吳海霞

摘要：文章以初中化學(xué)教科書中的課題“燃燒與滅火”為例，詳細(xì)闡述了學(xué)科問題、化學(xué)教學(xué)真實(shí)性問題的內(nèi)涵，以及由學(xué)科問題到化學(xué)學(xué)科教學(xué)真實(shí)性問題的設(shè)計(jì)原理及實(shí)踐案例。

關(guān)鍵詞：學(xué)科問題;化學(xué)教學(xué)真實(shí)性問題;設(shè)計(jì)

文章編號：1008-0546（2022）09-0007-04中圖分類號：G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

一、問題的提出

有資料顯示，美國學(xué)生對化學(xué)的消極態(tài)度和看法，使他們對高中或大學(xué)的化學(xué)必修課程缺乏積極性。這種現(xiàn)象是一個(gè)國際公認(rèn)的問題（Lovatt，F(xiàn)inlay-son&James，2007）。即使學(xué)生具有相似的能力，那些化學(xué)學(xué)習(xí)積極性低的人也傾向于使用對他們的課程成績產(chǎn)生不利影響的表面學(xué)習(xí)方法，比如死記硬背，而化學(xué)學(xué)習(xí)積極性高的學(xué)生則傾向于使用更有意義的方法來提高他們的成績（Ainley，1993）。

在國內(nèi)，也面臨著同樣的困境：中學(xué)生普遍認(rèn)為化學(xué)學(xué)科是最難的課程之一，對他們中的許多人來說，這門學(xué)科讓人覺得沮喪、無趣且無關(guān)緊要，感覺到它缺乏真實(shí)的生活相關(guān)性。選擇繼續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)的學(xué)生喜歡以一種工具的方式看待它，并不是因?yàn)樗旧硎怯袃r(jià)值的。

這種認(rèn)為化學(xué)的不實(shí)用和學(xué)科難度太大的消極態(tài)度會(huì)進(jìn)一步阻礙學(xué)生的實(shí)際課程表現(xiàn)，從而產(chǎn)生一個(gè)“適應(yīng)不良循環(huán)”，導(dǎo)致學(xué)生最終只是需要學(xué)科分?jǐn)?shù)而不是為了學(xué)到有用的知識。如何改變這種狀況，很值得化學(xué)教育工作者去研究探討。

二、化學(xué)學(xué)科問題到學(xué)科教學(xué)真實(shí)性問題的研究設(shè)想

1.學(xué)科問題

學(xué)科問題一般指跟教學(xué)相關(guān)的某門具體學(xué)科的問題。李松林通過研究培育學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)問題，認(rèn)為學(xué)科問題必須具有三個(gè)特征：能夠觸及學(xué)生的興趣、情感和思維深處而具有的精妙性;符合學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)的精當(dāng)性;能夠與實(shí)際聯(lián)系的真實(shí)性。一個(gè)好的學(xué)科問題，應(yīng)該是融合三個(gè)特征、符合學(xué)生心理順序且具有邏輯關(guān)系的有機(jī)整體，有利于發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。[1]

近年來，國內(nèi)研究教師對“中學(xué)化學(xué)教學(xué)中易出錯(cuò)的學(xué)科知識問題”的論著日趨增多。揚(yáng)州大學(xué)吳星教授主編的《中學(xué)化學(xué)學(xué)科理解——疑難問題解析》一書，通過對中學(xué)化學(xué)中“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”“化學(xué)變化與規(guī)律”“物質(zhì)轉(zhuǎn)化與應(yīng)用”和“化學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究”四個(gè)專題中的120個(gè)易出錯(cuò)問題的解析，幫助教師從教學(xué)層面提高對化學(xué)教學(xué)中易出錯(cuò)的學(xué)科問題的認(rèn)識。[2]廈門市教育科學(xué)研究院江合佩教授主編的《基于化學(xué)核心知識的教學(xué)策略研究》、山西大同煤礦第一中學(xué)的岳文虹和苑凌云主編的《追尋化學(xué)教育的本源——化學(xué)疑難問題研究》等論著，也都是對中學(xué)化學(xué)教學(xué)專題中教師所碰到的疑難熱點(diǎn)問題進(jìn)行的解答和匯編，這些問題都是簡潔、直接的化學(xué)學(xué)科知識問題，如：飲用水如何消毒？“萃取”的真正意義在哪里？I2和CCl4能用蒸餾法分離嗎？化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的安全瓶有什么作用？酒精濃度越高，殺菌效果越好嗎？……

