哲學(xué)視野下的高中化學(xué)教學(xué)重構(gòu)

王換榮　陳進(jìn)前

【摘 要】高中化學(xué)教學(xué)更關(guān)注化學(xué)思想和方法的傳遞。哲學(xué)為化學(xué)學(xué)科提供思想觀和方法論，化學(xué)課程也為哲學(xué)提供理論實(shí)證和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。文章分析了高中化學(xué)的方法論和教學(xué)論，論述了在哲學(xué)思想指導(dǎo)下的化學(xué)教學(xué)重構(gòu)，幫助教師認(rèn)識、理解化學(xué)教學(xué)應(yīng)堅守的邏輯和理念，合理選擇教學(xué)素材，科學(xué)重構(gòu)教學(xué)，包括知識與問題建構(gòu)、教材與情境建構(gòu)，為教師提高教學(xué)設(shè)計的科學(xué)性、針對性和有效性提供參考，從根源上落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】哲學(xué)；學(xué)科哲學(xué)；方法論；教學(xué)論；教學(xué)重構(gòu)

心理學(xué)認(rèn)為，遺忘的實(shí)質(zhì)是知識與認(rèn)知結(jié)構(gòu)簡化的過程。在學(xué)科知識迅速增長與學(xué)生學(xué)習(xí)時間和精力有限的矛盾下，淺層學(xué)習(xí)所得的具體知識很容易被遺忘。而蘊(yùn)含在知識之中的學(xué)科思想和方法等則會根植于學(xué)生的頭腦中，形成從化學(xué)視角認(rèn)識事物和處理問題的思維習(xí)慣，即化學(xué)觀念。［1］盡管化學(xué)觀念從內(nèi)容的文字表達(dá)上屬于知識，但學(xué)生很難通過教師的講授來獲得，而是需要經(jīng)歷較長時間的學(xué)習(xí)和遷移來獲得。

哲學(xué)有著普適性和深刻性的特點(diǎn)，研究自然科學(xué)離不開哲學(xué)的思維、判斷與邏輯。哲學(xué)思想能有效地指導(dǎo)學(xué)生探求物質(zhì)變化的規(guī)律并形成化學(xué)觀念?；瘜W(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖匀豢茖W(xué)，高中化學(xué)教學(xué)應(yīng)著力讓學(xué)生準(zhǔn)確、牢固地建立基本的化學(xué)觀念。這就需要教師把哲學(xué)思想指導(dǎo)下的“化學(xué)觀念和方法”作為教學(xué)的重要內(nèi)容，以適合化學(xué)學(xué)科的特質(zhì)。同時，教師應(yīng)構(gòu)筑化學(xué)和哲學(xué)碰撞、融合的有效途徑，以有效培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)觀念。學(xué)生唯有掌握化學(xué)學(xué)習(xí)的方法，才能獨(dú)立自主地持續(xù)獲得化學(xué)知識，發(fā)現(xiàn)和解決日常生活中的實(shí)際問題，落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

一、哲學(xué)思想對化學(xué)教學(xué)的意義

當(dāng)前，很多學(xué)生對化學(xué)知識缺乏規(guī)律性認(rèn)識和辯證性思考，以致被各個零散的知識點(diǎn)所迷惑，陷入死記硬背的困境。教師應(yīng)直面“知識傳授式為主”的教學(xué)存在的問題，基于課標(biāo)要求、章節(jié)內(nèi)容和歷史發(fā)展等資源去重構(gòu)教學(xué)，通過教材的再創(chuàng)造和科學(xué)施教，引導(dǎo)學(xué)生用辯證唯物主義哲學(xué)思想去建構(gòu)新知，幫助學(xué)生透過紛繁復(fù)雜的表象認(rèn)清知識的本質(zhì)，讓他們盡可能形成完整的知識體系和正確的化學(xué)觀念。

二、化學(xué)哲學(xué)思想的內(nèi)涵

哲學(xué)觀點(diǎn)貫穿并支配著自然科學(xué)的發(fā)展歷程，哲學(xué)思想具有批判性，而學(xué)科的本質(zhì)是問題源。可見，學(xué)科教學(xué)也是學(xué)與問的辯證法。

