綜合化教學(xué)理念在化學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐與反思

■嚴(yán)建國(guó)

教師常有一種潛在的想法，在教完一章節(jié)的內(nèi)容之后，只要給學(xué)生少許的自由時(shí)光，學(xué)生就能夠?qū)⒅R(shí)組織起來(lái)，形成結(jié)構(gòu)化的東西。事實(shí)上，學(xué)生不經(jīng)歷單個(gè)知識(shí)的多向探索，不經(jīng)歷理論知識(shí)的漫長(zhǎng)建構(gòu)，其能力一般不會(huì)發(fā)生遷移，學(xué)科核心素養(yǎng)也難以形成。

由此，可以肯定的是，在教與學(xué)的過(guò)程中，最有價(jià)值的部分是知識(shí)結(jié)構(gòu)化，這是知識(shí)整合、深度學(xué)習(xí)的階段，也是最困難的階段。綜合化教學(xué)理念的核心是通過(guò)提供主題性、綜合性的學(xué)習(xí)任務(wù)，推動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)化的、理論導(dǎo)向的學(xué)科素養(yǎng)。這樣的理念旨在克服知識(shí)日益碎片化的傾向，幫助學(xué)生形成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的深度學(xué)習(xí)狀態(tài)，對(duì)當(dāng)下的教育教學(xué)實(shí)踐具有重要的意義。

一、基于化學(xué)思想，推進(jìn)化學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化

利用少數(shù)核心的化學(xué)思想，形成大概念→小概念→具體物質(zhì)或具體技能的知識(shí)結(jié)構(gòu)，有利于學(xué)生對(duì)具體知識(shí)的識(shí)記、理解、綜合應(yīng)用，形成化學(xué)核心素養(yǎng)。

1.微粒觀之下，有關(guān)“物質(zhì)的構(gòu)成”的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

客觀世界是由物質(zhì)構(gòu)成的?；瘜W(xué)則是在分子、原子層次上研究物質(zhì)的組成和性質(zhì)的一門科學(xué)。究其本質(zhì)，質(zhì)子、中子、電子的相互作用形成原子的結(jié)構(gòu)，解釋了原子的性質(zhì)；原子又通過(guò)共用電子、得失電子等途徑構(gòu)成分子或離子等微粒；粒子之間的相互作用聚集成物質(zhì)，也解釋物質(zhì)的性質(zhì)。初中化學(xué)就是利用“物質(zhì)、元素、分子、原子、質(zhì)子、中子、電子”這些核心概念形成了一種化學(xué)獨(dú)有的層次性結(jié)構(gòu)，也形成了分析物質(zhì)性質(zhì)的理論基礎(chǔ)。（如圖1）

圖1 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)層級(jí)圖

2.分類思想之下，有關(guān)“物質(zhì)的性質(zhì)”的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

分類是根據(jù)對(duì)象本質(zhì)屬性的異同點(diǎn)而將其區(qū)分和把握的一種思想方法，這是一種推動(dòng)科學(xué)發(fā)展的思想方法，也是知識(shí)具有內(nèi)在結(jié)構(gòu)的根本原因。化學(xué)依據(jù)元素、原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行了分類，形成了元素周期表、物質(zhì)的分類體系。例如，物質(zhì)的種類分為混合物、單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽、有機(jī)物等。（如圖2）

圖2 物質(zhì)的性質(zhì)分類

3.守恒原理之下，有關(guān)“質(zhì)量和數(shù)量”的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

物理學(xué)中，質(zhì)量的定義是物體中所含物質(zhì)的多少；從化學(xué)的視角看，質(zhì)量可理解為質(zhì)子、中子、電子數(shù)量的多少。這就在質(zhì)量與數(shù)量之間建立起互相解釋與運(yùn)算的知識(shí)系統(tǒng)。

基于質(zhì)量與數(shù)量的關(guān)系，很容易推導(dǎo)出物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)會(huì)遵循質(zhì)量守恒定律，以及質(zhì)量有加和性、微觀相對(duì)質(zhì)量之比即為宏觀質(zhì)量之比等原理，形成類似于數(shù)學(xué)公理、定理的一般知識(shí)序列。例如，由原理“質(zhì)量即數(shù)量”，可得到：推論1，質(zhì)量有守恒性；推論2，質(zhì)量有加和性；推論3，微觀相對(duì)質(zhì)量之比=宏觀質(zhì)量之比。這樣有利于學(xué)生把概念和原理具體運(yùn)用到化學(xué)式、化學(xué)方程式的運(yùn)算及逆向運(yùn)算中。

