tài)往往表現(xiàn)出綜合性、復(fù)雜性、抽象性、遠(yuǎn)離個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和生活現(xiàn)實(shí)等特征。學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)通常面臨的最大困難在于，他以個(gè)體有限的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和思維能力去理解和消化包含眾多人智慧結(jié)晶的科技產(chǎn)品。而從知識(shí)發(fā)生學(xué)的角度看，知識(shí)的最初形態(tài)往往接近真實(shí)的自然或社會(huì)現(xiàn)象，以及人的日常生活經(jīng)驗(yàn)，其邏輯結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)一般需要將知識(shí)進(jìn)行還原，即要從知識(shí)最初產(chǎn)生的背景、針對(duì)的問(wèn)題、人類(lèi)對(duì)此問(wèn)題探究的主要?dú)v史過(guò)程等切入，了解知識(shí)發(fā)生、發(fā)展的具體過(guò)程。如此，才能真正理解知識(shí)。

在物理化學(xué)教學(xué)中，我們注重揭示知識(shí)的發(fā)生發(fā)展過(guò)程。如在講授熱力學(xué)第二定律時(shí)，不是單純地講授知識(shí)的結(jié)論，而是引導(dǎo)學(xué)生從了解熱力學(xué)第二定律形成的背景、發(fā)現(xiàn)發(fā)展的過(guò)程及其應(yīng)用等入手，理解熱力學(xué)第二定律。教學(xué)實(shí)踐表明，揭示知識(shí)發(fā)生發(fā)展的具體過(guò)程，既方便于學(xué)生理解知識(shí)，也有助于學(xué)生學(xué)會(huì)研究問(wèn)題、形成知識(shí)和改進(jìn)知識(shí)的方法，形成對(duì)待科學(xué)探究永不滿(mǎn)足的態(tài)度。

3. 方法性知識(shí)。任何知識(shí)的形成都有其對(duì)應(yīng)的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程。在知識(shí)的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中，最為重要的是包含著發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)知識(shí)的方法。這種方法包括兩類(lèi)，一類(lèi)是研究方法，即獲取事實(shí)或證據(jù)的方法，如觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、文獻(xiàn)引證等；另一類(lèi)是思維方法，即對(duì)收集到的科學(xué)事實(shí)、證據(jù)進(jìn)行加工處理以獲得結(jié)論的方法，如演繹方法、歸納方法、比較方法、模型化方法等。

為了培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行探究的能力，在物理化學(xué)教學(xué)中，我們特別有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生了解、掌握本學(xué)科領(lǐng)域最基本的思想方法和研究方法，如歸納和演繹的方法、模型化方法、理想化方法、偏離理想法、數(shù)學(xué)的統(tǒng)計(jì)處理方法等。例如，19世紀(jì)末熱力學(xué)還只能處理理想體系，或?qū)⒁恍?shí)際體系近似地當(dāng)作理想體系來(lái)處理。這種處理對(duì)多數(shù)的實(shí)際體系有較大的偏差，人們對(duì)此必須作各種修正，極不方便。而且，不同實(shí)際體系的熱力學(xué)關(guān)系式得不到統(tǒng)一的公式，使得熱力學(xué)的應(yīng)用受到限制。Lewis分別于1901年、1907年提出了“逸度”與“活度”的概念，并定義理想氣體的逸度等于壓力，活度等于它的濃度（逸度f(wàn)B=?BpB，活度aB=?BxB）。逸度與活度的提出，使人們對(duì)不同實(shí)際體系相對(duì)于理想體系的偏差的修正有了統(tǒng)一形式，從而使實(shí)際體系在形式上就具有與理想體系完全相同的熱力學(xué)關(guān)系式，使理想與非理想體系能用統(tǒng)一的概念與形式處理。這種將理想體系性質(zhì)加以修正用于非理想體系性質(zhì)的偏離理想法，使得熱力學(xué)對(duì)實(shí)際體系的研究大為簡(jiǎn)化。學(xué)生理解這種偏離理想法的形成過(guò)程及其應(yīng)用，有助于他們學(xué)會(huì)運(yùn)用這種思維方法處理類(lèi)似的問(wèn)題。

