尤蕾蕾

摘要： “轉(zhuǎn)化性學習”是指利用學生的經(jīng)驗，將科學概念與知識內(nèi)化為學習者自身概念，并通過概念指導學習者學習的過程。電解質(zhì)概念是化學學習中的核心知識，由于概念的抽象性導致學生學習困難。通過調(diào)查并分析高中生“轉(zhuǎn)化性學習”水平，以“TDS測試筆”為切入點構(gòu)建教學模型，進行“轉(zhuǎn)化性學習”教學設計，以“電解質(zhì)的電離”一課的實踐為例，驗證“轉(zhuǎn)化性學習”能提高學生學習成績和解決問題的能力，讓學生所感知、理解的世界帶來新的蛻變。

關(guān)鍵詞： 轉(zhuǎn)化性學習; 電解質(zhì)概念; 核心素養(yǎng); 化學教學

文章編號： 1005-6629（2019）5-0045-05 ? ? ? ? ? ?中圖分類號： G633.8 ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： B

發(fā)展化學學科的核心素養(yǎng)，開展“素養(yǎng)為本”的課堂教學是當前化學教學實踐的新追求?！镀胀ǜ咧谢瘜W課程標準（2017年版）》中，強調(diào)重視開展“素養(yǎng)為本”的教學，要倡導真實問題情境的創(chuàng)設。轉(zhuǎn)化性學習（Transformative learning）為我們提供了一個新的視角。

1 ?“轉(zhuǎn)化性學習”概念界定

麥基羅（Mezirow）[1]首次提出“轉(zhuǎn)化性學習”概念，指“轉(zhuǎn)變?nèi)藗兞曇詾槿坏恼J知體系（Frames of Reference），使其更具包容性、辨識性、開放性、情感應變力和反思性，以形成更正確合理的觀點指導實踐”?！稗D(zhuǎn)化性學習”[2]相關(guān)研究成熟于成人教育和高等教育，強調(diào)知識的內(nèi)化，并利用知識認識世界、解決問題的過程。而這一過程恰與科學教育中的概念教學類似，克拉克（Clark）[3]結(jié)合科學概念教學將“轉(zhuǎn)化性學習”定義為： 學習結(jié)果促使學習者原有經(jīng)驗產(chǎn)生轉(zhuǎn)變的重要歷程。強調(diào)了兩個過程： （1）學習者習得概念和知識的內(nèi)化，與一般學習不同之處在于，轉(zhuǎn)化性學習強調(diào)改變學習者知識結(jié)構(gòu)和認識體系;（2）利用概念與知識去影響經(jīng)驗和實踐的過程，從課內(nèi)到課外，從學科內(nèi)到跨學科的過程。而這兩個過程都與教師的指導密不可分。“轉(zhuǎn)化性學習”的兩個過程契合了核心素養(yǎng)中化學科學認識范疇的“證據(jù)推理與模型認知”素養(yǎng)和化學科學應用范疇的“科學態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)。

“轉(zhuǎn)化性學習”[4]包含的三個維度（具體見圖1）： （1）認知維度： 感知拓展，指從新的角度來重新理解和認識世界;（2）行為維度： 自發(fā)運用，指在實際生活中主動運用所學知識;（3）情感維度： 經(jīng)驗評價，指學習者對于知識在日常生活中效用的評價所帶來的情感、態(tài)度上的體驗。

圖1 ?“轉(zhuǎn)化性學習”三個維度

“轉(zhuǎn)化性學習”的三個維度（感知拓展、自發(fā)運用、經(jīng)驗評價）首先在課內(nèi)產(chǎn)生，通過化學學科思想感知世界、認知世界，解決生產(chǎn)生活中的實際問題，產(chǎn)生對化學的興趣，再拓展到學科外、校外，讓化學學科不再局限于校內(nèi)、學科內(nèi)范疇。

2 ?電解質(zhì)概念的“轉(zhuǎn)化性學習”水平調(diào)查

本研究選擇上海市靜安區(qū)某重點高中高一年級6個班級學生共178人作為研究對象，實施時間在下學期期末，高一學生已經(jīng)正式學習電解質(zhì)相關(guān)概念。利用改編自Pugh的“轉(zhuǎn)化性學習調(diào)查問卷”[5]探查高中生電解質(zhì)知識的“轉(zhuǎn)化性學習”水平及原因?！稗D(zhuǎn)化性學習”可以劃分為三個水平，如表1所示。

