盧姍姍+畢華林

摘要：本文介紹了美國亞利桑那大學(xué)維森特·塔蘭克（Vicente Talanquer）教授提出的當(dāng)前化學(xué)教育研究者普遍爭論的十個(gè)教育問題：抽象和具體、微觀和符號(hào)、錯(cuò)誤概念和科學(xué)概念、算法和概念、記憶和理解、廣度和深度、嚴(yán)謹(jǐn)和相關(guān)、講課和實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證和探究、教師中心和學(xué)生中心?；瘜W(xué)教育研究者只有辯證地去分析和看待這些問題，才能保證化學(xué)教育研究良好地開展下去。

關(guān)鍵詞：化學(xué)教育；理論研究；辯證關(guān)系

文章編號(hào)：1005–6629（2014）7–0006–04 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

辯證的思想不僅體現(xiàn)在化學(xué)學(xué)科本體上，如酸和堿、氧化劑和還原劑等科學(xué)概念的建立，而且存在于化學(xué)教育研究中。當(dāng)前有些研究者，尤其是初涉化學(xué)教育研究領(lǐng)域的教師在描述和分析化學(xué)教學(xué)或?qū)W習(xí)現(xiàn)象時(shí)，容易片面地理解一些研究術(shù)語，將化學(xué)教育引向極端，在對一些教育問題的看法上出現(xiàn)了非此即彼的態(tài)度。這是一種缺乏辯證思維的表現(xiàn)，不利于研究者交流彼此的觀點(diǎn)和產(chǎn)生新的想法。美國亞利桑那大學(xué)維森特·塔蘭克（Vicente Talanquer）教授辯證地論述了近幾年國際化學(xué)教育研究者普遍爭論的十個(gè)問題，以幫助化學(xué)教師更加清晰地認(rèn)識(shí)化學(xué)教育問題，并能夠批判地分析被認(rèn)為是理所當(dāng)然的現(xiàn)象。

1 抽象（abstract）和具體（concrete）

抽象和具體反映的是化學(xué)學(xué)習(xí)對象的特征。化學(xué)知識(shí)在某些程度上被劃分為具體的和抽象的，例如分子、原子通常被認(rèn)為是抽象的化學(xué)概念，而元素及其化合物的相關(guān)性質(zhì)則被認(rèn)為是具體的知識(shí)。研究者認(rèn)為學(xué)生學(xué)習(xí)具體的或抽象的知識(shí)所需要的認(rèn)知水平是不同的，在過去半個(gè)世紀(jì)里，對學(xué)生認(rèn)知水平的劃分以著名心理學(xué)家皮亞杰（Piaget J）提出的認(rèn)知發(fā)展理論為權(quán)威。

根據(jù)皮亞杰對兒童認(rèn)知發(fā)展階段的描述，研究者普遍認(rèn)為學(xué)生在6、7歲之后其認(rèn)知水平達(dá)到“具體運(yùn)算階段”就可以學(xué)習(xí)具體的化學(xué)知識(shí)，但是無法學(xué)習(xí)抽象的化學(xué)知識(shí)，只有12歲之后認(rèn)知水平發(fā)展到“形式運(yùn)算階段”才具備了學(xué)習(xí)抽象化學(xué)知識(shí)的能力。在這一理論指導(dǎo)下，研究者認(rèn)為學(xué)生出現(xiàn)化學(xué)學(xué)習(xí)困難，是由于他們的認(rèn)知水平還未發(fā)展到形式運(yùn)算階段。之后對大學(xué)化學(xué)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行研究的結(jié)果顯示，當(dāng)大學(xué)生面對一些抽象的化學(xué)概念時(shí)，他們很難采用形式運(yùn)算的推理獲得理解。一些研究者指出大學(xué)生這一類學(xué)習(xí)群體的認(rèn)知水平顯然已經(jīng)達(dá)到了皮亞杰界定的形式運(yùn)算階段，但是大多數(shù)學(xué)生仍舊出現(xiàn)化學(xué)學(xué)習(xí)的困難，于是研究者將學(xué)生出現(xiàn)化學(xué)學(xué)習(xí)的困難歸結(jié)于教學(xué)中提供給他們的化學(xué)知識(shí)太抽象而導(dǎo)致的。

