重構(gòu)教學(xué)場域，支撐深度學(xué)習(xí)案例學(xué)校：常州市教科院附屬中學(xué)

文 陳廣余

大部分學(xué)校的化學(xué)課都在行政班教室進行，若碰到實驗，通常找實驗員借用實驗用品，拎到教學(xué)樓作演示實驗，若想教室里的學(xué)生能人人動手，進行分組實驗，就得把整班帶到化學(xué)實驗室，其中自是諸多不便。這就導(dǎo)致了學(xué)生在九年級學(xué)習(xí)期間只有8次機會進入化學(xué)實驗室，加上這8個實驗本身的難度、容量等因素，相關(guān)學(xué)科內(nèi)容的教學(xué)也就呈現(xiàn)出這樣的景象：

教師上一節(jié)課在行政班教室和學(xué)生講知識，下一節(jié)課再到實驗室體驗，未能讓學(xué)生好好開展探究性學(xué)習(xí)、培育實驗探究能力。

華東師范大學(xué)張際平教授認(rèn)為：在教學(xué)場域建設(shè)中，人本主義是首要要素。在人、技術(shù)、資源和環(huán)境等要素中，人是最重要的。同時，輔以環(huán)境心理學(xué)、信息學(xué)、人工智能、人機交互等技術(shù)支持，以互動為核心，充分發(fā)揮各要素的作用，調(diào)動課堂教學(xué)主體的能動性。

從這個意義說，化學(xué)學(xué)科教室明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的化學(xué)實驗室：實驗探究與理論學(xué)習(xí)無縫對接，使化學(xué)學(xué)習(xí)回歸其學(xué)科本質(zhì)。

我們要開展基于學(xué)科教室的化學(xué)深度學(xué)習(xí)，必須從兩方面著手：一是硬件，即化學(xué)學(xué)科教室的構(gòu)筑要符合化學(xué)學(xué)科的特性，同時兼?zhèn)湄S富多樣的教學(xué)材料、教學(xué)空間：二是軟件，即要堅守以學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)提升為主旨的教學(xué)追求，設(shè)計符合學(xué)生身心發(fā)展特點的教育教學(xué)活動，并提供學(xué)習(xí)支持。

空間重構(gòu)與功能完善

化學(xué)學(xué)科教室是一個多功能空間，既有傳統(tǒng)化學(xué)實驗室的功能，同時還能滿足常規(guī)教學(xué)、教師辦公、實驗準(zhǔn)備、資料查詢以及學(xué)科教研等功能。

學(xué)科教學(xué)是化學(xué)學(xué)科教室的基本功能。黑板、講臺、一體機等多媒體設(shè)備，可以滿足板書、音視頻播放、人機交互等教學(xué)活動。講臺和集中授課區(qū)的課桌椅都是可移動的，類似梯形的課桌也可以拼成人數(shù)不等、形狀各異的小組圍坐方式，這就為教師根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)生能力的差異采取相應(yīng)的學(xué)習(xí)方式提供了可能。

實驗探究是化學(xué)學(xué)科教室的重要功能

化學(xué)學(xué)科教室與傳統(tǒng)實驗室的最大區(qū)別是實驗教學(xué)與常規(guī)教學(xué)無縫對接。

教室周邊的櫥柜里存放著近階段化學(xué)學(xué)習(xí)可能會用到的所有儀器、藥品等，類似于pH測定這樣的小型實驗，可以直接在課桌上進行；類似于氧氣制取與性質(zhì)這樣的大型實驗，學(xué)生可到大型實驗區(qū)進行，完成后立即回到座位。

這樣的化學(xué)教學(xué)打通了實驗教學(xué)與知識教學(xué)的空間梗阻，既符合化學(xué)學(xué)科的認(rèn)知規(guī)律，又回歸化學(xué)課堂的本真意蘊。

閱讀展示是化學(xué)學(xué)科教室的特色功能

人是用語言進行思維的，化學(xué)學(xué)科有自己獨特的思維方式與語言系統(tǒng)，閱讀和表達恰好從輸入和輸出兩個角度，對學(xué)生的化學(xué)語言發(fā)展和思維訓(xùn)練提供幫助。