二、圍繞結(jié)構(gòu)化知識(shí)，開(kāi)展學(xué)科綜合性學(xué)習(xí)

實(shí)踐表明，結(jié)構(gòu)性知識(shí)是難以教會(huì)的，在精講多練的教學(xué)思路中，只有5%～10%的學(xué)生會(huì)形成個(gè)人的知識(shí)結(jié)構(gòu)，并使其得到恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用。

教育研究表明，在條件許可的情況下，學(xué)生渴望主導(dǎo)學(xué)習(xí)，主動(dòng)參與和探索學(xué)習(xí)，利用已有的知識(shí)去引導(dǎo)自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容，而教師可以將精力集中在提供結(jié)構(gòu)良好的、豐富的學(xué)習(xí)資源上面。

在學(xué)習(xí)的初期，教師要想方設(shè)法地為學(xué)生呈現(xiàn)知識(shí)的整體圖景，圍繞知識(shí)的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)綜合性的任務(wù)，使教與學(xué)能夠“基于結(jié)構(gòu)，為了建構(gòu)”，這樣，后續(xù)的知識(shí)圍繞最初的結(jié)構(gòu)緩緩展開(kāi)，使知識(shí)學(xué)習(xí)和結(jié)構(gòu)構(gòu)建融為一體。這種教學(xué)的好處是，學(xué)生的學(xué)習(xí)有了方向感，能在一個(gè)正確的方向上采取切實(shí)行動(dòng)，既可以幫助他們?cè)谝粋€(gè)系統(tǒng)下理解單個(gè)知識(shí)，也有利于知識(shí)結(jié)構(gòu)的修正、完善，從而獲得學(xué)習(xí)的成就感、掌控感。

例如，在“物質(zhì)的構(gòu)成”的教學(xué)中，教師可以始終堅(jiān)持“物質(zhì)→分子→原子→質(zhì)子、中子、電子”這一主線，逐步厘清“物質(zhì)→分子”“原子→元素”“分子→原子”“物質(zhì)→元素”“原子→質(zhì)子、中子、電子”“質(zhì)子、中子、電子的屬性”這些概念的關(guān)聯(lián)。在主線清晰之后，再逐步補(bǔ)充“電子的核外排布→原子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)→稀有氣體元素等原子直接構(gòu)成物質(zhì)”和“電子的核外排布→原子通過(guò)得失電子成為離子→物質(zhì)”這兩條線，最終形成物質(zhì)的構(gòu)成的完整圖景。

九年級(jí)化學(xué)可以整合成以下一些主題：物質(zhì)的構(gòu)成、物質(zhì)的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)的原理和方法、質(zhì)量計(jì)算等。這些主題本身都蘊(yùn)藏著結(jié)構(gòu)化的知識(shí)體系，有利于開(kāi)展綜合性學(xué)習(xí)。

總之，學(xué)科綜合性學(xué)習(xí)需要立足于整門學(xué)科，規(guī)劃出一些完整的、主題式的任務(wù)，按照從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的順序逐步遞進(jìn)，保留要素之間的關(guān)聯(lián)，以此來(lái)形成知識(shí)的結(jié)構(gòu)。當(dāng)下流行的大單元教學(xué)、大概念教學(xué)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等都體現(xiàn)了這一特質(zhì)。

三、基于結(jié)構(gòu)良好的情境資源，推動(dòng)有指導(dǎo)的自主學(xué)習(xí)

1.反復(fù)對(duì)話，有利于開(kāi)展綜合性學(xué)習(xí)。

在以說(shuō)教為主的課堂中，師生之間缺乏有意義的互動(dòng)交流，難以真正地推動(dòng)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)細(xì)致考查、進(jìn)一步整合和結(jié)構(gòu)化。

