布魯納結(jié)構(gòu)主義教育思想對中學(xué)化學(xué)教學(xué)改革的啟示

石月 王喜貴

摘要：布魯納結(jié)構(gòu)主義教育思想強(qiáng)調(diào)學(xué)科基本結(jié)構(gòu)的重要性，并在此基礎(chǔ)上，提倡實(shí)施以激發(fā)學(xué)生內(nèi)部學(xué)習(xí)動機(jī)為導(dǎo)向的發(fā)現(xiàn)教學(xué)，從而喚起學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的意識，有助于自主構(gòu)建認(rèn)知結(jié)構(gòu)，同時(shí)在此過程中培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維。本文以該教育思想作為理論指導(dǎo)，在學(xué)科核心素養(yǎng)視域下，結(jié)合當(dāng)下中學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀和新教材內(nèi)容的更新取向，闡釋其對中學(xué)化學(xué)教學(xué)改革的作用。其一，掌握知識結(jié)構(gòu)，提高學(xué)習(xí)理解能力：其二，創(chuàng)設(shè)探究情境，挖掘內(nèi)部學(xué)習(xí)動機(jī)：其三，訓(xùn)練直覺思維，培養(yǎng)遷移創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：布魯納;教學(xué)改革;中學(xué)化學(xué);核心素養(yǎng)

文章編號：1008-0546（2022）04x-0014-04

中圖分類號：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.04x.004

1959年布魯納在《教育過程》中提出享譽(yù)世界的結(jié)構(gòu)主義教育思想，該思想的出現(xiàn)，在美國甚至世界迅速形成了風(fēng)靡一時(shí)的結(jié)構(gòu)主義教育思潮，在人類教學(xué)論發(fā)展史上具有里程碑的意義。化學(xué)是一門基于原子分子水平上研究物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的基礎(chǔ)學(xué)科[1]，化學(xué)所研究的范疇之間相互關(guān)聯(lián)，存在著緊密的結(jié)構(gòu)化聯(lián)系，因此用布魯納結(jié)構(gòu)主義教學(xué)理論指導(dǎo)當(dāng)今我國中學(xué)化學(xué)教學(xué)改革，仍然具有現(xiàn)實(shí)意義。

一、布魯納結(jié)構(gòu)主義教育思想

1.學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)是掌握學(xué)科基本結(jié)構(gòu)

布魯納認(rèn)為，“任何學(xué)科中的知識都可引出結(jié)構(gòu)”[2]，凸顯學(xué)科基本結(jié)構(gòu)在整個(gè)學(xué)科課程中的核心地位。學(xué)科基本結(jié)構(gòu)主要指某一學(xué)科的基本概念以及一般的原理和規(guī)律。他強(qiáng)調(diào)，學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)就是讓學(xué)生在原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過自主發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)，汲取大量知識，然后將知識“分類編碼”到已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)，從而構(gòu)建出新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過程。在學(xué)科教學(xué)中注重知識的結(jié)構(gòu)化，有利于學(xué)生積極主動地發(fā)現(xiàn)知識之間存在的某種聯(lián)系，能夠把零散的知識點(diǎn)連接成知識鏈，進(jìn)而構(gòu)建成知識網(wǎng)，加強(qiáng)知識信息的整合歸納，有利于學(xué)習(xí)過程中知識的輸入、記憶、貯存和檢索?；诖耍剪敿{提出以“螺旋上升”的形式呈現(xiàn)學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)，既符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的漸進(jìn)性，又有助于知識的獲得和理解。

2.激發(fā)學(xué)生內(nèi)部學(xué)習(xí)動機(jī)

