嚴(yán)建國
摘要
學(xué)科綜合化教學(xué)是新一輪課改非常關(guān)注的方向之一?;谥R結(jié)構(gòu)化完善教學(xué)任務(wù)、有指導(dǎo)的自主學(xué)習(xí)、著力結(jié)構(gòu)化導(dǎo)向的思維能力訓(xùn)練是將綜合化教學(xué)理念融入學(xué)科教學(xué)中的有效辦法,能顯著地提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和學(xué)業(yè)成績。
關(guān)鍵詞
化學(xué)教學(xué) 結(jié)構(gòu)化 綜合化
教師常有一種潛在的想法,在教完一章節(jié)的內(nèi)容之后,只要給學(xué)生少許的自由時光,學(xué)生就能夠?qū)⒅R組織起來,形成結(jié)構(gòu)化的東西。事實(shí)上,學(xué)生不經(jīng)歷單個知識的多向探索,不經(jīng)歷理論知識的漫長建構(gòu),其能力一般不會發(fā)生遷移,學(xué)科核心素養(yǎng)也難以形成。
由此,可以肯定的是,在教與學(xué)的過程中,最有價值的部分是知識結(jié)構(gòu)化,這是知識整合、深度學(xué)習(xí)的階段,也是最困難的階段。綜合化教學(xué)理念的核心是通過提供主題性、綜合性的學(xué)習(xí)任務(wù),推動學(xué)生自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)結(jié)構(gòu)化的、理論導(dǎo)向的學(xué)科素養(yǎng)。這樣的理念旨在克服知識日益碎片化的傾向,幫助學(xué)生形成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的深度學(xué)習(xí)狀態(tài),對當(dāng)下的教育教學(xué)實(shí)踐具有重要的意義。
一、基于化學(xué)思想,推進(jìn)化學(xué)知識的結(jié)構(gòu)化
利用少數(shù)核心的化學(xué)思想,形成大概念→小概念→具體物質(zhì)或具體技能的知識結(jié)構(gòu),有利于學(xué)生對具體知識的識記、理解、綜合應(yīng)用,形成化學(xué)核心素養(yǎng)。
1.微粒觀之下,有關(guān)“物質(zhì)的構(gòu)成”的知識結(jié)構(gòu)。
客觀世界是由物質(zhì)構(gòu)成的?;瘜W(xué)則是在分子、原子層次上研究物質(zhì)的組成和性質(zhì)的一門科學(xué)。究其本質(zhì),質(zhì)子、中子、電子的相互作用形成原子的結(jié)構(gòu),解釋了原子的性質(zhì);原子又通過共用電子、得失電子等途徑構(gòu)成分子或離子等微粒;粒子之間的相互作用聚集成物質(zhì),也解釋物質(zhì)的性質(zhì)。初中化學(xué)就是利用“物質(zhì)、元素、分子、原子、質(zhì)子、中子、電子”這些核心概念形成了一種化學(xué)獨(dú)有的層次性結(jié)構(gòu),也形成了分析物質(zhì)性質(zhì)的理論基礎(chǔ)。(如圖1)
2.分類思想之下,有關(guān)“物質(zhì)的性質(zhì)”的知識結(jié)構(gòu)。
分類是根據(jù)對象本質(zhì)屬性的異同點(diǎn)而將其區(qū)分和把握的一種思想方法,這是一種推動科學(xué)發(fā)展的思想方法,也是知識具有內(nèi)在結(jié)構(gòu)的根本原因?;瘜W(xué)依據(jù)元素、原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行了分類,形成了元素周期表、物質(zhì)的分類體系。例如,物質(zhì)的種類分為混合物、單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽、有機(jī)物等。(如圖2)
3.守恒原理之下,有關(guān)“質(zhì)量和數(shù)量”的知識結(jié)構(gòu)。
物理學(xué)中,質(zhì)量的定義是物體中所含物質(zhì)的多少;從化學(xué)的視角看,質(zhì)量可理解為質(zhì)子、中子、電子數(shù)量的多少。這就在質(zhì)量與數(shù)量之間建立起互相解釋與運(yùn)算的知識系統(tǒng)。