（一）化學(xué)和哲學(xué)的關(guān)系

學(xué)科哲學(xué)就是本學(xué)科所蘊(yùn)含反映的世界觀、方法論和價值觀，即學(xué)科思想觀念、學(xué)科思維方法和學(xué)科精神文化。［2］筆者對其內(nèi)涵概括如下（如圖1）。而化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的自然科學(xué)，蘊(yùn)含著豐富的辯證唯物主義思想。將哲學(xué)運(yùn)用于化學(xué)教學(xué)，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，并在更高層次上幫助學(xué)生認(rèn)識現(xiàn)象、理解規(guī)律，提高學(xué)生的思維能力。

（二）化學(xué)教學(xué)的兩大理論基礎(chǔ)

化學(xué)教學(xué)的兩大理論基礎(chǔ)是化學(xué)方法論和化學(xué)教學(xué)論，產(chǎn)生于哲學(xué)的世界觀和方法論，內(nèi)涵如圖2所示。化學(xué)教學(xué)的實(shí)質(zhì)是教師把人類已知的化學(xué)真理通過創(chuàng)造性教學(xué)內(nèi)化為學(xué)生的真知，同時引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力的一種特殊的認(rèn)知過程。

三、哲學(xué)思想指導(dǎo)下的化學(xué)教學(xué)重構(gòu)

教學(xué)建構(gòu)包括知識與問題建構(gòu)、教材與情境建構(gòu)。知識與問題建構(gòu)就是從知識表象出發(fā)，設(shè)計問題鏈，由淺入深，形成嚴(yán)密的邏輯推理形式，并由思辨的哲學(xué)思想糾正思維方向。教材與情境建構(gòu)則是根據(jù)教材提供的教學(xué)內(nèi)容與性質(zhì)準(zhǔn)確選擇并整合恰當(dāng)?shù)那榫乘夭?。學(xué)科本質(zhì)是問題源，生態(tài)課堂是對問題源的把握，而問題教學(xué)也是學(xué)與問的辯證法［3］。哲學(xué)思想指導(dǎo)下的化學(xué)教學(xué)重構(gòu)要求教師既能深入研究教材，又能跳出知識層面，以學(xué)科思想駕馭教材，進(jìn)入問題源。由此，筆者整理了哲學(xué)視野下的高中化學(xué)教學(xué)方向和內(nèi)容（見表1）。

（一）哲學(xué)思想指導(dǎo)下的化學(xué)教學(xué)流程

在理論教學(xué)中，教師應(yīng)首先根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)的個性，找出與學(xué)生已習(xí)得知識具有共性的教學(xué)內(nèi)容，再選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法。其次，運(yùn)用矛盾的觀點(diǎn)得出知識的具體特征和本質(zhì)規(guī)律。學(xué)生既要運(yùn)用歸納與總結(jié)的思維方式，也要發(fā)揮合理聯(lián)想和創(chuàng)造性思維，最大程度地激發(fā)認(rèn)識潛能。課堂教學(xué)完成后，學(xué)生再利用抽象和具象思維，獲得最終的結(jié)論。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以要求學(xué)生運(yùn)用辯證思維探究整個實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計思路和每個實(shí)驗(yàn)步驟之間的內(nèi)在聯(lián)系，歸納總結(jié)出最佳方案。在這個過程中，學(xué)生不能只是按照步驟逐步完成實(shí)驗(yàn)，而是需要透過實(shí)驗(yàn)表象了解其內(nèi)在聯(lián)系，完成綜合分析，再總結(jié)實(shí)驗(yàn)的各個結(jié)論和關(guān)系，形成最終的結(jié)論。需要強(qiáng)調(diào)的是，成功的實(shí)驗(yàn)可以為理論教學(xué)提供有力的解釋，失敗的實(shí)驗(yàn)也是學(xué)習(xí)的一種資料?？傊?，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要著重培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)問題、分析問題的能力，透過現(xiàn)象抓住本質(zhì)，這樣分析和解決問題才會得心應(yīng)手。［4］