不難看出，以上這些問題都是在真實(shí)的化學(xué)學(xué)科教與學(xué)過程中產(chǎn)生的純化學(xué)學(xué)科問題，問題表述清晰，內(nèi)容描述簡潔、直接，問題的產(chǎn)生沒有自然的或建構(gòu)的背景情境，完成任務(wù)即為給出問題的答案。對照高敬，畢華林所給出的問題水平和類型表（見表1），[3]這些學(xué)科問題往往是記憶性、解釋性的低水平問題，一般通過事實(shí)性知識或概念性和知識性回憶、識別、復(fù)述、解釋和說明加以解決。這種情形下作為工具的知識在應(yīng)對學(xué)?；蚋骷壐黝惤逃鞴懿块T所組織的過關(guān)性、選拔性考試中比較適用，往往能使學(xué)生取得理想的成績，但這種通過課堂教學(xué)所獲得的脫離情境的定義，常常無法在現(xiàn)實(shí)社會(huì)生產(chǎn)生活中加以運(yùn)用，只能聽?wèi){這些知識處于消極狀態(tài)，沒有了考試驅(qū)動(dòng)，被遺忘得很快，學(xué)科素養(yǎng)難以形成，很難培養(yǎng)學(xué)生在應(yīng)對21世紀(jì)各種復(fù)雜的不確定性的現(xiàn)實(shí)生活環(huán)境時(shí)所必備的關(guān)鍵能力和關(guān)鍵品質(zhì)。

2.化學(xué)教學(xué)真實(shí)性問題

關(guān)于化學(xué)教學(xué)真實(shí)性問題的內(nèi)涵界定，筆者以中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫為主要平臺，以“真實(shí)問題*教學(xué)”為關(guān)鍵詞，展開主題字段的檢索，篩選確定28篇的中文期刊文章。時(shí)間跨度從1998至2020年，并進(jìn)行了可視化分析，沒有發(fā)現(xiàn)明確的定義。見圖1和圖2。

圖1顯示了從1998年到2013年的15年時(shí)間里，我國學(xué)者對教學(xué)真實(shí)性問題的關(guān)注度不是很高，發(fā)文很少，數(shù)量比較平穩(wěn);2013年至2017年之間，發(fā)文時(shí)而上升時(shí)而下降，非常不穩(wěn)定;2017年至今發(fā)文量急劇上升，而這一現(xiàn)象跟基礎(chǔ)教育改革的時(shí)代背景有著緊密聯(lián)系，2016年底有關(guān)核心素養(yǎng)的一系列文件的出臺，是推動(dòng)對教學(xué)真實(shí)性問題研究群體增多的強(qiáng)大的動(dòng)力。

圖2顯示了從1998年到2020年間的關(guān)于教學(xué)真實(shí)性問題的發(fā)文主題。研究內(nèi)容比較廣泛，位居第一的是關(guān)于“真實(shí)性問題解決”，位居第二、第三的是“核心素養(yǎng)”和“學(xué)科核心素養(yǎng)”。其實(shí)，細(xì)細(xì)品讀剩下的主題的文章，都是圍繞各個(gè)層面或是用學(xué)科具體案例或是用不同策略闡述了如何使“真實(shí)性問題”解決的意義和方法。