基于質(zhì)量與數(shù)量的關(guān)系,很容易推導(dǎo)出物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時會遵循質(zhì)量守恒定律,以及質(zhì)量有加和性、微觀相對質(zhì)量之比即為宏觀質(zhì)量之比等原理,形成類似于數(shù)學(xué)公理、定理的一般知識序列。例如,由原理“質(zhì)量即數(shù)量”,可得到:推論1,質(zhì)量有守恒性;推論2,質(zhì)量有加和性;推論3,微觀相對質(zhì)量之比=宏觀質(zhì)量之比。這樣有利于學(xué)生把概念和原理具體運(yùn)用到化學(xué)式、化學(xué)方程式的運(yùn)算及逆向運(yùn)算中。
二、圍繞結(jié)構(gòu)化知識,開展學(xué)科綜合性學(xué)習(xí)
實(shí)踐表明,結(jié)構(gòu)性知識是難以教會的,在精講多練的教學(xué)思路中,只有5%~10%的學(xué)生會形成個人的知識結(jié)構(gòu),并使其得到恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用。
教育研究表明,在條件許可的情況下,學(xué)生渴望主導(dǎo)學(xué)習(xí),主動參與和探索學(xué)習(xí),利用已有的知識去引導(dǎo)自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容,而教師可以將精力集中在提供結(jié)構(gòu)良好的、豐富的學(xué)習(xí)資源上面。
在學(xué)習(xí)的初期,教師要想方設(shè)法地為學(xué)生呈現(xiàn)知識的整體圖景,圍繞知識的結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)綜合性的任務(wù),使教與學(xué)能夠“基于結(jié)構(gòu),為了建構(gòu)”,這樣,后續(xù)的知識圍繞最初的結(jié)構(gòu)緩緩展開,使知識學(xué)習(xí)和結(jié)構(gòu)構(gòu)建融為一體。這種教學(xué)的好處是,學(xué)生的學(xué)習(xí)有了方向感,能在一個正確的方向上采取切實(shí)行動,既可以幫助他們在一個系統(tǒng)下理解單個知識,也有利于知識結(jié)構(gòu)的修正、完善,從而獲得學(xué)習(xí)的成就感、掌控感。
例如,在“物質(zhì)的構(gòu)成”的教學(xué)中,教師可以始終堅(jiān)持“物質(zhì)→分子→原子→質(zhì)子、中子、電子”這一主線,逐步厘清“物質(zhì)→分子”“原子→元素”“分子→原子”“物質(zhì)→元素”“原子→質(zhì)子、中子、電子”“質(zhì)子、中子、電子的屬性”這些概念的關(guān)聯(lián)。在主線清晰之后,再逐步補(bǔ)充“電子的核外排布→原子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)→稀有氣體元素等原子直接構(gòu)成物質(zhì)”和“電子的核外排布→原子通過得失電子成為離子→物質(zhì)”這兩條線,最終形成物質(zhì)的構(gòu)成的完整圖景。
九年級化學(xué)可以整合成以下一些主題:物質(zhì)的構(gòu)成、物質(zhì)的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)的原理和方法、質(zhì)量計(jì)算等。這些主題本身都蘊(yùn)藏著結(jié)構(gòu)化的知識體系,有利于開展綜合性學(xué)習(xí)。
總之,學(xué)科綜合性學(xué)習(xí)需要立足于整門學(xué)科,規(guī)劃出一些完整的、主題式的任務(wù),按照從簡單到復(fù)雜的順序逐步遞進(jìn),保留要素之間的關(guān)聯(lián),以此來形成知識的結(jié)構(gòu)。當(dāng)下流行的大單元教學(xué)、大概念教學(xué)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等都體現(xiàn)了這一特質(zhì)。
三、基于結(jié)構(gòu)良好的情境資源,推動有指導(dǎo)的自主學(xué)習(xí)
1.反復(fù)對話,有利于開展綜合性學(xué)習(xí)。
在以說教為主的課堂中,師生之間缺乏有意義的互動交流,難以真正地推動學(xué)生對相關(guān)知識細(xì)致考查、進(jìn)一步整合和結(jié)構(gòu)化。