學(xué)科教室的圖書閱讀區(qū)、數(shù)字學(xué)習(xí)區(qū)，就是把與化學(xué)相關(guān)的資源，從傳統(tǒng)圖書館移放到化學(xué)學(xué)習(xí)最近的地方，是化學(xué)學(xué)習(xí)和資源管理的雙贏。平面展示區(qū)和立體展示區(qū)用于展示化學(xué)學(xué)習(xí)過程中生成的知識概念圖、典型實驗裝置、方案模型設(shè)計等各種材料。

學(xué)科教研是化學(xué)學(xué)科教室的拓展功能

教師工作站不是簡單的辦公桌，這里不僅是本教室各種水電氣的控制中心，也不僅是教師的辦公場所，更重要的是以化學(xué)教師姓名命名的這間學(xué)科教室，聚集了國內(nèi)幾乎所有的初中化學(xué)教材，還有部分國外教材，各種圖書、雜志。

環(huán)境布置也由學(xué)科教師根據(jù)自己的教學(xué)主張、個人愛好、學(xué)生特點等自行安排。這里滿滿的都是屬于化學(xué)的、屬于教師的、屬于學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)氛圍。無論是教師還是學(xué)生，都可以隨時開展化學(xué)教研和化學(xué)學(xué)習(xí)：實驗創(chuàng)新、靜心閱讀、讀書沙龍、教學(xué)研討……這就是一個潛心化學(xué)的所在。

教學(xué)重整與深度學(xué)習(xí)

深度學(xué)習(xí)的發(fā)生，不僅要有硬件支撐，還要基于一定思維空間和挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)或活動載體。在進行知識學(xué)習(xí)的同時，更要有意識地引導(dǎo)學(xué)生運用知識、探究未知、賦予學(xué)生更廣闊的學(xué)習(xí)空間，從而進入情緒高投入、思維高層次、認(rèn)知多體驗的深度學(xué)習(xí)中。以滬教版“化學(xué)變化中的質(zhì)量關(guān)系”一課為例，闡釋了基于學(xué)科教室的化學(xué)深度學(xué)習(xí)。

環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情景引發(fā)深度學(xué)習(xí)

平面展示區(qū)布置著波義耳、羅蒙諾索夫、拉瓦錫關(guān)于化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量研究的大幅史實海報，立體展示區(qū)陳列著他們所用實驗裝置的復(fù)制件，學(xué)生閱讀、思考、交流，并書寫實驗中氧化汞分解的文字表達式和符號表達式。

設(shè)計意圖：學(xué)生經(jīng)過課前預(yù)習(xí)結(jié)合已有知識，對化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)、元素、原子的質(zhì)量關(guān)系已經(jīng)有了朦朧認(rèn)識，因此沒有簡單地讓學(xué)生猜想化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)質(zhì)量總和如何變化，而首先呈現(xiàn)由數(shù)字學(xué)習(xí)區(qū)查得的三位科學(xué)家的史實，尤其是波義耳的史實與學(xué)生預(yù)期形成了強烈的認(rèn)知沖突，引發(fā)了學(xué)生的思考：為什么波義耳實驗后天平不平衡了？同時，兩種表達式的書寫宏觀和微觀結(jié)合，文字和符號結(jié)合，引發(fā)學(xué)生從物質(zhì)變化觀、元素守恒觀分析氧化汞分解。

環(huán)節(jié)二：實驗探究推進深度學(xué)習(xí)

學(xué)生6人一組，借鑒科學(xué)家的智慧，選擇學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)為載體，討論實驗裝置與操作過程，探究化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)質(zhì)量總和的變化情況；并把自己實驗過程中的現(xiàn)象結(jié)論與科學(xué)家的相比對，感悟?qū)嶒炑b置設(shè)計與操作中應(yīng)注意的問題；進而根據(jù)教師給定的氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應(yīng)設(shè)計裝置進行實驗。