研究者對學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生困難的原因看法不一，是由于化學(xué)知識(shí)的抽象水平?jīng)Q定的，還是學(xué)生的認(rèn)知水平或推理方式造成的？雖然化學(xué)知識(shí)的特征和學(xué)生的推理方式都會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的表現(xiàn)，但是最近的教育研究并不贊同化學(xué)知識(shí)的抽象性與學(xué)習(xí)困難之間存在著直接聯(lián)系，學(xué)生的推理方式也并不依賴于化學(xué)知識(shí)的具體或抽象的特征，學(xué)生在學(xué)習(xí)具體的知識(shí)時(shí)遇到的學(xué)習(xí)困難與學(xué)習(xí)抽象知識(shí)遇到的學(xué)習(xí)困難可能是一樣的。學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的困難應(yīng)當(dāng)是由提供給他們的問題或知識(shí)所需要的認(rèn)知及推理方式的復(fù)雜性所導(dǎo)致的。

2 微觀（submicroscopic）和符號(hào)（symbolic）

自從約翰斯頓（Johnstone A）提出化學(xué)知識(shí)能夠以三種主要的方式進(jìn)行表征，分別是宏觀的、微觀的和符號(hào)的，化學(xué)知識(shí)三重表征的觀點(diǎn)便成為化學(xué)教育中的一種典范，被用作指導(dǎo)教科書設(shè)計(jì)、課程材料編制和教師課堂教學(xué)。在這三者之間，研究者最常討論的是宏觀和微觀、微觀和符號(hào)的關(guān)系。當(dāng)研究者討論宏觀和微觀之間的關(guān)系時(shí)所持有的觀點(diǎn)基本與具體和抽象的關(guān)系是一致的，因?yàn)楹暧^的往往被當(dāng)作是具體的，而微觀的通常被認(rèn)為是抽象的。微觀和符號(hào)之間的辯證關(guān)系是化學(xué)教育研究中的另一個(gè)重要問題。

微觀的表征要求學(xué)生理解科學(xué)家描述、解釋和預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)或反應(yīng)過程所使用的微觀模型；符號(hào)的表征要求學(xué)生應(yīng)用化學(xué)符號(hào)表示物質(zhì)，并通過不同符號(hào)之間的演算關(guān)系將微觀模型所展示的化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)或者化學(xué)反應(yīng)過程表示出來?；瘜W(xué)教育研究的結(jié)果顯示學(xué)生能夠使用符號(hào)表示物質(zhì)或者化學(xué)反應(yīng)，但是并不理解化學(xué)符號(hào)所代表的微觀模型。也就是說學(xué)生能夠建立起符號(hào)的表征，但是難以建立起微觀的和符號(hào)的表征之間的聯(lián)系。這一研究結(jié)果反映了實(shí)踐的化學(xué)教學(xué)局限在化學(xué)符號(hào)的操作上，缺少了對化學(xué)符號(hào)所代表的微觀模型的有意義分析。很多研究者將微觀和符號(hào)的學(xué)習(xí)對立起來的，事實(shí)上在化學(xué)學(xué)科中要清楚地區(qū)分化學(xué)符號(hào)及所代表的微觀模型是比較困難的，因?yàn)槲⒂^的模型本身就具有符號(hào)的特征。