例如,一個學(xué)生在閱讀了教材的序言部分后,對“什么是化學(xué)”產(chǎn)生了一系列的問題,如什么是物質(zhì)、物質(zhì)與分子的關(guān)系、分子與原子的關(guān)系、分子與原子有什么不同、原子的內(nèi)部是什么情況等問題。師生之間開啟了一次有意義的對話,反反復(fù)復(fù)地討論“物質(zhì)→分子→原子→質(zhì)子、中子、電子”這條知識主線,經(jīng)過一個多小時的對話,學(xué)生學(xué)到了課堂上需要一兩個月時間才能學(xué)到的內(nèi)容,自主建構(gòu)了一條知識主線。從此,他迷上了化學(xué),后來在化學(xué)上的學(xué)習(xí)能力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超同班學(xué)生。
學(xué)習(xí)最好是由學(xué)生自己的問題推動。學(xué)生在沒有問題的時候,教師可以設(shè)計(jì)多樣化的情境,用不同的語言表述、從不同的角度來提出問題,探查學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況,協(xié)助學(xué)生在對話中逐步建構(gòu)起知識結(jié)構(gòu)。對話能夠較好地落實(shí)“有指導(dǎo)的自主學(xué)習(xí)”設(shè)想,保證知識在結(jié)構(gòu)化的過程中,時刻都在被聽到、感知、確認(rèn),讓這一過程不再是一個期望的突發(fā)事件,而成為一種學(xué)習(xí)常態(tài)。尤其是師生之間單獨(dú)的對話,可以更準(zhǔn)確地為學(xué)生提供個性化的支持,提升他們知識結(jié)構(gòu)化的水平。
2.重視化學(xué)實(shí)驗(yàn),保證體驗(yàn)的充分性,強(qiáng)化情知一體。
綜合性學(xué)習(xí)還包括知識、技能和態(tài)度的整合?;瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該得到足夠的關(guān)注。演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)不能像旅游一般在導(dǎo)游的快速講演下走馬觀花,而失去應(yīng)有的教育作用。
例如,水的沸騰、氣泡的冒出、顏色的改變等化學(xué)現(xiàn)象都會觸動學(xué)生的心靈,引發(fā)美妙的遐想,刺激智慧的生成。當(dāng)學(xué)生一次、兩次地感受氯酸鉀的潔白、高錳酸鉀美麗的紫,那些抽象的化學(xué)式、化學(xué)方程式就有了生命,也能長久地留在記憶中。在有化學(xué)教師指導(dǎo)的情況下,學(xué)校可以開放實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生能夠從容地、充分地做實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在切身體驗(yàn)中去掌握具體的知識,這樣的學(xué)習(xí)才是有趣的、自然的,也能取得飽含情感的綜合效果。
3.控制教學(xué)的節(jié)奏,先慢后快,慢是為了快。
一個物體運(yùn)動,一開始需要施加一個較大的力,物體才會開始緩緩運(yùn)動,經(jīng)歷一段時間的加速后,才能以肉眼可見的速度向前,達(dá)到一定速度后,只要施加較小的力,物體就可以因?yàn)閼T性勻速向前。同樣的道理,由于缺乏必要的能力和經(jīng)驗(yàn),學(xué)生最初的綜合性學(xué)習(xí)需要盡最大的努力和放慢速度。
例如,九年級化學(xué)中氧氣的性質(zhì)和制法是教材上重點(diǎn)介紹的第一個物質(zhì)。通過對氧氣性質(zhì)的學(xué)習(xí),學(xué)生認(rèn)識到如何系統(tǒng)且有重點(diǎn)地掌握一種物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。通過對氧氣制取的學(xué)習(xí),學(xué)生不僅認(rèn)識到制取氣體的實(shí)驗(yàn)室制法與工業(yè)制法、發(fā)生裝置的兩種類型、實(shí)驗(yàn)的總體步驟、裝置氣密性的檢查方法、收集氣體的方法、驗(yàn)滿的方法,還掌握了制取氣體的結(jié)構(gòu)性知識等。當(dāng)學(xué)生形成了比較穩(wěn)固的知識體系后,再遷移到二氧化碳的相關(guān)知識學(xué)習(xí)上就會變得輕松起來,學(xué)生也有一種自然和愉悅的感覺。