布魯納指出，“學(xué)習(xí)的最好動機(jī)，乃是對所學(xué)材料本身發(fā)生興趣，不宜過分重視獎(jiǎng)勵(lì)、競爭之類的外在刺激[2]，”明確了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位。教師作為指導(dǎo)者要組織學(xué)生感興趣的學(xué)習(xí)材料，刺激主動發(fā)現(xiàn)的興奮點(diǎn)，促使學(xué)生積極主動地尋求概念間的聯(lián)系和客觀存在的規(guī)律，從而培養(yǎng)主動發(fā)現(xiàn)問題的意識和解決問題的能力，挖掘內(nèi)部學(xué)習(xí)動機(jī)，鑒于此，明確了內(nèi)部動機(jī)和外部動機(jī)間的差異，外部學(xué)習(xí)動機(jī)是由學(xué)習(xí)者自身以外的人或環(huán)境引發(fā)，較難長期穩(wěn)定保持，而內(nèi)部學(xué)習(xí)動機(jī)源于學(xué)習(xí)者自身，具有持續(xù)穩(wěn)定的特征，因此采用發(fā)現(xiàn)法進(jìn)行教學(xué)，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促使內(nèi)部學(xué)習(xí)動機(jī)的形成和發(fā)展。

3.強(qiáng)調(diào)直覺思維的價(jià)值

“直覺思維、預(yù)感的訓(xùn)練，是培養(yǎng)創(chuàng)造性思維很受忽視而又極為重要的特征。機(jī)靈的預(yù)測、豐富的假說和大膽迅速地作出的試驗(yàn)性結(jié)論，這些是從事任何一種工作的思想家極其珍貴的財(cái)富[2]，”布魯納極為重視直覺思維對于創(chuàng)造性思維培養(yǎng)所發(fā)揮的功能價(jià)值。所謂直覺思維是指基于已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)直接發(fā)現(xiàn)事物本質(zhì)的思維形式，它是一種缺乏完整嚴(yán)密推理過程的，能對事物及其關(guān)系作出的迅速、敏銳而深入的洞察，直接獲得本質(zhì)理解和整體判斷的認(rèn)知方式。一般而言，人腦有語義和圖像兩種編碼信息的方式，而直覺思維更傾向于通過圖像的形式進(jìn)行編碼，將圖像作為信息加工單位進(jìn)行操作[3]。

二、布魯納結(jié)構(gòu)主義教育思想對中學(xué)化學(xué)教學(xué)改革的啟示

1.掌握知識結(jié)構(gòu)，提高學(xué)習(xí)理解能力

布魯納提出，任何一門學(xué)科都有其基本結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)是一門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)化及應(yīng)用的基礎(chǔ)學(xué)科[1]，相較于其他學(xué)科，其特殊性在于不僅涉及宏觀領(lǐng)域，還要從微觀視角認(rèn)識物質(zhì)世界，因此從多維角度構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)具有一定的必要性（圖1）。

橫向來看，化學(xué)知識零散瑣碎，教師需引導(dǎo)學(xué)生尋找知識間的聯(lián)結(jié)點(diǎn)，將看似互不相關(guān)的知識點(diǎn)連成知識線，進(jìn)而構(gòu)成知識面，最終形成全面系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)?？v向而論，化學(xué)學(xué)科存在從宏觀到微觀的邏輯順序，依據(jù)宏觀現(xiàn)象揭示微觀本質(zhì)，與當(dāng)下所倡導(dǎo)的培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)相契合，橫縱結(jié)合，構(gòu)成廣度-深度二維知識結(jié)構(gòu)。

新教材的編排已經(jīng)關(guān)注到知識結(jié)構(gòu)的重要性，切實(shí)從不同維度進(jìn)行建構(gòu)。如：新魯科版化學(xué)必修教材第一冊（以下簡稱新教材）在編排離子反應(yīng)時(shí)，并沒有直接給出概念定義，而是呈現(xiàn)出五個(gè)具體的化學(xué)反應(yīng)（圖2）。

