SECI理論視域下的情境化教學(xué)設(shè)計

王繁斌　王世存

一、SECI理論主要內(nèi)容

20世紀(jì)末，野中郁次郎與竹內(nèi)弘高于《創(chuàng)新求勝》一書中首次提出了SECI理論。在SECI理論中，知識被劃分為顯性知識和隱性知識、揭示了這2種知識之間相互轉(zhuǎn)化與作用的過程，并認為這種過程是知識創(chuàng)造的主要途徑——即個體若要習(xí)得新知識，需要在預(yù)設(shè)好的情境中進行探索，使知識在頭腦中完成理解與遷移并將知識運用在新的情境中。

SECI理論提出的知識轉(zhuǎn)化模式包括“社會化（Socialization）”“外化（Extemalization）”“組合化（Combination）”“內(nèi)化（Internalization）”4個連續(xù)的過程。4個模式分別代表著4類知識的轉(zhuǎn)化過程。這4個階段緊密聯(lián)系并相互促進，呈現(xiàn)出螺旋式上升的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，動態(tài)體現(xiàn)出知識的創(chuàng)生與增長。

二、基于SECI理論的情境化教學(xué)環(huán)節(jié)

情境化教學(xué)是指教學(xué)過程中教師有目的地引入或創(chuàng)設(shè)以形象為主體的具體場景，使學(xué)生得到一定的體驗，從而有助于學(xué)生理解教材，同時使學(xué)生的心理機能得到發(fā)展的教學(xué)方法。

SECI理論作為一種表現(xiàn)知識螺旋上升的動態(tài)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的理論，在其上升過程中不僅有著縱向的提高拓展，更有著橫向的升高。而作為知識創(chuàng)造與使用的場所，SECI理論強調(diào)特定的“場”，上述任意一種知識的轉(zhuǎn)化過程，均離不開“場”的作用——即情境的支持。在SECI理論模型中則將其劃分為創(chuàng)始場、對話場、系統(tǒng)場和練習(xí)場，于是把基于SECI理論的情境化教學(xué)分為如圖1所示的4個階段。

1.建構(gòu)隱性知識向隱性知識轉(zhuǎn)化的創(chuàng)始場

隱性知識向隱性知識轉(zhuǎn)化的創(chuàng)始場是知識創(chuàng)造的出發(fā)點，隸屬于社會化階段。在創(chuàng)始場中，教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間互相表達感覺、情緒與心態(tài)，進而完成知識的第一階段的轉(zhuǎn)化。教師作為課堂的主導(dǎo)者，在此階段中需要培養(yǎng)良好的師生關(guān)系與班級氛圍，激發(fā)學(xué)生的熱情，使“場”中的隱性知識更為容易地進行轉(zhuǎn)化——即學(xué)生在具體情境中通過觀察、體驗，從而將日常生活中的真實事例轉(zhuǎn)化為自己的經(jīng)驗與知識。

2.建構(gòu)隱性知識向顯性知識轉(zhuǎn)化的對話場

對話場隸屬于外化階段，是一個用顯性化的概念和語言明晰表達隱性知識的過程。而在該過程中，既需要個體通過圖像與文字等一定方式將自身的隱性知識明晰化，也需要個體與他人交流，通過感受其他人的思想與行為來將知識表征出來。在具體情境中，教師需要引領(lǐng)學(xué)生在預(yù)設(shè)的情境中進行探究與討論，使學(xué)生借助文字、圖像以及模型等工具將頭腦中的知識表達出來。在這個過程中，由于個體的思考角度以及深廣度均有差異，教師需要尊重學(xué)生的個體差異性，從而使學(xué)生更加積極地將隱性知識轉(zhuǎn)化為顯性知識。

3.建構(gòu)顯性知識向顯性知識轉(zhuǎn)化的系統(tǒng)場

系統(tǒng)場是顯性知識向顯性知識的轉(zhuǎn)化，即知識創(chuàng)造的組合化階段。在該階段中，學(xué)生需要將在上一階段獲得來的較為零散的顯性知識組合成為系統(tǒng)的顯性知識。在具體情境中，教師不僅可以對知識做總結(jié)，也可以將各類知識用一定的脈絡(luò)聯(lián)系起來，使其更具有系統(tǒng)性，也便于學(xué)生將零散的知識系統(tǒng)化。