在綜合性學(xué)習(xí)上,最初學(xué)習(xí)的徹底性優(yōu)于速度,最初的慢會帶來后面的快。如果放大到一個學(xué)期來規(guī)劃的話,這么做其實(shí)是經(jīng)濟(jì)的,是節(jié)省時間的,能達(dá)到越學(xué)越輕松的效果。
四、綜合化教學(xué)的價值追求與現(xiàn)實(shí)困境
初中生的學(xué)習(xí)困難常在于學(xué)習(xí)時的無方向感和解題時的毫無計(jì)劃,本質(zhì)上都是缺乏結(jié)構(gòu)化思維導(dǎo)向的學(xué)科素養(yǎng)所引發(fā)的問題。
1.綜合化教學(xué)的關(guān)鍵指標(biāo)——結(jié)構(gòu)化思維水平。
斯坦福大學(xué)做過一項(xiàng)關(guān)于小學(xué)生作業(yè)量的多少與未來的人生成就的相關(guān)性實(shí)驗(yàn),最后得出的結(jié)論是:大量的作業(yè)訓(xùn)練,對小學(xué)生的貢獻(xiàn)基本為零,反而還有很多的負(fù)面作用,導(dǎo)致很多小學(xué)生對學(xué)習(xí)越來越?jīng)]興趣。
現(xiàn)實(shí)中,大多數(shù)學(xué)生常忙于學(xué)習(xí)和記憶一些具體的知識,試圖通過不停地刷題積累處理不同問題的經(jīng)驗(yàn)和技巧,而在知識的整合、組織、結(jié)構(gòu)化方面,既沒有掌握足夠的資源,也缺乏個人的真實(shí)努力,這導(dǎo)致了他們的學(xué)習(xí)無法取得進(jìn)步。可以說,在結(jié)構(gòu)化方面如果只是一種消耗性的努力,會產(chǎn)生令人困惑的結(jié)果。
結(jié)構(gòu)化的知識會導(dǎo)致思維產(chǎn)生組織性力量,這是學(xué)科素養(yǎng)的關(guān)鍵性指標(biāo),也是學(xué)科教育長期而重要的目標(biāo)。
例如,一名學(xué)生經(jīng)過兩個月綜合性學(xué)習(xí)后,形成了較好的結(jié)構(gòu)化知識體系,也養(yǎng)成了結(jié)構(gòu)化思維的能力。雖然該生其他學(xué)科成績都是中等水平,但在化學(xué)上卻表現(xiàn)出了卓越的能力。其他經(jīng)過綜合性學(xué)習(xí)的學(xué)生也有類似的表現(xiàn),他們的學(xué)習(xí)常表現(xiàn)出一種輕松愉悅的狀態(tài),有令人驚奇的學(xué)習(xí)結(jié)果,讓人感受到了綜合性學(xué)習(xí)的巨大潛力。
2.綜合化教學(xué)需要進(jìn)一步討論的幾個問題。
綜合性學(xué)習(xí)是有成本的。第一,教師需要對學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行深度整合和結(jié)構(gòu)化;第二,需要學(xué)科資源的建設(shè),教師要努力為學(xué)生自主的、綜合的學(xué)習(xí)規(guī)劃完整的任務(wù),提供豐富的資源;第三,需要強(qiáng)化師生之間的互動,在綜合性學(xué)習(xí)初期要提供更加便捷的、個性化的支持。另外,綜合化教學(xué)還需要突破一些制度上的屏障,需要彈性的課時設(shè)計(jì)。綜合化教學(xué)是著力于整門學(xué)科而進(jìn)行的設(shè)計(jì),需要根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)作出靈活的時間安排;開展綜合性學(xué)習(xí),不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生的表現(xiàn)會更加懸殊,難以協(xié)同一致,因此,需要改進(jìn)大班集體授課制——如班級可以劃分為一些小組,再多樣化地輪轉(zhuǎn)前進(jìn),形成新的教學(xué)組織形式等。
(作者單位:江蘇省無錫市洛社初級中學(xué))
本文系江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“初中課程1+X綜合化實(shí)施的研究”(編號:E-b12020122)階段性成果之一。
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