橫向來看，五個(gè)化學(xué)反應(yīng)互不相關(guān)，但都為學(xué)生所熟知，此時(shí)教師需引導(dǎo)學(xué)生從已知的酸堿鹽角度判斷下列物質(zhì)間是否反應(yīng)，進(jìn)而回顧復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件，最終得出離子反應(yīng)發(fā)生的條件。以學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)（復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件）為基礎(chǔ)，逐步過渡、深化到抽象水平較高的層級概念中，形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)（離子反應(yīng)發(fā)生的條件）?？v向而論，從反應(yīng)產(chǎn)生的宏觀現(xiàn)象出發(fā)，通過對比反應(yīng)前后離子種類的變化探究微觀反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，進(jìn)而利用化學(xué)符號（以化學(xué)反應(yīng)方程式為基礎(chǔ)，書寫離子反應(yīng)方程式）進(jìn)行表征。從宏觀角度觀察現(xiàn)象，以微觀視角探究實(shí)質(zhì)和原因，利用化學(xué)獨(dú)特的元素符號解釋表征，層層遞進(jìn)，逐步深入，搭建起宏-微之間的橋梁，促進(jìn)學(xué)習(xí)的理解與遷移，有利于培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)。橫縱結(jié)合，幫助學(xué)生從多個(gè)維度對離子反應(yīng)進(jìn)行意義建構(gòu)，拓寬學(xué)生的認(rèn)識角度，形成系統(tǒng)的認(rèn)識思路，進(jìn)而構(gòu)建獨(dú)特的認(rèn)識方式，有利于思維的進(jìn)階和發(fā)展，符合布魯納所提出的螺旋上升的課程思想。

因此教師在教學(xué)前要選擇出關(guān)鍵核心知識，按照廣度-深度二維視角排列知識邏輯線索，依據(jù)學(xué)生心理發(fā)展邏輯，合理設(shè)計(jì)、呈現(xiàn)知識內(nèi)容。在教學(xué)過程中，鼓勵(lì)引導(dǎo)學(xué)生尋找知識間的聯(lián)結(jié)點(diǎn)，由點(diǎn)到面，從宏觀到微觀，循序漸進(jìn)，形成系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)，促進(jìn)學(xué)習(xí)的理解遷移。當(dāng)在陌生情境中遇到較為復(fù)雜的問題時(shí)，學(xué)生能快速從已有知識結(jié)構(gòu)中檢索、提取有效信息，通過綜合分析知識間的關(guān)聯(lián)，從而解決實(shí)際問題。

2.創(chuàng)設(shè)探究情境，挖掘內(nèi)部學(xué)習(xí)動機(jī)

布魯納指出，“發(fā)現(xiàn)不限于尋求人類尚未知曉的事物，確切地說，它包括用自己的頭腦親自獲得知識的一切方法[2]。”他認(rèn)為所謂的發(fā)現(xiàn)不只是突破人類未知的領(lǐng)域，而是學(xué)生自己對所學(xué)材料感興趣，自覺主動獲得知識的過程。在此過程中，強(qiáng)調(diào)內(nèi)部學(xué)習(xí)動機(jī)的重要性。

普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）指出，“創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境，開展以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣[1]。”新課標(biāo)明確情境創(chuàng)設(shè)對于激發(fā)學(xué)生內(nèi)部學(xué)習(xí)動機(jī)所發(fā)揮的功能。新教材通過增設(shè)有趣的微項(xiàng)目活動來創(chuàng)設(shè)生活化情境，刺激學(xué)生的興奮點(diǎn)，提高學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。比如：第一章中為讓學(xué)生掌握探究物質(zhì)性質(zhì)的方法程序，并特別設(shè)置“探秘膨松劑”的微項(xiàng)目，將NaHCO3的化學(xué)性質(zhì)蘊(yùn)藏于貼近生活的膨松劑中，賦予枯燥的知識以有趣的生活情境，旨在提高學(xué)生興趣，喚起主動探究的欲望，使其在探究NaHCO3化學(xué)性質(zhì)的過程中歸納研究物質(zhì)性質(zhì)的方法模型，培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)?；谟腥さ纳罨榫常诰?qū)W生的好奇心，促使其積極探究膨松劑的作用原理，主動發(fā)現(xiàn)NaHCO3的化學(xué)性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的核心素養(yǎng)。

教師要認(rèn)識到情境創(chuàng)設(shè)的重要性，不僅關(guān)注教材中所呈現(xiàn)的趣味素材，更要積極地從生活中尋找符合學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的有價(jià)值的情境素材，深刻挖掘趣味點(diǎn)，并將情境的趣味點(diǎn)與學(xué)生的興趣點(diǎn)有效契合，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，使他們懷有極大的好奇心自主積極地進(jìn)行探究。此外，教師通過在情境中設(shè)置驅(qū)動性的問題，逐步引導(dǎo)，層層深入，學(xué)生在解決問題的過程中產(chǎn)生成就感，認(rèn)識到化學(xué)的實(shí)用價(jià)值，提高學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性，從而激發(fā)內(nèi)部學(xué)習(xí)動機(jī)，培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的核心素養(yǎng)。