那么在化學(xué)教育研究中所討論的符號(hào)代表的是什么，微觀代表的又是什么？研究者指出雖然用物質(zhì)的微觀模型替代化學(xué)符號(hào)表示化學(xué)反應(yīng)的過程更加明確，然而仍然需要使用化學(xué)符號(hào)系統(tǒng)來簡化這些過程，符號(hào)是對微觀模型的特征更加精煉的表示。從這一視角來看，研究者所討論的化學(xué)符號(hào)只代表了微觀模型中很少的信息，不能完全表達(dá)微觀模型所代表的物質(zhì)結(jié)構(gòu)或者反應(yīng)過程。因此符號(hào)的表征和微觀的表征不是對立的，但是化學(xué)教育也不是期望學(xué)生能夠在兩者之間建立聯(lián)系這么簡單，而是要培養(yǎng)學(xué)生從經(jīng)驗(yàn)調(diào)查中產(chǎn)生證據(jù)，在對事物或現(xiàn)象的解釋過程中，學(xué)會(huì)使用科學(xué)家的微觀模型，而符號(hào)的作用是學(xué)生之間表達(dá)觀點(diǎn)及交流想法的重要工具。

3 錯(cuò)誤概念（misconception）和科學(xué)概念（scientific conception）

錯(cuò)誤概念的提出以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展的概念轉(zhuǎn)變的研究在近幾十年滲透到科學(xué)教育的各個(gè)領(lǐng)域。就化學(xué)學(xué)科來說，這項(xiàng)研究覆蓋了大部分化學(xué)概念，如原子和分子、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)平衡、酸堿理論、熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)等，揭示了學(xué)生幾乎在所有的化學(xué)主題上都存在錯(cuò)誤概念。研究者普遍認(rèn)為這是由于學(xué)生進(jìn)入課堂前已經(jīng)具有了對自然界的事物或現(xiàn)象的看法，其中那些錯(cuò)誤的概念阻礙了科學(xué)概念的理解。由此將學(xué)生的錯(cuò)誤概念和科學(xué)概念對立起來，并且認(rèn)為科學(xué)教育是讓學(xué)生從錯(cuò)誤概念到科學(xué)概念的概念轉(zhuǎn)變過程。

錯(cuò)誤概念和科學(xué)概念的對立雖然讓研究者認(rèn)識(shí)到在課堂中引出和轉(zhuǎn)變學(xué)生觀念的重要性，但是對于引出的觀念在化學(xué)學(xué)習(xí)中所發(fā)揮的作用，研究者產(chǎn)生了爭論。一些研究者反對轉(zhuǎn)變學(xué)生的觀念，他們認(rèn)為將學(xué)生已有的觀念全部歸為錯(cuò)誤概念在實(shí)踐中容易導(dǎo)致教師將學(xué)生的已有觀念去除，而不是建立在學(xué)生已有觀念的基礎(chǔ)上幫助他們建立科學(xué)的理解。學(xué)生的觀念并不都是錯(cuò)誤的，一些對物質(zhì)及其性質(zhì)變化所具有的最初觀念是學(xué)生理解科學(xué)概念的基礎(chǔ)，科學(xué)的學(xué)習(xí)須在此基礎(chǔ)上展開。

化學(xué)教育研究的結(jié)果顯示了學(xué)生的一些觀念是零散的、動(dòng)態(tài)的，在不同的任務(wù)或情境下呈現(xiàn)不同的形式。從這一視角看，很難判定哪些才是學(xué)生真實(shí)的錯(cuò)誤概念。因此化學(xué)教學(xué)不是將具體的錯(cuò)誤概念（如銅原子有金屬光澤）消除，而是要把這些錯(cuò)誤概念背后學(xué)生潛在的推理方式引發(fā)出來，以此教學(xué)才會(huì)對學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)是有益的。

4 算法（algorithmic）和概念（conceptual）

在對學(xué)生概念學(xué)習(xí)和問題解決的研究中，努任伯恩（Nurrenbern S. C.）和皮克林（Pickering M）區(qū)別了學(xué)生兩種不同的推理方式，分別是算法的（algorithmic）和概念的（conceptual）。算法的推理是指學(xué)生通過記憶一系列程序來解決問題，而概念的推理強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生應(yīng)用對核心概念的理解而解決問題。這兩種推理類型的區(qū)分對化學(xué)教育所產(chǎn)生的意義是促進(jìn)教師在課堂中關(guān)注學(xué)生不同的推理方式。

