吳瓊+++陳佑清

摘要：由于教學的主渠道在課堂教學，因此，大學研究性教學更應關注課堂內學科教學如何促進學生進行探究性學習的問題，尤其是利用學科課程本身所蘊含的研究性學習資源，促進學生學會如何進行探究。大學課程本身所蘊含的研究性學習資源主要包括問題性知識、過程性知識、方法性知識、知識之間的聯系、知識與生活的聯系及其實踐應用等。這些資源對于學生探究意識與能力的形成具有特定的功能或價值。物理化學課程作為大學化學化工專業(yè)的基礎課程，蘊含著非常典型和豐富的研究性學習資源，開發(fā)和利用這些資源，能有效地促進學生探究意識和能力發(fā)展。

關鍵詞：物理化學；研究性教學；研究性學習；學習資源開發(fā)

大學研究性教學不僅應關注課堂教學之外研究性教學環(huán)節(jié)的設計和采用，如試行導師制、實施專門的大學生科研計劃等，更應該聚焦課堂教學本身研究性教學的滲透。畢竟，以學科課程為主要內容的課堂教學是大學教學的主要渠道，學生絕大部分的時間與精力都用于課堂教學，因此，課堂研究性教學的落實具有重要的意義。近年來，筆者結合所任教的物理化學課程，著重探討了大學課堂教學中如何指導學生進行探究的相關問題[1]。本文基于自身教學實踐經驗，集中探討大學課程本身所蘊藏的研究性學習資源的組織與開發(fā)，以促進大學生探究意識與能力的培養(yǎng)。

大學課程內容中蘊藏著多種類型的研究性學習的知識資源，這些資源對于學生探究意識與能力的形成各具特定的功能或價值。這些資源主要有如下幾個方面：

1. 問題性知識?？茖W知識源于對相關科學問題的發(fā)現和解答。一個學科整體知識框架以及每一章節(jié)的知識結構，其背后真正的結點在于其所針對的問題。問題構成知識框架或結構的內核和焦點。從知識形成和發(fā)展的邏輯來看，是先有問題，然后才有對此問題的探究過程和探究結論。不了解知識結論本身所對應的問題是什么，對于知識結論的理解就是膚淺的、僵化的，更遑論培養(yǎng)學生獨立發(fā)現問題和提出問題的能力。

多揭示知識背后的問題是什么、問題是如何被發(fā)現的、問題的理論和社會實踐意義何在等，有利于培養(yǎng)學生發(fā)現和提出問題的意識和能力。比如，讓學生理解科學問題發(fā)現或提出的學科發(fā)展和社會生活背景，有助于理解科學問題產生的根源、科學知識的生活意義和對于社會發(fā)展的價值。更為重要的是，這樣做有助于培養(yǎng)學生一系列重要的探究品質，如進行知識探究的動機、抱負和社會責任感，以及從社會需要或學科發(fā)展的邏輯中尋找值得探究的問題的敏感性。

在物理化學內容中，很多理論知識的形成和發(fā)展源自于對生產或生活中的問題的發(fā)現和解答。在物理化學教學中，通過給學生揭示相平衡和化學動力學理論知識形成過程中所針對的生產生活中的問題，特別容易引起他們對理論知識學習的興趣，并促進學生更深入地理解理論知識。

2. 過程性知識。由于科學在本性上追求對客觀規(guī)律的無限逼近，因此科學知識本身不是固定的，而是動態(tài)變化的。教材呈現的知識一般是知識發(fā)展的完成形態(tài)或最新形態(tài)，而知識的發(fā)展包含了很多人的創(chuàng)造、改進、深化和精致化等工作[2]。因此，人類所傳承下來的經典知識領域或科技產品其實并不是某一個人創(chuàng)造的，其中包含了很多人的勞動和智慧，是眾多人集體智慧的結晶，因此，知識的完成或最新形態(tài)往往表現出綜合性、復雜性、抽象性、遠離個人經驗和生活現實等特征。學生學習科學知識通常面臨的最大困難在于，他以個體有限的知識、經驗和思維能力去理解和消化包含眾多人智慧結晶的科技產品。而從知識發(fā)生學的角度看，知識的最初形態(tài)往往接近真實的自然或社會現象，以及人的日常生活經驗，其邏輯結構也相對簡單。因此，學生學習科學知識一般需要將知識進行還原，即要從知識最初產生的背景、針對的問題、人類對此問題探究的主要歷史過程等切入，了解知識發(fā)生、發(fā)展的具體過程。如此，才能真正理解知識。