3.訓(xùn)練直覺思維，培養(yǎng)遷移創(chuàng)新能力

布魯納認(rèn)為，直覺就是一種直接的、非漸進(jìn)的、以視覺形象為思維媒介的、對問題的飛躍式地直接把握和解決[4]。由此看來，這種思維方式在一定程度上能快速預(yù)測和掌握事物本質(zhì)關(guān)系，對于學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展具有重要意義。

長期以來，我國教育工作者重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生清晰、縝密的邏輯思維能力的培養(yǎng)，具有預(yù)測性質(zhì)的非邏輯思維形式的直覺思維并未得到重視，從而抑制直覺思維的發(fā)展。在新課改背景下，教師在注重學(xué)生邏輯思維培養(yǎng)的同時(shí)要有意識地挖掘潛在的直覺思維，二者相輔相成，共同推進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展，進(jìn)而提升創(chuàng)新能力。比如：教師可以在適宜的教學(xué)情境中穿插科學(xué)家運(yùn)用直覺思維取得科研成果的史實(shí)，增強(qiáng)學(xué)生大膽猜測的信心和勇氣，使其自覺樹立發(fā)展直覺思維的意識。此外，布魯納提出采用圖像的認(rèn)知方式有利于培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維[3]，而課堂中最方便易得的圖像資源便是教材中的插圖。將當(dāng)下我國高中化學(xué)教材中的插圖與其他發(fā)達(dá)國家化學(xué)教材比較時(shí)，仍出現(xiàn)數(shù)量少、類別單一、缺乏時(shí)代性與藝術(shù)性等問題[5]，且多數(shù)教師并沒有意識到圖像的潛在功能，不能充分發(fā)揮其應(yīng)有價(jià)值。因此，教師不僅要加強(qiáng)對圖像功能價(jià)值的認(rèn)知，還要廣泛閱讀、借鑒不同國家不同版本教材中優(yōu)秀的插圖資源來輔助自己的教學(xué)，從而開拓學(xué)生的視覺技能，激發(fā)直覺思維的產(chǎn)生。比如：在英國IGC?SE教材中[6]對于鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)以圖3-a的形式呈現(xiàn)，把Cl2、Br2和I2的顏色狀態(tài)形象直觀地呈現(xiàn)，學(xué)生僅憑視覺就可以直接感受到它們之間的區(qū)別，簡化了認(rèn)知機(jī)制，加速對鹵素單質(zhì)物理性質(zhì)的認(rèn)知，為學(xué)生用直覺思維預(yù)測鹵素單質(zhì)的遞變性規(guī)律奠定基礎(chǔ)。我國人教版教材對于該知識內(nèi)容以表格的形式（圖3-b）呈現(xiàn)，用精確的數(shù)據(jù)表征鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)，雖體現(xiàn)出化學(xué)學(xué)科的嚴(yán)謹(jǐn)性，但在培養(yǎng)學(xué)生直覺思維方面略顯不足。

“思維不能在真空中發(fā)展”，直覺思維不等于憑空想象，它是學(xué)習(xí)者在積累全面系統(tǒng)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，基于特定情境迸發(fā)出來的跳躍式思想，是從量的累積達(dá)到質(zhì)的飛躍的過程，顯然，認(rèn)知結(jié)構(gòu)在其中發(fā)揮關(guān)鍵性的作用（圖4）。教師要認(rèn)清知識結(jié)構(gòu)、直覺思維和創(chuàng)新能力之間的關(guān)系，在完善學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上加強(qiáng)直覺思維的訓(xùn)練，進(jìn)而推動創(chuàng)新能力的發(fā)展。

三、結(jié)語

布魯納結(jié)構(gòu)主義教育思想對當(dāng)今我國化學(xué)教學(xué)改革仍有重要的啟示作用，可為發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)提供多樣化的方法和途徑。化學(xué)教育工作者要善于挖掘其思想精髓，將理論滲透于實(shí)踐，為實(shí)施素養(yǎng)為本的教學(xué)提供理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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