4.建構(gòu)顯性知識向隱性知識轉(zhuǎn)化的練習(xí)場

練習(xí)場隸屬于內(nèi)化階段，該階段是一個將顯性知識在頭腦中具像化的過程，也是理論與實踐緊密結(jié)合的過程。在該過程中，顯性知識經(jīng)過內(nèi)化，成為個體理論知識的一部分，成為擴大化的隱性知識。即使完成了前3個階段的知識創(chuàng)生過程，學(xué)生所獲得的顯性知識仍需要在具體情境中進行運用，才能將獲得的顯性知識內(nèi)化為屬于其自己的隱性知識。

三、基于SECI理論的“原電池”教學(xué)設(shè)計

“原電池”是高中化學(xué)選擇性必修第一冊第四章第一節(jié)的內(nèi)容。在高一階段，學(xué)生學(xué)習(xí)原電池知識之前，已經(jīng)深度學(xué)習(xí)了原電池的基礎(chǔ)內(nèi)容——氧化還原反應(yīng)，使學(xué)生能夠理解原電池中電子的轉(zhuǎn)移。除此之外學(xué)生還學(xué)習(xí)了“化學(xué)反應(yīng)與能量”，已經(jīng)掌握了化學(xué)反應(yīng)中能量變化的本質(zhì)，學(xué)生在學(xué)習(xí)原電池時便能意識到化學(xué)能能夠轉(zhuǎn)化為電能，而氧化還原反應(yīng)正是實現(xiàn)這種能量轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵。此外，原電池的知識也是后續(xù)許多重要知識點的基礎(chǔ)。

1.“原電池”知識轉(zhuǎn)化序列

在必修階段的“原電池”中，知識在“隱性——隱性、隱性——顯性、顯性——顯性、顯性——隱性”間相互轉(zhuǎn)化的序列見表1。

2.“原電池”教學(xué)設(shè)計示例

（1）引入情境、創(chuàng)設(shè)問題，建構(gòu)隱性知識向隱性知識轉(zhuǎn)化的創(chuàng)始場

[情境引入]電池幾乎是大家離不開的1種產(chǎn)品，小到遙控汽車，大到電動汽車都需要電池來作為能源，那么，我們平時在生活中常見電池的工作原理究竟是什么呢？這便是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，而黑板上的幾道問題就是我們學(xué)習(xí)它的途徑，其中一些問題大家可能無法理解，但我會和同學(xué)們一起努力來依次解決它們。在我們正式探索這些問題之前，大家可以討論和交流一下都各自對電池有什么獨到對見解或者認識。

[問題]①電路中的電流產(chǎn)生原因是什么？

②在我們所學(xué)習(xí)過的化學(xué)反應(yīng)中，什么類型的化學(xué)反應(yīng)有電子的轉(zhuǎn)移？之前我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了“化學(xué)反應(yīng)與能量變化”，那么在電池中是什么能轉(zhuǎn)化為電能呢？

③裝置中銅片上生成氣泡，是因為銅片與稀硫酸反應(yīng)了嗎？

④如何判斷原電池的正負極？

⑤判斷生活中常見的鋅錳+電池的正負極，并標(biāo)注其構(gòu)成（如圖2所示）。

[教師]討論結(jié)束，其實同學(xué)們在初中學(xué)習(xí)物理時，就已經(jīng)接觸了電路的相關(guān)知識，那么我請一位同學(xué)來回答一下第①個問題。

[學(xué)生1]電流的產(chǎn)生是由于電子的移動。

[教師]說得很好，電路中電流的形成就是因為電路中有電子的移動，電子帶負電，所以形成了與電子移動方向相反的電流。既然知道了電流產(chǎn)生的原因是因為電子，那么黑板上的第②個問題也請一位同學(xué)告訴我。