結(jié)果表明，學生之間經(jīng)歷“轉(zhuǎn)化性學習”的水平差異較明顯且整體水平有待提高;學生“轉(zhuǎn)化性學習”停留在低水平和中等水平階段，高水平上的情況有待提高;學生情感態(tài)度維度上缺乏主動性。研究發(fā)現(xiàn)以下原因造成了“轉(zhuǎn)化性學習”水平的差異：

（1） 概念的復雜程度降低化學興趣。

希望學生主動運用所學知識到日常生活中，就需要學生對化學學科有濃厚的興趣，享受化學知識為他們帶來的豐富體驗。訪談中學生表示： “電解質(zhì)溶液中概念太多，需要記憶概念比較煩，被概念折磨，很難就因為一些實驗就對化學產(chǎn)生濃厚興趣”。電解質(zhì)繁多的概念造成學生認識障礙，降低了學生的成就感。“電解質(zhì)這一章節(jié)學習過快，感覺應接不暇，學習化學很煩躁”。在理解概念、接受概念過程中學生精疲力盡，日益磨滅了對化學的興趣，失去化學學習的積極性。

（2） 概念的應用脫離學生日常生活。

電解質(zhì)概念應用涉及到： 草木灰不能與銨態(tài)氮肥共用、配氯化鐵等溶液時注意事項、利用鋁或鐵鹽來凈水、利用鹽類水解產(chǎn)生二氧化碳來滅火等。學生表示這些應用脫離日常生活，“不使用化肥”、“沒有配制過氯化鋁和氯化鐵溶液”，電解質(zhì)概念在生活中應用很少，不能使知識進行有效遷移，限制了“轉(zhuǎn)化性學習”。

（3） ?整體框架和學科思想的缺失。

許多學生將繁多的電解質(zhì)概念單獨分割，沒有形成整體框架，忽略了其中所蘊含的學科思想。雖學習了電解質(zhì)知識，但是沒有理解其本質(zhì)，不能有效應用電解質(zhì)的化學學科思想和方法。日常生活復雜的環(huán)境，很難從眾多的化學知識中找到相聯(lián)系、相匹配的概念來解決實際問題。

對“轉(zhuǎn)化性學習”與學業(yè)成績進行相關(guān)分析后，筆者發(fā)現(xiàn)“轉(zhuǎn)化性學習”與學業(yè)成績之間密切相關(guān)（中等程度相關(guān)），說明“轉(zhuǎn)化性學習”水平越高，則學業(yè)成績也相應越高[6]。因此，基于“轉(zhuǎn)化性學習”進行教學設計有助于提高學生概念理解和日常問題解決能力。

3 ?基于“轉(zhuǎn)化性學習”的教學設計流程

“轉(zhuǎn)化性學習”強調(diào)改變學習者知識結(jié)構(gòu)和認識體系，因此，基于“轉(zhuǎn)化性學習”的教學設計需要： （1）分析學生核心素養(yǎng)發(fā)展水平特點和知識邏輯結(jié)構(gòu)特點;（2）依據(jù)“轉(zhuǎn)化性學習”的三個維度來進行分析。

3.1 ?分析“電解質(zhì)的電離”中的核心素養(yǎng)

“電解質(zhì)的電離”是高中化學滬教版第七單元“探究電解質(zhì)溶液的性質(zhì)”中“7.1電解質(zhì)的電離”的第一課時?！镀胀ǜ咧谢瘜W課程標準（2017年版）》必修中“2.3電離與離子反應”要求為： 認識酸、堿、鹽等電解質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下能發(fā)生電離。

學生已了解“物質(zhì)的組成和微粒間不同的作用力;斷鍵的條件”。從核心素養(yǎng)而言，本節(jié)課涉及“宏觀辨識與微觀探析”素養(yǎng)，處于課程標準所劃定的素養(yǎng)水平1。本節(jié)課希望學生達到課程標準所劃定的素養(yǎng)水平2，能根據(jù)實驗現(xiàn)象歸納物質(zhì)的類型（電解質(zhì)與非電解質(zhì)），能從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)說明同類物質(zhì)的共性和不同類物質(zhì)性質(zhì)的差異及其原因。并對課堂進行設計與思考，形成表2“電解質(zhì)的電離”教學內(nèi)容的要素。