4. 知識(shí)之間的關(guān)系。一個(gè)學(xué)科的知識(shí)是由事實(shí)、概念、定律、規(guī)則、公式等基本要素構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。按照現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的研究，陳述性知識(shí)在人腦中的基本存在形式（表征形式）就是命題網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。某個(gè)知識(shí)點(diǎn)（一個(gè)概念、定律、公式等）的意義往往存在于該知識(shí)點(diǎn)與其他知識(shí)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)聯(lián)系之中。因此，脫離與相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的豐富聯(lián)系，往往很難把握或理解某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的豐富涵義。

了解知識(shí)之間的關(guān)系與學(xué)習(xí)如何進(jìn)行探究或發(fā)現(xiàn)有密切的關(guān)系。首先，了解知識(shí)之間的關(guān)系有助于學(xué)生更深入地理解知識(shí)，并形成穩(wěn)定的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。布魯納認(rèn)為，把握了一個(gè)學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)，就更容易理解這個(gè)學(xué)科的很多具體的細(xì)節(jié)；同時(shí)，也有助于記憶，“除非把一件事情放進(jìn)構(gòu)造得很好的模式里面，否則就會(huì)忘記”[3]。內(nèi)化的、穩(wěn)定的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)世界和獨(dú)立思考的基礎(chǔ)，也是進(jìn)行自主探究和發(fā)現(xiàn)的前提。其次，理解知識(shí)之間的聯(lián)系還特別有助于學(xué)生在不同知識(shí)的關(guān)聯(lián)與溝通之間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。不僅在一個(gè)學(xué)科范圍內(nèi)理解知識(shí)之間的聯(lián)系，有助于發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題，而且，將不同學(xué)科知識(shí)進(jìn)行關(guān)聯(lián)和比較，很容易發(fā)現(xiàn)在單一學(xué)科界限內(nèi)發(fā)現(xiàn)不了的問(wèn)題。最后，把握了知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，才能靈活、自如地將知識(shí)運(yùn)用到具體的情景中解決實(shí)際問(wèn)題。布魯納認(rèn)為，學(xué)習(xí)學(xué)科結(jié)構(gòu)有多個(gè)方面的意義，其中之一就是有利于知識(shí)的遷移運(yùn)用，“學(xué)到的觀念越是基本，幾乎可以歸結(jié)為定義，則這些觀念對(duì)新問(wèn)題的適應(yīng)性就越寬廣?！被居^念具有“既廣泛而又強(qiáng)有力的適用性”[4]。

5. 知識(shí)與生活的聯(lián)系及實(shí)踐應(yīng)用。科學(xué)知識(shí)的一個(gè)重要特征是，在思維方式上，與日常經(jīng)驗(yàn)和常識(shí)不同，它主要以分析化或分科化的方式，對(duì)客觀世界進(jìn)行分門(mén)別類(lèi)的研究，形成數(shù)、理、化、生、天文、地學(xué)等不同學(xué)科；同時(shí)，在某一學(xué)科范圍內(nèi)，科學(xué)主要運(yùn)用抽象、概括及概念化思維，對(duì)基于觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查所收集的事實(shí)和現(xiàn)象，進(jìn)行整理并形成具有內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu)的知識(shí)體系。因此，科學(xué)知識(shí)從來(lái)不是簡(jiǎn)單、直觀地描述或再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)，而是在學(xué)科界限內(nèi)，以一套概念、范疇體系去揭示現(xiàn)實(shí)、現(xiàn)象背后的內(nèi)在結(jié)構(gòu)和規(guī)律?？茖W(xué)知識(shí)所具有的分析化、概念化、抽象化思維等特征，使得科學(xué)知識(shí)雖然從來(lái)源上看與現(xiàn)實(shí)具有密切的關(guān)聯(lián)，但在存在形態(tài)或呈現(xiàn)形式上卻與現(xiàn)實(shí)存在一定的距離。學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，是以自身現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和思維能力為基礎(chǔ)，去消化、吸收高于其經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和思維能力的科學(xué)知識(shí)，因此，科學(xué)知識(shí)對(duì)于學(xué)生而言一般是抽象且有難度的。所以，學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)需要不斷地在科學(xué)知識(shí)與其刻畫(huà)的現(xiàn)實(shí)、現(xiàn)象之間進(jìn)行溝通和轉(zhuǎn)換，否則，他就不能真正理解科學(xué)知識(shí)，更不會(huì)形成發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造知識(shí)的興趣、欲望、態(tài)度和能力。