區(qū)分算法的和概念的推理方式雖然對評(píng)價(jià)學(xué)生的概念理解或問題解決能力有所幫助，但是并不表明這兩種推理方式是對立的，也不存在哪種更高級(jí)之說。學(xué)生解決問題時(shí)應(yīng)該使用算法的推理方式還是概念的推理方式，研究者的看法不同。有些研究者認(rèn)為推理方式并不在于問題的形式，而是取決于學(xué)生對問題的表征。在很多研究案例中，教師認(rèn)為解決微粒和符號(hào)之間轉(zhuǎn)化的問題需要學(xué)生通過在理解概念基礎(chǔ)上進(jìn)行推理來解決，事實(shí)上很多學(xué)生是通過機(jī)械地記憶一系列的程序來解決問題的。然而專家在解決問題時(shí)通常使用一些結(jié)構(gòu)良好的算法推理，這需要建立在對科學(xué)概念的深刻理解基礎(chǔ)上，而不是通過機(jī)械記憶的方式。

因此，學(xué)生對問題的表征和概念理解的水平影響問題解決過程中的推理方式，這就需要研究者辯證地看待學(xué)生問題解決中的推理方式。例如，不同的學(xué)生使用算法推理來解決問題時(shí)，有的可能是機(jī)械記憶一系列程序，有的可能是對概念深入理解之后形成一系列具有良好結(jié)構(gòu)的規(guī)則。

5 記憶（memorization）和理解（understanding）

當(dāng)研究者談?wù)摻虒W(xué)方法時(shí)，通常用記憶和理解來區(qū)分教學(xué)的好壞，同時(shí)反映出他們對化學(xué)課程的看法，記憶反映出課程是事實(shí)的堆積，而理解突出課程是概念的聯(lián)系。他們普遍認(rèn)為強(qiáng)調(diào)記憶事實(shí)的教學(xué)阻礙學(xué)生的學(xué)習(xí)，理解概念的教學(xué)才有利于學(xué)生的發(fā)展。在這種觀念引導(dǎo)下，傳統(tǒng)的化學(xué)課程被質(zhì)疑為是堆積起來的事實(shí)，傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)被批判為死記硬背。

記憶和理解，或者說事實(shí)和概念是研究者對傳統(tǒng)課程和教學(xué)的爭論中出現(xiàn)的對立。似乎所有的化學(xué)教師和教育研究者都希望學(xué)生能夠理解他們所講授的核心概念，因此指責(zé)傳統(tǒng)記憶事實(shí)的教學(xué)方法不利于學(xué)生發(fā)展起科學(xué)的思維方式。然而記憶和理解并不是對立的，而是化學(xué)教育研究者從不同的視角討論化學(xué)教學(xué)所需要的或者適合的教學(xué)方法，尤其是對于初學(xué)者來說，記憶事實(shí)的教學(xué)是必須的，因?yàn)樗苄纬蓪W(xué)生深入理解核心概念所需要的相互聯(lián)系的知識(shí)基礎(chǔ)。

當(dāng)前研究者基本贊同有意義的理解需要廣泛的知識(shí)基礎(chǔ)，但是對于知識(shí)基礎(chǔ)如何建立起來，換句話說教學(xué)如何協(xié)調(diào)記憶事實(shí)和理解概念兩種教學(xué)方法，研究者出現(xiàn)了爭議。一種觀點(diǎn)認(rèn)為教學(xué)首先需要建立必備的知識(shí)基礎(chǔ)，才能保障之后學(xué)生能夠順利地參與更加復(fù)雜的認(rèn)知任務(wù)。另外一些教育者認(rèn)為只要那些在參與認(rèn)知活動(dòng)中需要的事實(shí)才可以稱為是知識(shí)基礎(chǔ)，事實(shí)的選擇和記憶要通過學(xué)生在高水平的認(rèn)知活動(dòng)中來實(shí)現(xiàn)。似乎更多的研究證據(jù)顯示了后一種方式在教學(xué)中的有效性。