[學(xué)生2]氧化還原反應(yīng)。

[教師]沒錯，想必大家已經(jīng)猜到了這2個問題之間的關(guān)聯(lián)了，氧化還原反應(yīng)會發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，而電流的產(chǎn)生則來自于電子的移動，所以我們需要某種裝置將二者聯(lián)系在一起，從而組成我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容——原電池。

設(shè)計意圖 從生活的常見的電池引入，引出學(xué)生的生活經(jīng)驗從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并降低學(xué)習(xí)難度。提出各類問題使學(xué)生了解這節(jié)課的任務(wù)，并將生活經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為得到認同的新認知。

（2）逐步深入、攻克難題，建構(gòu)隱性知識向顯性知識轉(zhuǎn)化的對話場

[教師]在回答第③個問題之前，請同學(xué)們看看課本上的火力發(fā)電的裝置圖，可以發(fā)現(xiàn)火力發(fā)電的能量經(jīng)過了化學(xué)能——內(nèi)能——動能——電能4步的轉(zhuǎn)化。因此火力發(fā)電的效率并不是很高，僅有35％-38％，這是因為能量轉(zhuǎn)化過程中會出現(xiàn)大量的能量損耗。那肯定就有同學(xué)會問了，我們能否可以將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能呢？而這便是第③個問題的答案。至于接下來的第④個問題，便需要我們來用實驗進行探索。

[演示實驗]進行預(yù)先設(shè)計好的一組對照實驗，要求觀察且匯報實驗現(xiàn)象。

實驗1：將鋅片與銅片平行插入盛有稀硫酸的小燒杯中，使金屬片均沒于溶液中，觀察金屬片表面的現(xiàn)象。

實驗2：將鋅片與銅片平行插入盛有稀硫酸的小燒杯中，使金屬片均沒于溶液中，并用導(dǎo)線連接2塊金屬片，觀察金屬片表面現(xiàn)象。

[學(xué)生1]第1個實驗中鋅片逐漸溶解，并且鋅片表面產(chǎn)生氣泡，銅片沒有明顯現(xiàn)象。

[學(xué)生2]第2個實驗也是鋅片逐漸溶解，但卻是銅片表面生成氣泡。

[教師]同學(xué)們肯定能很快得出實驗1中鋅片是與稀硫酸發(fā)生了反應(yīng)生成了氫氣，但是實驗2中的現(xiàn)象又如何解釋呢？這也是我們對第④個問題的探究。那我想先問一下同學(xué)們，第2個實驗中真的是銅片與稀硫酸發(fā)生了反應(yīng)嗎？

[學(xué)生3]沒有發(fā)生反應(yīng)，如果稀硫酸與銅發(fā)生了反應(yīng)，會生成硫酸銅，硫酸銅溶液會顯藍色，可溶液并沒有顏色變化。

[教師]說的沒錯，但義為何氣泡會在銅片上生成呢？我們對實驗進行一些改進。

[改進實驗3]將上述實驗2中導(dǎo)線中串聯(lián)1個電流表，觀察電流表指針讀數(shù)。

[學(xué)生4]除了實驗2中原有的現(xiàn)象以外，電流表指針也發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明導(dǎo)線中有電流通過。

[教師]同學(xué)們對實驗現(xiàn)象都描述得很好，那么實驗3中有電流通過又說明了什么呢？

[學(xué)生5]有電流通過說明了該裝置實現(xiàn)了將化學(xué)能一步轉(zhuǎn)化為電能。

[教師]沒錯，實驗2和實驗3中的裝置就是我們今天要學(xué)習(xí)的原電池。

[板書]原電池：利用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。

設(shè)計意圖 進行演示實驗不僅可以集中學(xué)生的注意力、節(jié)約課堂時間，也可以使學(xué)生自己通過觀察現(xiàn)象的不同進行疑難答疑。并且教師進行引導(dǎo)，使學(xué)生能更為順利地總結(jié)出原電池的定義。