在物理化學教學中，我們注重揭示知識的發(fā)生發(fā)展過程。如在講授熱力學第二定律時，不是單純地講授知識的結論，而是引導學生從了解熱力學第二定律形成的背景、發(fā)現發(fā)展的過程及其應用等入手，理解熱力學第二定律。教學實踐表明，揭示知識發(fā)生發(fā)展的具體過程，既方便于學生理解知識，也有助于學生學會研究問題、形成知識和改進知識的方法，形成對待科學探究永不滿足的態(tài)度。

3. 方法性知識。任何知識的形成都有其對應的發(fā)生和發(fā)展過程。在知識的發(fā)生和發(fā)展過程中，最為重要的是包含著發(fā)現和改進知識的方法。這種方法包括兩類，一類是研究方法，即獲取事實或證據的方法，如觀察、實驗、調查、經驗總結、文獻引證等；另一類是思維方法，即對收集到的科學事實、證據進行加工處理以獲得結論的方法，如演繹方法、歸納方法、比較方法、模型化方法等。

為了培養(yǎng)學生運用科學方法進行探究的能力，在物理化學教學中，我們特別有意識地引導學生了解、掌握本學科領域最基本的思想方法和研究方法，如歸納和演繹的方法、模型化方法、理想化方法、偏離理想法、數學的統(tǒng)計處理方法等。例如，19世紀末熱力學還只能處理理想體系，或將一些實際體系近似地當作理想體系來處理。這種處理對多數的實際體系有較大的偏差，人們對此必須作各種修正，極不方便。而且，不同實際體系的熱力學關系式得不到統(tǒng)一的公式，使得熱力學的應用受到限制。Lewis分別于1901年、1907年提出了“逸度”與“活度”的概念，并定義理想氣體的逸度等于壓力，活度等于它的濃度（逸度fB=?BpB，活度aB=?BxB）。逸度與活度的提出，使人們對不同實際體系相對于理想體系的偏差的修正有了統(tǒng)一形式，從而使實際體系在形式上就具有與理想體系完全相同的熱力學關系式，使理想與非理想體系能用統(tǒng)一的概念與形式處理。這種將理想體系性質加以修正用于非理想體系性質的偏離理想法，使得熱力學對實際體系的研究大為簡化。學生理解這種偏離理想法的形成過程及其應用，有助于他們學會運用這種思維方法處理類似的問題。

4. 知識之間的關系。一個學科的知識是由事實、概念、定律、規(guī)則、公式等基本要素構成的網絡結構。按照現代認知心理學的研究，陳述性知識在人腦中的基本存在形式（表征形式）就是命題網絡結構。某個知識點（一個概念、定律、公式等）的意義往往存在于該知識點與其他知識點的結構聯系之中。因此，脫離與相關知識點的豐富聯系，往往很難把握或理解某個知識點的豐富涵義。

了解知識之間的關系與學習如何進行探究或發(fā)現有密切的關系。首先，了解知識之間的關系有助于學生更深入地理解知識，并形成穩(wěn)定的認知結構。布魯納認為，把握了一個學科的基本結構，就更容易理解這個學科的很多具體的細節(jié)；同時，也有助于記憶，“除非把一件事情放進構造得很好的模式里面，否則就會忘記”[3]。內化的、穩(wěn)定的認知結構是學生進一步認識世界和獨立思考的基礎，也是進行自主探究和發(fā)現的前提。其次，理解知識之間的聯系還特別有助于學生在不同知識的關聯與溝通之間發(fā)現問題。不僅在一個學科范圍內理解知識之間的聯系，有助于發(fā)現新的問題，而且，將不同學科知識進行關聯和比較，很容易發(fā)現在單一學科界限內發(fā)現不了的問題。最后，把握了知識之間的內在聯系，才能靈活、自如地將知識運用到具體的情景中解決實際問題。布魯納認為，學習學科結構有多個方面的意義，其中之一就是有利于知識的遷移運用，“學到的觀念越是基本，幾乎可以歸結為定義，則這些觀念對新問題的適應性就越寬廣。”基本觀念具有“既廣泛而又強有力的適用性”[4]。