6 廣度（breadth）和深度（depth）

廣度和深度是過去的半個(gè)世紀(jì)里課程概念的中心問題。研究者談?wù)撨@個(gè)問題時(shí)，對廣度的看法基本一致，指課程中所包含主題或概念的數(shù)量。而對深度的描述有些模糊，有的研究者將深度當(dāng)作是圍繞某個(gè)特定主題的知識(shí)范圍及復(fù)雜程度，還有一些研究者認(rèn)為深度是提供給學(xué)生發(fā)展對核心概念連貫理解的機(jī)會(huì)。在化學(xué)教育中，區(qū)分廣度和深度是課程改革首要考慮的問題，研究者對此產(chǎn)生不同的看法。

當(dāng)研究者談?wù)撜n程的廣度和深度問題時(shí)似乎透露出這樣一種觀點(diǎn)，認(rèn)為課程的設(shè)置可以廣泛，也可以深入。一部分研究者認(rèn)為深度只有在廣度的基礎(chǔ)才能夠建立起來，而在任何課程中廣度都要受到時(shí)間的限制，他們認(rèn)為時(shí)間越多課程的廣度就會(huì)增加，深度自然就形成了。而這種想法也讓一些研究者指出，如果學(xué)校教授課程的時(shí)間一定，那么關(guān)注少數(shù)幾個(gè)主題的課程會(huì)讓深度更加深入。

關(guān)注少數(shù)主題和核心概念的課程使得課程的深度得以實(shí)現(xiàn)，正如上所述，研究者對課程深度的看法存在差異，有些研究者認(rèn)為深度就是給學(xué)生介紹更加高級(jí)或者復(fù)雜的模型和理論，然而這種關(guān)注學(xué)科深度的課程并不能很好地引發(fā)學(xué)生深刻的概念理解。而另外一些研究者提倡深度是給學(xué)生創(chuàng)造更多的參與認(rèn)知活動(dòng)的機(jī)會(huì)，并在不同的情境中應(yīng)用核心概念，研究結(jié)果顯示這種方法雖然能夠促進(jìn)學(xué)生有意義的學(xué)習(xí)，但是并不能幫助學(xué)生形成對該學(xué)科高級(jí)理論的理解。這種情況反映出雖然大部分化學(xué)教育研究者同意增加課程的深度，其實(shí)他們在討論不同的事情。

7 嚴(yán)謹(jǐn)（rigor）和相關(guān)（relevance）

化學(xué)教育研究者對化學(xué)教育有著強(qiáng)烈的愿望，即期望化學(xué)教育能夠以與所有學(xué)生都相關(guān)的方式進(jìn)行。認(rèn)識(shí)到化學(xué)是與學(xué)生的日常生活息息相關(guān)的，于是課程編制的過程基本遵循從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)引入化學(xué)。由于化學(xué)學(xué)科中更為精確和復(fù)雜的理論難以與學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)建立起緊密聯(lián)系，因此與經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的課程被一些研究者認(rèn)為僅僅對那些不上大學(xué)或者不從事科學(xué)或工程事業(yè)的學(xué)生是合適的。這樣就引起了課程編制中學(xué)術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)與經(jīng)驗(yàn)相關(guān)這一問題的辯論。

所有的化學(xué)教育者都認(rèn)識(shí)到化學(xué)在當(dāng)今社會(huì)所發(fā)揮的中心作用，并且滲透在學(xué)生日常生活中的各個(gè)方面。但是所教授的化學(xué)知識(shí)是追求學(xué)科的嚴(yán)謹(jǐn)性還是要貼近學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)？一些研究者認(rèn)為應(yīng)用化學(xué)課程中的知識(shí)來分析和解釋與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的主題時(shí)容易降低學(xué)術(shù)嚴(yán)謹(jǐn)性，主要是因?yàn)榕c學(xué)生經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的大部分問題是比較復(fù)雜的，尤其是在入門階段講授的化學(xué)知識(shí)僅僅是對問題的一種簡單描述。然而一種對立的觀點(diǎn)認(rèn)為要理解學(xué)科更加精確和復(fù)雜的理論，需要學(xué)生以有意義的方式理解與經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的問題并建立牢固的知識(shí)基礎(chǔ)。