例如，一個(gè)學(xué)生在閱讀了教材的序言部分后，對(duì)“什么是化學(xué)”產(chǎn)生了一系列的問(wèn)題，如什么是物質(zhì)、物質(zhì)與分子的關(guān)系、分子與原子的關(guān)系、分子與原子有什么不同、原子的內(nèi)部是什么情況等問(wèn)題。師生之間開(kāi)啟了一次有意義的對(duì)話，反反復(fù)復(fù)地討論“物質(zhì)→分子→原子→質(zhì)子、中子、電子”這條知識(shí)主線，經(jīng)過(guò)一個(gè)多小時(shí)的對(duì)話，學(xué)生學(xué)到了課堂上需要一兩個(gè)月時(shí)間才能學(xué)到的內(nèi)容，自主建構(gòu)了一條知識(shí)主線。從此，他迷上了化學(xué)，后來(lái)在化學(xué)上的學(xué)習(xí)能力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超同班學(xué)生。

學(xué)習(xí)最好是由學(xué)生自己的問(wèn)題推動(dòng)。學(xué)生在沒(méi)有問(wèn)題的時(shí)候，教師可以設(shè)計(jì)多樣化的情境，用不同的語(yǔ)言表述、從不同的角度來(lái)提出問(wèn)題，探查學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況，協(xié)助學(xué)生在對(duì)話中逐步建構(gòu)起知識(shí)結(jié)構(gòu)。對(duì)話能夠較好地落實(shí)“有指導(dǎo)的自主學(xué)習(xí)”設(shè)想，保證知識(shí)在結(jié)構(gòu)化的過(guò)程中，時(shí)刻都在被聽(tīng)到、感知、確認(rèn)，讓這一過(guò)程不再是一個(gè)期望的突發(fā)事件，而成為一種學(xué)習(xí)常態(tài)。尤其是師生之間單獨(dú)的對(duì)話，可以更準(zhǔn)確地為學(xué)生提供個(gè)性化的支持，提升他們知識(shí)結(jié)構(gòu)化的水平。

2.重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)，保證體驗(yàn)的充分性，強(qiáng)化情知一體。

綜合性學(xué)習(xí)還包括知識(shí)、技能和態(tài)度的整合。化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該得到足夠的關(guān)注。演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)不能像旅游一般在導(dǎo)游的快速講演下走馬觀花，而失去應(yīng)有的教育作用。

例如，水的沸騰、氣泡的冒出、顏色的改變等化學(xué)現(xiàn)象都會(huì)觸動(dòng)學(xué)生的心靈，引發(fā)美妙的遐想，刺激智慧的生成。當(dāng)學(xué)生一次、兩次地感受氯酸鉀的潔白、高錳酸鉀美麗的紫，那些抽象的化學(xué)式、化學(xué)方程式就有了生命，也能長(zhǎng)久地留在記憶中。在有化學(xué)教師指導(dǎo)的情況下，學(xué)?？梢蚤_(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生能夠從容地、充分地做實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在切身體驗(yàn)中去掌握具體的知識(shí)，這樣的學(xué)習(xí)才是有趣的、自然的，也能取得飽含情感的綜合效果。

3.控制教學(xué)的節(jié)奏，先慢后快，慢是為了快。

一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)，一開(kāi)始需要施加一個(gè)較大的力，物體才會(huì)開(kāi)始緩緩運(yùn)動(dòng)，經(jīng)歷一段時(shí)間的加速后，才能以肉眼可見(jiàn)的速度向前，達(dá)到一定速度后，只要施加較小的力，物體就可以因?yàn)閼T性勻速向前。同樣的道理，由于缺乏必要的能力和經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生最初的綜合性學(xué)習(xí)需要盡最大的努力和放慢速度。

例如，九年級(jí)化學(xué)中氧氣的性質(zhì)和制法是教材上重點(diǎn)介紹的第一個(gè)物質(zhì)。通過(guò)對(duì)氧氣性質(zhì)的學(xué)習(xí)，學(xué)生認(rèn)識(shí)到如何系統(tǒng)且有重點(diǎn)地掌握一種物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。通過(guò)對(duì)氧氣制取的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅認(rèn)識(shí)到制取氣體的實(shí)驗(yàn)室制法與工業(yè)制法、發(fā)生裝置的兩種類型、實(shí)驗(yàn)的總體步驟、裝置氣密性的檢查方法、收集氣體的方法、驗(yàn)滿的方法，還掌握了制取氣體的結(jié)構(gòu)性知識(shí)等。當(dāng)學(xué)生形成了比較穩(wěn)固的知識(shí)體系后，再遷移到二氧化碳的相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)上就會(huì)變得輕松起來(lái)，學(xué)生也有一種自然和愉悅的感覺(jué)。