從“轉(zhuǎn)化性學習”的過程分析，本節(jié)課希望學生達到“證據(jù)推理與模型認知”素養(yǎng)中水平2，能從實驗中收集證據(jù)，能依據(jù)證據(jù)從不同視角分析化合物的不同分類，推導并能理解、描述“電解質(zhì)與非電解質(zhì)”概念;其次，希望學生能運用電解質(zhì)概念解釋或推測物質(zhì)的性質(zhì)與變化，能解決生活中的實際問題。從“轉(zhuǎn)化性學習”三個維度分析，本節(jié)課順序應為： 認知維度→行為維度→情感維度。

3.2 ?構(gòu)建基于“轉(zhuǎn)化性學習”的教學模型

基于“轉(zhuǎn)化性學習”的三個維度，對教學模型進行構(gòu)建，教學模型主要包括實踐感悟、概念建構(gòu)、拓展分享討論等三個環(huán)節(jié)（見圖2）。

在認知維度上，從日常生活實際選取情境，希望通過學生親身實踐（化學實驗），感悟宏觀物質(zhì)導電性現(xiàn)象?！稗D(zhuǎn)化性學習”突出日常生活中實際應用來感悟化學，本節(jié)課的設計圍繞日常中遇到的TDS水質(zhì)檢測筆展開。利用TDS水質(zhì)檢測筆的實驗現(xiàn)象給學生提供一個新的視角來重新理解和認識世界。

在行為維度上，自發(fā)應用是指在實際生活中主動運用所學內(nèi)容，課堂設計中希望通過對電解質(zhì)的概念構(gòu)建，發(fā)掘物質(zhì)導電的微觀本質(zhì)，完成從宏觀到微觀的化學科學思維過程。

在情感維度上，經(jīng)驗評價指學習者對于知識在日常生活中效用的評價所帶來的情感、態(tài)度上的體驗。希望通過課堂拓展分享討論，進行“合理評價TDS水質(zhì)檢測筆”活動，讓學生針對TDS水質(zhì)檢測筆形成評價報告。

本節(jié)課圍繞TDS水質(zhì)檢測筆的原理開始，通過水中加入不同物質(zhì)后導電率的變化，引出電解質(zhì)與非電解質(zhì)概念，從結(jié)構(gòu)上分析導電的原因。最后通過相關(guān)概念來評價央視對TDS水質(zhì)檢測筆的說明。

4 ?基于“轉(zhuǎn)化性學習”的教學設計

依據(jù)化學課程標準注重發(fā)展學生化學學科核心素養(yǎng)這一主旨，注重教學目標與評價目標、學習任務與評價任務、學習方式與評價方式的整體性、一致性設計，進行了學生行為及相應評價目標的設定，具體見表3。

4.1 ?實踐感悟

[學習任務1]引入TDS水質(zhì)檢測筆水質(zhì)檢驗實驗，設計實驗探究物質(zhì)的導電性。

[評價任務1]診斷并發(fā)展學生根據(jù)物質(zhì)導電性問題設計簡單的實驗方案（見圖3）。

設計意圖：

（1） “轉(zhuǎn)化性學習”強調(diào)利用化學知識解決日常生活中的真實事例，在進行設計過程中將本節(jié)課完全置于“TDS水質(zhì)檢測筆對純凈水、蒸餾水、礦泉水與食鹽水的水質(zhì)檢驗”的真實環(huán)境下，讓學生通過電解質(zhì)概念的學習最終能理解和評價TDS水質(zhì)檢測筆的檢測原理。

（2） 從“TDS水質(zhì)檢測筆測定的是什么？”開始引發(fā)學生探究TDS水質(zhì)檢測筆的原理，同時引出導電能力的概念，通過“如何用實驗證明NaCl溶液的導電能力？”引出探究實驗： 探究NaCl溶液的導電能力。

（3） 導電性實驗是認識電解質(zhì)和非電解質(zhì)的工具，正確認識導電性實驗裝置具有重要意義。物理學科中導電實驗是學生的已有知識，利用這個知識遷移到化學學科進行導電實驗的設計，有助于提高學生“轉(zhuǎn)化性學習”水平，同時設計實驗裝置驗證NaCl溶液導電性時，已經(jīng)抓住燈泡發(fā)亮這一宏觀特征。同時與TDS水質(zhì)檢測筆測定相比較，發(fā)現(xiàn)宏觀現(xiàn)象從定性到定量的變化。同時設計實驗探究，提升了“科學探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)。

（4） 在實踐感悟階段僅對NaCl溶液導電性機理作想象模擬，通過實驗，捕捉NaCl溶液導電時離子運動由無序變有序的瞬間，有助于學生理解導電本質(zhì)： 自由移動的離子。