課程設(shè)計(jì)遵循學(xué)科知識(shí)的嚴(yán)謹(jǐn)性還是貼近學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)，兩者并非不可調(diào)和。為保障學(xué)科知識(shí)的嚴(yán)謹(jǐn)性并且兼顧學(xué)生相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，需要教師轉(zhuǎn)變對學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容的看法，從教授我們所知道的化學(xué)學(xué)科知識(shí)到教授我們?nèi)绾螒?yīng)用化學(xué)思維去解決相關(guān)的問題?；谇榫车恼n程能夠幫助學(xué)生理解經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的問題背后潛在的化學(xué)知識(shí)，既沒有脫離學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)，還能幫助學(xué)生學(xué)習(xí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕瘜W(xué)知識(shí)并且應(yīng)用化學(xué)的思維去解決這些問題。

8 講課（lecture）和實(shí)驗(yàn)（laboratory）

很多化學(xué)家認(rèn)為化學(xué)是一門理論和實(shí)踐相結(jié)合的科學(xué)，化學(xué)教學(xué)被明顯地分為在課堂中進(jìn)行的理論學(xué)習(xí)和在實(shí)驗(yàn)室開展的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)。講課關(guān)注的是化學(xué)理論的學(xué)習(xí)以及解決定量問題時(shí)需要的計(jì)算技能的發(fā)展。實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生進(jìn)行觀察、收集和分析數(shù)據(jù)、發(fā)展實(shí)驗(yàn)操作技能，能夠驗(yàn)證課堂中所討論的原理或理論。

講課和實(shí)驗(yàn)兩種教學(xué)方式是否要獨(dú)立開展，研究者的觀點(diǎn)不同。一種觀點(diǎn)認(rèn)為不同類型的知識(shí)和技能需要在不同的環(huán)境下才能夠獲得良好的發(fā)展，然而這被其他研究者認(rèn)為是一個(gè)有限制性的假設(shè)，為什么課堂中教師的講課就不能促使學(xué)生參與收集和分析數(shù)據(jù)，為什么實(shí)驗(yàn)不能夠幫助學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的理論或模型？這些研究者認(rèn)為兩種教學(xué)方式的對立誤導(dǎo)了教師，認(rèn)為只有通過實(shí)驗(yàn)才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，發(fā)展學(xué)生的合作能力及創(chuàng)造力。于是試圖將兩種教學(xué)方式聯(lián)系起來，然而在實(shí)踐中受到很多限制。

事實(shí)上，研究者為了將理論和經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來試圖將講課和實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方式結(jié)合，這種想法可能也會(huì)誤導(dǎo)一些研究者。化學(xué)教育的重要問題不是講課和實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒軌蛟谕粋€(gè)內(nèi)容上統(tǒng)一起來，而是要意識(shí)到這兩種環(huán)境下的化學(xué)教學(xué)要求學(xué)生參與的認(rèn)知活動(dòng)及教學(xué)目標(biāo)可能是不同的。

9 驗(yàn)證（verification）和探究（inquiry）

“探究”思想的提出作為課程改革的一項(xiàng)重要成就，影響了研究者對傳統(tǒng)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)的看法。雖然“探究教學(xué)”這一術(shù)語可以以多種方式理解，但通常是指為學(xué)生創(chuàng)造機(jī)會(huì)產(chǎn)生和評(píng)價(jià)對自然世界的科學(xué)解釋，并且參與科學(xué)實(shí)踐和對話。在這一指導(dǎo)思想下，探究實(shí)驗(yàn)作為傳統(tǒng)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的對立而提出來，認(rèn)為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為了得出期望的科學(xué)結(jié)論往往是由一系列良好的步驟和程序構(gòu)成的，限制了學(xué)生的行動(dòng)及在實(shí)驗(yàn)過程中做出決策的機(jī)會(huì)；而在探究實(shí)驗(yàn)中學(xué)生能夠全面設(shè)計(jì)方案并控制調(diào)查研究，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性。

驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和探究實(shí)驗(yàn)之所以被認(rèn)為是對立的，主要是研究者忽視了可以進(jìn)行不同程度的實(shí)驗(yàn)探究。探究的水平取決于學(xué)生設(shè)計(jì)及參與不同調(diào)查研究部分的程度。例如，一些研究者根據(jù)學(xué)生參與科學(xué)探究環(huán)節(jié)的多少，如提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、解釋結(jié)論等，區(qū)分了結(jié)構(gòu)的、指導(dǎo)的、開放的探究實(shí)驗(yàn)。

化學(xué)教育研究的結(jié)果顯示完全開放的探究實(shí)驗(yàn)并不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，而合適的支架式實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)習(xí)具有積極的影響。這些腳手架幫助學(xué)生逐步參與到不同水平的探究活動(dòng)中去。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)就是一個(gè)良好的腳手架，能夠幫助學(xué)生發(fā)展特殊技能，保障探究實(shí)驗(yàn)的順利開展。因此，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和探究實(shí)驗(yàn)不能看成是非此即彼的關(guān)系，而應(yīng)當(dāng)是根據(jù)教學(xué)目標(biāo)采用何種實(shí)驗(yàn)方式的問題。

10 教師中心（teacher-centered）和學(xué)生中心（student-centered）

化學(xué)教學(xué)是以教師為中心還是以學(xué)生為中心，其實(shí)這個(gè)問題在任何一個(gè)學(xué)科中都會(huì)被廣泛談及。以教師為中心的教學(xué)被認(rèn)為是傳統(tǒng)教學(xué)的標(biāo)志，教師完全設(shè)計(jì)和控制教學(xué)，是一種消極的教學(xué)；以學(xué)生為中心的教學(xué)被當(dāng)作是教學(xué)改革的新理念，關(guān)注學(xué)生的主體性和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，是一種積極的教學(xué)。

大量的研究證據(jù)表明以學(xué)生為中心的教學(xué)對學(xué)生的學(xué)習(xí)成就具有積極的影響，因?yàn)樵谶@種教學(xué)環(huán)境下學(xué)生可以自由表達(dá)想法、參與討論、通過小組合作建立模型和解釋、進(jìn)行自我評(píng)價(jià)等，這些對學(xué)生的學(xué)習(xí)都是非常重要的。同時(shí)這些研究證據(jù)暗示了課堂中學(xué)生參與的活動(dòng)都是經(jīng)過教師精心計(jì)劃和設(shè)計(jì)的，并且得到教師及時(shí)的反饋。事實(shí)上，如果沒有以教師為中心的設(shè)計(jì)和反饋的教學(xué)就談不上以學(xué)生為中心的課堂學(xué)習(xí)。

研究者將以學(xué)生為中心和以教師為中心對立起來，主要問題在于經(jīng)常忽略了真正的教學(xué)任務(wù)，過分地簡化了傳統(tǒng)講授的教學(xué)目標(biāo)，他們認(rèn)為學(xué)生的想法對于科學(xué)理解是非常有價(jià)值的，學(xué)生可以通過自己的理解形成精確的科學(xué)概念。

上述討論的10對辯證關(guān)系并不是化學(xué)教育的全部內(nèi)容，這些辯證關(guān)系也不是在所有的情境中都具有相關(guān)性。作為教育研究者，我們需要深入思考并批判性地分析那些有關(guān)教學(xué)的知識(shí)和信念，使我們能夠認(rèn)清復(fù)雜體系中的主要矛盾和矛盾的主要方面，更好地改進(jìn)和指導(dǎo)我們的教學(xué)。