（二）哲學(xué)思想的具體運(yùn)用

重構(gòu)教學(xué)的目的是回歸教育的本真。教師可以圍繞以下化學(xué)哲學(xué)思想，幫助學(xué)生提高學(xué)科認(rèn)識和判斷力，發(fā)展創(chuàng)新思維。

1.以對立統(tǒng)一規(guī)律理解化學(xué)概念

對立統(tǒng)一規(guī)律又稱矛盾規(guī)律，揭示了事物發(fā)展的實(shí)質(zhì)。對立統(tǒng)一規(guī)律轉(zhuǎn)化為方法論，就是矛盾分析法。在進(jìn)行化學(xué)概念教學(xué)時，教師要引導(dǎo)學(xué)生正確理解概念的內(nèi)涵和外延，用對立統(tǒng)一規(guī)律理解化學(xué)概念。如在“氧化還原反應(yīng)”的教學(xué)中，教師首先引導(dǎo)學(xué)生分析元素的化合價有升必有降，從宏觀上認(rèn)識氧化還原反應(yīng)的規(guī)律。其次，基于化合價變化與電子轉(zhuǎn)移的相關(guān)性，即電子有得必有失，從微觀上認(rèn)識氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。最后，引導(dǎo)學(xué)生利用氧化還原反應(yīng)的概念判斷物質(zhì)的氧化性和還原性，并歸納常見的氧化劑和還原劑。其中，對于陌生氧化還原反應(yīng)方程式的書寫，需要先根據(jù)元素化合價的升和降判斷氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物，再按照“氧化劑+還原劑＝還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物”的模式進(jìn)一步書寫，并注意酸堿性。如此，學(xué)生有據(jù)可查，才能更好地理解化學(xué)概念。

2.以量變引起質(zhì)變思想預(yù)測化學(xué)規(guī)律

量變是在原有度的范圍內(nèi)漸進(jìn)的變化，不改變事物的根本性質(zhì)。質(zhì)變是事物超出度的界限的變化，是本質(zhì)上的顯著變動。元素周期律是元素性質(zhì)量變和質(zhì)變的完美統(tǒng)一，運(yùn)用元素周期律可以預(yù)測元素的性質(zhì)。如堿金屬鈉與鉀是ⅠA族元素，它們都能與水反應(yīng)。銣、鈉、鉀屬于同族元素，可預(yù)測出銣也能與水反應(yīng)。堿土金屬鍶與鈣是ⅡA族元素，鈣是活潑金屬，氫氧化鈣是強(qiáng)堿，可預(yù)測出氫氧化鍶也是強(qiáng)堿。

3.以結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)觀念梳理化學(xué)內(nèi)容

因果律是自然科學(xué)的基石。對于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，性質(zhì)是表象，是果；結(jié)構(gòu)是本質(zhì)，是因。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)是化學(xué)學(xué)科的核心觀念，貫穿整個高中化學(xué)學(xué)習(xí)過程。對于這一觀念的學(xué)習(xí)，《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》明確指出可以整體設(shè)計為四個階段：在必修階段元素周期律的學(xué)習(xí)中，認(rèn)識元素“位”“構(gòu)”“性”之間的內(nèi)在聯(lián)系，能根據(jù)元素“位”“構(gòu)”的特點(diǎn)預(yù)測和解釋元素的性質(zhì)；在選擇性必修課程化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì)的學(xué)習(xí)中，能根據(jù)化學(xué)鍵的特點(diǎn)，解釋和預(yù)測化合物的性質(zhì)；在選擇性必修課程分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)的學(xué)習(xí)中，能解釋和說明分子間作用力、氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響；在選擇性必修課程“有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)”模塊的學(xué)習(xí)中，能根據(jù)有機(jī)化合物官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)解釋和預(yù)測有機(jī)化合物的性質(zhì)。［5］由此，教師可以根據(jù)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)這個觀念梳理化學(xué)內(nèi)容，提升學(xué)生的理解水平。