（3）概括統(tǒng)籌，建構(gòu)顯性知識向顯性知識轉(zhuǎn)化的系統(tǒng)場

[教師]既然有了原電池的定義，那么我請同學(xué)根據(jù)實驗裝置說說構(gòu)成原電池的條件。

[學(xué)生]有2塊不一樣的電極、作為電解質(zhì)溶液的稀硫酸、導(dǎo)線并且還要有能白發(fā)的氧化還原反應(yīng)。

[板書]原電池的裝置各組分示意圖（如圖3所示）。

[教師]現(xiàn)在我們已經(jīng)知曉了原電池的定義以及原電池的組成條件，那么有同學(xué)來回答一下第④個問題嗎，為什么實驗1中鋅片上面會產(chǎn)生氣泡而實驗2中卻是銅片上產(chǎn)生氣泡？

[學(xué)生]因為實驗3中說明了導(dǎo)線中有電子的轉(zhuǎn)移，鋅片發(fā)生反應(yīng)后，電子通過導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到了銅片上。

[教師]是的，實驗1中是因為鋅直接與稀硫酸發(fā)生了反應(yīng)，生成的電子直接在鋅片上轉(zhuǎn)移給了氫離子，從而生成了氫氣。但是實驗2中，鋅與稀硫酸反應(yīng)后電子通過導(dǎo)線到了銅片這邊，于是氫離子在銅片上得到電子被還原生成了氫氣。因此我們可以發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)線可以轉(zhuǎn)移電子，而電解質(zhì)溶液可以作為離子轉(zhuǎn)移的場所。

[板書]在原電池裝置中，允許電子通過的導(dǎo)線稱之為外電路，而允許離子通過的電解質(zhì)溶液稱之為內(nèi)電路。

[教師]我們已經(jīng)對原電池的工作原理有了一定的了解，但我們也知道電池都有著自己的正負極，那原電池的正負極又該如何判斷呢？這也是我們黑板上的第⑤個問題。

[學(xué)生1]通過電流表偏轉(zhuǎn)的方向來判斷。

[學(xué)生2]通過電子流出方向來判斷。

[教師]2種說法都沒有問題，因為電流的反方向就是電子移動的方向，因此都可以作為判斷依據(jù)，我們也可以用電極反應(yīng)式來表示。

[板書]原電池中電子流出的一極為負極，電子流人的一極為正極。

設(shè)計意圖 學(xué)生通過前2個階段的學(xué)習(xí)，已經(jīng)積累了有關(guān)原電池的零散知識與認知，通過一步步引導(dǎo)學(xué)生解決在課程開始時所提出的問題，使學(xué)生自己總結(jié)與歸納出更為系統(tǒng)的原電池的工作原理，這樣也能使學(xué)生對該知識的理解更加深刻，也培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力。

（4）學(xué)以致用，建構(gòu)顯性知識向隱性知識轉(zhuǎn)化的練習(xí)場

[教師]現(xiàn)在我們已經(jīng)解決了前5個問題，也已經(jīng)學(xué)習(xí)完了這節(jié)課所有新知識。那清同學(xué)們在我給出鋅錳干電池的電極反應(yīng)式的前提下獨自或與同學(xué)討論解決最后一個問題。

[板書]總反應(yīng)：

[學(xué)生]鋅錳干電池鋅為負極，二氧化錳為正極，氯化銨水溶液為電解質(zhì)溶液（如圖4所示）。

設(shè)計意圖 學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)并理解了原電池的定義、工作原理以及裝置組成。讓學(xué)生立即進行相關(guān)的練習(xí)可以趁熱打鐵，使學(xué)生對這部分的知識更加牢固，也能訓(xùn)練其在新情境中運用知識的能力。

基金項目：該研究由華中師范大學(xué)2023年度教師教育專項研究項目（編號：CCNUTEI2023-02）支持；2023年度湖北省教育科學(xué)規(guī)劃重點課題“新時代我國師范類專業(yè)培養(yǎng)質(zhì)量監(jiān)測體系構(gòu)建及實施研究”（編號：2023GA008）

（收稿日期：2024-01-29）