突出知識(shí)的生活意義及實(shí)踐應(yīng)用，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究所需要的一系列品質(zhì)有重要的意義。首先，它是激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究動(dòng)機(jī)最為有效的途徑之一。除了對(duì)于知識(shí)本身的好奇和追求對(duì)事物更清晰、更簡(jiǎn)潔的理性把握以外，人類(lèi)探究未知的強(qiáng)大動(dòng)機(jī)來(lái)源于知識(shí)對(duì)于解決人類(lèi)生活面臨的實(shí)際問(wèn)題的價(jià)值。而且，當(dāng)知識(shí)與實(shí)際生活相聯(lián)系時(shí)，知識(shí)的豐富涵義、知識(shí)的情景性和復(fù)雜性得以顯現(xiàn)，這樣的知識(shí)教學(xué)更容易激發(fā)學(xué)生的探究欲和問(wèn)題意識(shí)，有助于培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的熱情和動(dòng)機(jī)。其次，聯(lián)系生活實(shí)際理解知識(shí)，關(guān)注知識(shí)在真實(shí)、復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的生活情景中的實(shí)踐運(yùn)用，有助于學(xué)生把握知識(shí)的情景性、復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)可變性，由此會(huì)引發(fā)學(xué)生探究問(wèn)題的想象力、促進(jìn)學(xué)生形成綜合選擇和判斷的能力。而不是將知識(shí)理解為抽象、剛性和不能應(yīng)用的條條框框。這是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)和能力的最為重要的方面。

物理化學(xué)理論性強(qiáng)，概念抽象，不少學(xué)生認(rèn)為物理化學(xué)與實(shí)際生活沒(méi)有聯(lián)系，因此對(duì)該課程興趣不足。實(shí)際上，在物理化學(xué)中任何有價(jià)值的理論，其提出和建立都具有生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，并能對(duì)實(shí)踐起指導(dǎo)作用。在物理化學(xué)教學(xué)中介紹知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用和學(xué)科前沿，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)他們進(jìn)行科學(xué)探究的熱情和動(dòng)機(jī)，了解學(xué)科研究中新的研究手段和方法，培養(yǎng)學(xué)生用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)和能力。

當(dāng)然，不同的教材在呈現(xiàn)上述研究性學(xué)習(xí)資源方面表現(xiàn)出很大的差異。過(guò)去，大部分教材的編寫(xiě)關(guān)注知識(shí)結(jié)論的呈現(xiàn)，而嚴(yán)重忽視呈現(xiàn)知識(shí)結(jié)論背后對(duì)應(yīng)的研究問(wèn)題的揭示、知識(shí)發(fā)生發(fā)展過(guò)程的介紹、知識(shí)形成方法的凸顯以及知識(shí)與學(xué)生生活及社會(huì)發(fā)展的關(guān)聯(lián)等。因此，對(duì)學(xué)科課程中探究性學(xué)習(xí)資源不僅僅是一個(gè)直接應(yīng)用的問(wèn)題，更多的是要求教師根據(jù)研究性教學(xué)的需要，重新對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行改編、補(bǔ)充、拓展等再開(kāi)發(fā)，以充分挖掘教材中可能包含和可以利用的探究性學(xué)習(xí)資源，促進(jìn)學(xué)生探究意識(shí)與能力的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳佑清，吳瓊. 課堂教學(xué)中如何指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究——大學(xué)研究性課堂教學(xué)模式的分層研究[J]. 中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2012(11)：59-62.

[2] 陳佑清，吳瓊. 為促進(jìn)學(xué)生探究而講授[J]. 高等教育研究，2011(10)：94-99.

[3][4] 布魯納. 布魯納教育論著選[M]. 邵瑞珍等譯.北京：人民教育出版社，1989：35-36，31-32.

[本文系湖北省高等學(xué)校教學(xué)研究項(xiàng)目“適應(yīng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)要求的大學(xué)物理化學(xué)教學(xué)中學(xué)習(xí)方式多樣化研究”（I201102）的研究成果]

[責(zé)任編輯：夏魯惠]