4.以歸納總結(jié)方法提升學(xué)習(xí)效率

歸納總結(jié)是對知識的再加工和重組，是學(xué)生必備的學(xué)習(xí)方式和邏輯思維方法。在學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)之初，教師可以建立物質(zhì)分類的思想，讓學(xué)生能夠體會采用科學(xué)的方法提高學(xué)習(xí)效率的喜悅，感受化學(xué)世界有章可循的微妙之處，為整個化學(xué)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。其中，物質(zhì)及其變化的分類標(biāo)準(zhǔn)從物質(zhì)的組成和性質(zhì)等宏觀視角，拓展到物質(zhì)的構(gòu)成、結(jié)構(gòu)和參加化學(xué)反應(yīng)的粒子等微觀視角。教師可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用分類的方法，發(fā)現(xiàn)物質(zhì)及其變化的規(guī)律，預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)及可能發(fā)生的變化，為物質(zhì)的轉(zhuǎn)化埋下伏筆。

5.以理論聯(lián)系實(shí)際觀念提高關(guān)鍵能力

學(xué)習(xí)的基本方法是用理論分析實(shí)際，以實(shí)際驗(yàn)證理論，從理論與實(shí)際的結(jié)合中理解并運(yùn)用知識?；瘜W(xué)的實(shí)踐性特點(diǎn)，決定了學(xué)習(xí)化學(xué)的正確態(tài)度和根本方法是理論聯(lián)系實(shí)際，并將習(xí)得的知識應(yīng)用于生活中。因此，要充分重視并發(fā)揮觀察和實(shí)驗(yàn)的作用。例如，教師可以引導(dǎo)學(xué)生圍繞生命健康的相關(guān)問題，開展綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提高學(xué)生的關(guān)鍵能力。其中，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主題有食物成分的檢測——菠菜中的色素，天然藥物的提取——茶葉中咖啡因等成分的提取，藥物成分檢驗(yàn)——比色法測定補(bǔ)鐵劑中鐵元素的含量、抑酸劑抗酸容量的探測，食品加工過程探究——啤酒的釀造，藥物設(shè)計與合成——阿司匹林的合成等。

6.以普遍聯(lián)系規(guī)律尋找化學(xué)規(guī)則

物質(zhì)內(nèi)部、物質(zhì)與物質(zhì)之間的聯(lián)系都是普遍存在的，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過普遍聯(lián)系規(guī)律，尋找化學(xué)規(guī)則。例如，學(xué)會從物質(zhì)類別和元素價態(tài)兩個視角認(rèn)識具有變價元素的物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，并建立認(rèn)識模型，既可以豐富研究物質(zhì)的思路和方法，也可以總結(jié)出學(xué)習(xí)元素及其化合物性質(zhì)的一般規(guī)則。也就是說，學(xué)生可以依據(jù)研究目的設(shè)計探究方案，通過實(shí)驗(yàn)探究元素及其化合物的化學(xué)性質(zhì)；也可以結(jié)合應(yīng)用實(shí)例，將元素及其化合物性質(zhì)的知識運(yùn)用于解決生產(chǎn)、生活中簡單的化學(xué)問題，強(qiáng)化性質(zhì)決定用途的核心觀念。這也是科學(xué)探究與創(chuàng)新意識思維方式的具體表現(xiàn)形式。

7.以主次矛盾思想落實(shí)核心素養(yǎng)培養(yǎng)