設(shè)計意圖：總結(jié)得出質(zhì)量守恒定律文本內(nèi)容并不困難，真正困難的是學(xué)生是否真正理解質(zhì)量守恒定律的內(nèi)涵。傳統(tǒng)教學(xué)是教師完成課本上的兩個實驗，然后由此總結(jié)出質(zhì)量守恒定律，學(xué)生情緒投入不高、思維深度不深、認(rèn)知體驗不強，對知識的理解與應(yīng)用也就很難到位。

本設(shè)計充分利用學(xué)科教室儀器藥品的裝備優(yōu)勢，除教材提供的方案外，學(xué)生完全可以利用許多反應(yīng)，設(shè)計出許多實驗裝置，然后到大型實驗區(qū)完成探究。雖然由于預(yù)習(xí)等原因，有許多學(xué)生選用了教材實驗，但教學(xué)實踐中仍然出現(xiàn)了好幾組學(xué)生自主設(shè)計實驗，這正是創(chuàng)新的星星之火。

化學(xué)反應(yīng)的多樣化、實驗裝置的多樣化，對后續(xù)裝置是否要密封、反應(yīng)物怎樣混合等問題的討論，以及質(zhì)量守恒定律內(nèi)涵的理解，都提供了鮮活的教學(xué)資源，這在傳統(tǒng)教學(xué)場域是很難實現(xiàn)的。

環(huán)節(jié)三：分析論證深化深度學(xué)習(xí)

充分利用黑板上氧化汞受熱分解的表達式，結(jié)合滬教版第三章第一節(jié)所學(xué)電解水的微觀過程，引發(fā)學(xué)生從化學(xué)反應(yīng)前后原子數(shù)量不變的角度，分析質(zhì)量守恒定律具有普適性的微觀本質(zhì)。

設(shè)計意圖：質(zhì)量守恒定律的適用范圍是所有化學(xué)反應(yīng)，但僅通過有限的幾個實驗很難說明這一點。怎么把有限實驗得出的結(jié)論推演到所有？必須從化學(xué)反應(yīng)微觀本質(zhì)的角度予以論證。

學(xué)科教室大型實驗區(qū)的櫥柜里存有各種分子、原子模型，隨時成為化學(xué)學(xué)習(xí)的課堂資源。梁永平教授認(rèn)為，促進學(xué)生科學(xué)本質(zhì)理解的教學(xué)設(shè)計，應(yīng)該以探究性教學(xué)為基本活動方式，以顯性和反思性活動為基本教學(xué)策略。

這里“顯性”就是指把對科學(xué)本質(zhì)的理解作為認(rèn)知性教學(xué)結(jié)果而有意地確定為目標(biāo)和計劃，“反思性”是指要為學(xué)生提供認(rèn)識論層面分析與活動機會。這樣的教學(xué)既與梁教授的觀點相吻合，也與深度學(xué)習(xí)的要求相契合。

環(huán)節(jié)四：課后繼續(xù)感悟深度學(xué)習(xí)

教師結(jié)課：“質(zhì)量守恒定律是化學(xué)變化普遍遵守的規(guī)律，但有些變化發(fā)生時，卻會出現(xiàn)質(zhì)量虧損情況，這又是為什么呢？感興趣的同學(xué)可以課后研究。”

設(shè)計意圖：一節(jié)課的結(jié)束，不是所有問題的解決，而是解決一個問題同時又引發(fā)新問題。學(xué)習(xí)的本質(zhì)不僅要習(xí)得知識，更要學(xué)會學(xué)習(xí)。這樣的結(jié)課，又吸引一些學(xué)生在下課鈴聲響起的時候轉(zhuǎn)向圖書閱覽區(qū)、數(shù)字學(xué)習(xí)區(qū)、教師工作站……開啟新的學(xué)習(xí)旅程。

這種基于學(xué)科教室的化學(xué)學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠批判性地學(xué)習(xí)新的思想和事實，并融入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，在眾多思想間取得聯(lián)系，將已有的知識遷移到新的情境中。這種硬件過硬、軟件不軟的教學(xué)場域，有力地支撐深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。