5. 知識與生活的聯系及實踐應用?？茖W知識的一個重要特征是，在思維方式上，與日常經驗和常識不同，它主要以分析化或分科化的方式，對客觀世界進行分門別類的研究，形成數、理、化、生、天文、地學等不同學科；同時，在某一學科范圍內，科學主要運用抽象、概括及概念化思維，對基于觀察、實驗、調查所收集的事實和現象，進行整理并形成具有內在邏輯結構的知識體系。因此，科學知識從來不是簡單、直觀地描述或再現現實，而是在學科界限內，以一套概念、范疇體系去揭示現實、現象背后的內在結構和規(guī)律?？茖W知識所具有的分析化、概念化、抽象化思維等特征，使得科學知識雖然從來源上看與現實具有密切的關聯，但在存在形態(tài)或呈現形式上卻與現實存在一定的距離。學生學習科學知識，是以自身現有經驗、知識和思維能力為基礎，去消化、吸收高于其經驗、知識和思維能力的科學知識，因此，科學知識對于學生而言一般是抽象且有難度的。所以，學生學習科學知識需要不斷地在科學知識與其刻畫的現實、現象之間進行溝通和轉換，否則，他就不能真正理解科學知識，更不會形成發(fā)現和創(chuàng)造知識的興趣、欲望、態(tài)度和能力。

突出知識的生活意義及實踐應用，對于培養(yǎng)學生進行科學探究所需要的一系列品質有重要的意義。首先，它是激發(fā)和培養(yǎng)學生進行科學探究動機最為有效的途徑之一。除了對于知識本身的好奇和追求對事物更清晰、更簡潔的理性把握以外，人類探究未知的強大動機來源于知識對于解決人類生活面臨的實際問題的價值。而且，當知識與實際生活相聯系時，知識的豐富涵義、知識的情景性和復雜性得以顯現，這樣的知識教學更容易激發(fā)學生的探究欲和問題意識，有助于培養(yǎng)學生進行科學探究的熱情和動機。其次，聯系生活實際理解知識，關注知識在真實、復雜、動態(tài)的生活情景中的實踐運用，有助于學生把握知識的情景性、復雜性和動態(tài)可變性，由此會引發(fā)學生探究問題的想象力、促進學生形成綜合選擇和判斷的能力。而不是將知識理解為抽象、剛性和不能應用的條條框框。這是培養(yǎng)學生運用知識解決實際問題的意識和能力的最為重要的方面。

物理化學理論性強，概念抽象，不少學生認為物理化學與實際生活沒有聯系，因此對該課程興趣不足。實際上，在物理化學中任何有價值的理論，其提出和建立都具有生產實踐和科學實驗的基礎，并能對實踐起指導作用。在物理化學教學中介紹知識的實踐應用和學科前沿，可以充分調動學生的學習積極性，培養(yǎng)他們進行科學探究的熱情和動機，了解學科研究中新的研究手段和方法，培養(yǎng)學生用知識解決實際問題的意識和能力。

當然，不同的教材在呈現上述研究性學習資源方面表現出很大的差異。過去，大部分教材的編寫關注知識結論的呈現，而嚴重忽視呈現知識結論背后對應的研究問題的揭示、知識發(fā)生發(fā)展過程的介紹、知識形成方法的凸顯以及知識與學生生活及社會發(fā)展的關聯等。因此，對學科課程中探究性學習資源不僅僅是一個直接應用的問題，更多的是要求教師根據研究性教學的需要，重新對教材內容進行改編、補充、拓展等再開發(fā)，以充分挖掘教材中可能包含和可以利用的探究性學習資源，促進學生探究意識與能力的發(fā)展。

參考文獻：

[1] 陳佑清，吳瓊. 課堂教學中如何指導學生進行探究——大學研究性課堂教學模式的分層研究[J]. 中國大學教學，2012(11)：59-62.

[2] 陳佑清，吳瓊. 為促進學生探究而講授[J]. 高等教育研究，2011(10)：94-99.

[3][4] 布魯納. 布魯納教育論著選[M]. 邵瑞珍等譯.北京：人民教育出版社，1989：35-36，31-32.

[本文系湖北省高等學校教學研究項目“適應創(chuàng)新人才培養(yǎng)要求的大學物理化學教學中學習方式多樣化研究”（I201102）的研究成果]

[責任編輯：夏魯惠]