在綜合性學(xué)習(xí)上，最初學(xué)習(xí)的徹底性優(yōu)于速度，最初的慢會(huì)帶來(lái)后面的快。如果放大到一個(gè)學(xué)期來(lái)規(guī)劃的話，這么做其實(shí)是經(jīng)濟(jì)的，是節(jié)省時(shí)間的，能達(dá)到越學(xué)越輕松的效果。

四、綜合化教學(xué)的價(jià)值追求與現(xiàn)實(shí)困境

初中生的學(xué)習(xí)困難常在于學(xué)習(xí)時(shí)的無(wú)方向感和解題時(shí)的毫無(wú)計(jì)劃，本質(zhì)上都是缺乏結(jié)構(gòu)化思維導(dǎo)向的學(xué)科素養(yǎng)所引發(fā)的問(wèn)題。

1.綜合化教學(xué)的關(guān)鍵指標(biāo)——結(jié)構(gòu)化思維水平。

斯坦福大學(xué)做過(guò)一項(xiàng)關(guān)于小學(xué)生作業(yè)量的多少與未來(lái)的人生成就的相關(guān)性實(shí)驗(yàn)，最后得出的結(jié)論是：大量的作業(yè)訓(xùn)練，對(duì)小學(xué)生的貢獻(xiàn)基本為零，反而還有很多的負(fù)面作用，導(dǎo)致很多小學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)越來(lái)越?jīng)]興趣。

現(xiàn)實(shí)中，大多數(shù)學(xué)生常忙于學(xué)習(xí)和記憶一些具體的知識(shí)，試圖通過(guò)不停地刷題積累處理不同問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)和技巧，而在知識(shí)的整合、組織、結(jié)構(gòu)化方面，既沒(méi)有掌握足夠的資源，也缺乏個(gè)人的真實(shí)努力，這導(dǎo)致了他們的學(xué)習(xí)無(wú)法取得進(jìn)步?？梢哉f(shuō)，在結(jié)構(gòu)化方面如果只是一種消耗性的努力，會(huì)產(chǎn)生令人困惑的結(jié)果。

結(jié)構(gòu)化的知識(shí)會(huì)導(dǎo)致思維產(chǎn)生組織性力量，這是學(xué)科素養(yǎng)的關(guān)鍵性指標(biāo)，也是學(xué)科教育長(zhǎng)期而重要的目標(biāo)。

例如，一名學(xué)生經(jīng)過(guò)兩個(gè)月綜合性學(xué)習(xí)后，形成了較好的結(jié)構(gòu)化知識(shí)體系，也養(yǎng)成了結(jié)構(gòu)化思維的能力。雖然該生其他學(xué)科成績(jī)都是中等水平，但在化學(xué)上卻表現(xiàn)出了卓越的能力。其他經(jīng)過(guò)綜合性學(xué)習(xí)的學(xué)生也有類似的表現(xiàn)，他們的學(xué)習(xí)常表現(xiàn)出一種輕松愉悅的狀態(tài)，有令人驚奇的學(xué)習(xí)結(jié)果，讓人感受到了綜合性學(xué)習(xí)的巨大潛力。

2.綜合化教學(xué)需要進(jìn)一步討論的幾個(gè)問(wèn)題。

綜合性學(xué)習(xí)是有成本的。第一，教師需要對(duì)學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行深度整合和結(jié)構(gòu)化；第二，需要學(xué)科資源的建設(shè)，教師要努力為學(xué)生自主的、綜合的學(xué)習(xí)規(guī)劃完整的任務(wù)，提供豐富的資源；第三，需要強(qiáng)化師生之間的互動(dòng)，在綜合性學(xué)習(xí)初期要提供更加便捷的、個(gè)性化的支持。另外，綜合化教學(xué)還需要突破一些制度上的屏障，需要彈性的課時(shí)設(shè)計(jì)。綜合化教學(xué)是著力于整門學(xué)科而進(jìn)行的設(shè)計(jì)，需要根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)作出靈活的時(shí)間安排；開(kāi)展綜合性學(xué)習(xí)，不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生的表現(xiàn)會(huì)更加懸殊，難以協(xié)同一致，因此，需要改進(jìn)大班集體授課制——如班級(jí)可以劃分為一些小組，再多樣化地輪轉(zhuǎn)前進(jìn)，形成新的教學(xué)組織形式等。