4.2 ?概念構(gòu)建

[學習任務2]理解電解質(zhì)與非電解質(zhì)的概念。

[評價任務2]診斷并發(fā)展學生理解、描述電解質(zhì)與非電解質(zhì)概念模型，并運用其來判斷物質(zhì)的導電性（見表4）。

設計意圖： 用TDS水質(zhì)檢測筆和小燈泡實驗測定化合物的固態(tài)、液態(tài)、水溶液共15種物質(zhì)的導電性，從3個方面總結(jié)： ①哪些化合物在水溶液或熔融狀態(tài)下均能導電？②哪些化合物只能在水溶液中導電？③哪些化合物在水溶液或熔融狀態(tài)下均不能導電？提供大量宏觀證據(jù)，便于學生依據(jù)證據(jù)發(fā)現(xiàn)化合物導電規(guī)律，并從“是否導電”的視角分析化合物，將化合物分成電解質(zhì)與非電解質(zhì)，幫助學生建構(gòu)“電解質(zhì)”概念。建立化合物分類新標準并運用新標準來判斷物質(zhì)的導電性，提升學生“證據(jù)推理與模型認知”素養(yǎng)。

[學習任務3]理論分析電解質(zhì)與非電解質(zhì)認識模型。

[評價任務3]診斷并發(fā)展學生從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)（化學鍵）說明物質(zhì)性質(zhì)差異及其原因（見圖4）。

設計意圖：

（1） 借助動態(tài)模擬溶于水與熔化過程時結(jié)構(gòu)變化，學生能更加生動形象地理解微觀結(jié)構(gòu)，幫助學生更好地理解水分子在溶于水的過程中所起的作用。讓學生能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實際問題。將微觀中化學鍵的斷裂與宏觀中導電現(xiàn)象相聯(lián)系，提升學生“宏觀辨識與微觀探析”素養(yǎng)。

（2） 電離方程式是對物質(zhì)電離過程的符號表征，電解質(zhì)溶于水或熔化過程就是電解質(zhì)電離的過程，其是一個微觀過程，通過對電離過程的符號表征幫助學生建立“宏微符”之間的聯(lián)系。整個學生書寫電離方程式的過程真實反映了學生對這一過程的認識，同時對電解質(zhì)概念的理解進入了微觀層面。

4.3 ?拓展分享討論

[學習任務4]運用電解質(zhì)與非電解質(zhì)概念，評價《是真的嗎？央視揭秘TDS測試筆檢驗水質(zhì)騙局》。

[評價任務4]診斷并發(fā)展學生崇尚科學真理，不迷信書本和權(quán)威的態(tài)度（見圖5）。

設計意圖： “轉(zhuǎn)化性學習”強調(diào)利用所學知識解決日常問題，利用《是真的嗎？央視揭秘TDS檢測筆檢驗水質(zhì)騙局》視頻，從真實情景素材切入，讓學生感悟在日常生活中的電解質(zhì)概念的應用，同時感受學習化學的意義和價值，提升學生“科學態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)。

5 ?教學實踐研究

以高一階段測試成績作為前測，從高一年級選擇2個班級（共54人）進行教學實踐研究，所選班級的學生學習水平、學習狀況基本相當。其中一個班級為實驗組，另一班級為控制組。在實驗結(jié)束后，以自編試題為后測，測定學生對教學內(nèi)容的掌握程度。通過后測證明實驗組在進行電解質(zhì)概念“轉(zhuǎn)化性學習”教學實驗后學業(yè)成績發(fā)生了顯著性的改變。

通過控制組和實驗組的比較，可以得出電解質(zhì)概念“轉(zhuǎn)化性學習”教學實踐能有效地提高學生成績;“轉(zhuǎn)化性學習”帶來的是問題解決能力和知識遷移能力的提高;“轉(zhuǎn)化性學習”能夠為學生帶來豐富的感知和體驗，為其日常生活帶來巨大的影響。積極引導學生去經(jīng)歷“轉(zhuǎn)化性學習”，在教學上融入“轉(zhuǎn)化性學習”教學模型，這樣才是“授人以漁”，以及提供看待世界、認識世界的新視角，給學生解決問題的新工具和新方法?！稗D(zhuǎn)化性學習”研究體現(xiàn)了化學學科實用和有價值的一面。希望通過“轉(zhuǎn)化性學習”的研究讓學生所感知、理解的世界帶來新的蛻變。

參考文獻：

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