主要矛盾和次要矛盾互相聯(lián)系，兩者在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。教師在集中力量解決主要矛盾的同時，要學(xué)會統(tǒng)籌兼顧，恰當(dāng)處理次要矛盾。在化學(xué)教學(xué)中，教師既要傳授學(xué)生化學(xué)學(xué)科知識，更要采取有效方式調(diào)動學(xué)生的主動思維和深度思維，讓學(xué)生認(rèn)識化學(xué)的學(xué)科價值，這是主要矛盾和次要矛盾的典型體現(xiàn)。這兩者互相依賴，對培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)觀念和發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)均具有重要意義。例如，學(xué)習(xí)認(rèn)識有機(jī)化合物的一般思路和方法時，要抓住主要矛盾，先從結(jié)構(gòu)入手，分析其碳骨架和官能團(tuán)，推測該有機(jī)物可能具有的性質(zhì)和用途。同時，根據(jù)有機(jī)物發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，了解其在有機(jī)合成中的作用。至于復(fù)雜有機(jī)物的所屬類別和名稱，則不必過于糾結(jié)。

8.以共性和個性觀念提升學(xué)習(xí)品質(zhì)

共性和個性是一切事物固有的本性，共性決定事物的基本性質(zhì)，個性揭示事物之間的差異。例如，化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡這四大平衡的共性是絕對的。在分析和解決四大平衡的問題時，學(xué)生既要掌握勒夏特列原理的定性判斷，也要學(xué)會運(yùn)用平衡常數(shù)的定量計算。處理更復(fù)雜的定量問題時，還要用到平衡疊加原理。個性是相對的、有條件的。如運(yùn)用反映相關(guān)量變化關(guān)系的圖像分析問題時，對于不同的平衡圖像，其橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的含義均不同；曲線的斜率或趨勢、曲線上的特殊點(diǎn)，如起點(diǎn)、終點(diǎn)、交點(diǎn)和拐點(diǎn)等也不同。

哲學(xué)和自然科學(xué)是相輔相成的?；瘜W(xué)是自然科學(xué)［6］，有著獨(dú)特的方法論和教學(xué)論，哲學(xué)思想能夠指導(dǎo)教師更準(zhǔn)確地把握教學(xué)方向和內(nèi)容。哲學(xué)引領(lǐng)的教學(xué)要求教師充分挖掘化學(xué)學(xué)科中的哲學(xué)素材，改變現(xiàn)行課堂史哲素養(yǎng)缺失的現(xiàn)狀，將哲學(xué)思想科學(xué)地運(yùn)用到高中化學(xué)課堂教學(xué)，循序漸進(jìn)地推進(jìn)，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入五彩繽紛的化學(xué)世界，使學(xué)生由感受化學(xué)中的哲學(xué)思想逐漸轉(zhuǎn)化為運(yùn)用哲學(xué)思想解決化學(xué)問題。

參考文獻(xiàn)：

［1］吳晗清，王連璉. 化學(xué)觀念體系及其教學(xué)研究：以變化觀為例［J］. 化學(xué)教學(xué)，2022（1）：3-7，26.

［2］陳燎原. 核心概念問題思辨教案建構(gòu)［J］. 教學(xué)管理與教育研究，2017（19）：114-116.

［3］莊麗萍，洪永健，張連煌. 基于學(xué)科哲學(xué)的“1245”課堂教學(xué)模式實(shí)踐研究：以“金屬的化學(xué)性質(zhì)”為例［J］. 中小學(xué)教學(xué)研究，2020（6）：9-14.

［4］毛燁炫，張西亞，趙秋艷. 食品生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中哲學(xué)思想的應(yīng)用［J］. 廣州化工，2021（22）：139-140.

［5］中華人民共和國教育部. 普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）［M］. 北京：人民教育出版社，2018：68-69.

［6］王軍翔. 中學(xué)化學(xué)教育的重構(gòu)：用哲學(xué)的觀點(diǎn)看［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2020（3）：1-6.

（責(zé)任編輯：羅小熒）

【作者簡介】王換榮，高級教師，杭州市優(yōu)秀教師、新銳教師，主要從事高中化學(xué)教育教學(xué)研究；陳進(jìn)前，杭州市基礎(chǔ)教育研究室化學(xué)教研員，正高級教師，特級教師，主要從事高中化學(xué)教育教學(xué)研究。

【基金項(xiàng)目】2023年浙江省教研課題“杭州探索：提升科學(xué)實(shí)踐能力的高中化學(xué)課堂教學(xué)研究”（G2023033）