筆者借鑒學(xué)科問題的幾大特征，結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，將化學(xué)教學(xué)真實(shí)性問題定義為教師和學(xué)生在真實(shí)的教學(xué)活動(dòng)中碰到的與化學(xué)學(xué)科相關(guān)的有研究價(jià)值的疑難和矛盾。這些疑難和矛盾既有低水平和高水平，也有模糊和精確之分。本文討論的“化學(xué)教學(xué)真實(shí)性問題”，是以“化學(xué)學(xué)科問題”為原型，用真實(shí)的、具體的、有意義和有價(jià)值的情境素材作為背景，如真實(shí)的社會(huì)問題和化學(xué)史實(shí)等，參照PBL問題設(shè)計(jì)的理論和實(shí)踐，進(jìn)行加工設(shè)計(jì)，結(jié)合學(xué)生心理發(fā)展階段和認(rèn)識發(fā)展水平，將問題和任務(wù)嵌入或融入情境中，突出化學(xué)課標(biāo)要求和學(xué)科核心概念、觀念，確保目標(biāo)和結(jié)果高度一致，形成具有一定復(fù)雜程度的、結(jié)構(gòu)合理的真實(shí)性問題。“中學(xué)化學(xué)教學(xué)真實(shí)性問題”，具有精妙性、精當(dāng)性、真實(shí)性、學(xué)科性和整體性五個(gè)特性，屬于高水平問題。

3.真實(shí)性問題的設(shè)計(jì)

關(guān)于真實(shí)性問題的設(shè)計(jì)，洪（Hung）提出了稱為“3C3R”模型的概念框架。模型中的“C”表示三個(gè)核心要素，即“內(nèi)容”（content）“情境”（context）和“關(guān)聯(lián)”（connection），表示學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容和概念;“R”表示問題的三種過程要素，即“研究”（researching）“推理”（reasoning）和“反思”（reflecting），表示學(xué)生認(rèn)知過程和問題解決的技能。[4]撒坎林甘牧和施密特（SockalingamandSchmidt）也提出了一個(gè)類似的模型，他們將11個(gè)問題按照“特征”或“功能”進(jìn)行分類。與洪提出來的概念框架不一樣，這一模型是基于學(xué)生關(guān)于好問題特征的實(shí)證數(shù)據(jù)得出的。與問題設(shè)計(jì)要素相關(guān)的特征包括：（1）問題形式，（2）清晰度，（3）熟悉度，（4）難度，（5）相關(guān)性（應(yīng)用和使用）。功能特征主要是指參與或解決某一問題可能的結(jié)果。六大功能特征主要是指問題（1）激發(fā)批判性推理，（2）促進(jìn)自主學(xué)習(xí)，（3）激發(fā)闡釋，（4）推動(dòng)團(tuán)隊(duì)合作，（5）引發(fā)興趣，（6）指向預(yù)期學(xué)習(xí)問題的程度。[5]由于這些模型不很明確，在使用時(shí)存在一定困難，后來的研究者將兩種模型進(jìn)行了整合改進(jìn)，形成了PBL問題設(shè)計(jì)的三個(gè)維度（見表2）。

PBL問題設(shè)計(jì)包括5個(gè)基本步驟，包括（1）研究學(xué)習(xí)需求，（2）明確內(nèi)容，（3）選擇情境，（4）設(shè)定預(yù)期，（5）整合問題。這些步驟與威金斯和麥克泰（WigginsandMcTighe）所描述的“反向設(shè)計(jì)”是一致的。這種方法，使得學(xué)習(xí)目標(biāo)指導(dǎo)了問題的定義和推導(dǎo)，目標(biāo)與評估的匹配程度比較好。

根據(jù)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中學(xué)科核心素養(yǎng)的培育要求，參照PBL問題設(shè)計(jì)的5個(gè)基本步驟，結(jié)合表2中的問題的三個(gè)維度，本課題研究的真實(shí)性問題設(shè)計(jì)的步驟、要素和功能見表3。

三、中學(xué)化學(xué)教學(xué)真實(shí)性問題的設(shè)計(jì)案例1.選擇化學(xué)課題

燃燒與滅火

2.確定本主題的核心化學(xué)學(xué)科問題

（1）燃燒的定義是什么？

通常情況下，可燃物與氧氣發(fā)生的一種發(fā)光、放熱的劇烈的氧化反應(yīng)叫做燃燒。

（2）燃燒的條件是什么？

燃燒需要三個(gè)條件：（1）可燃物;（2）氧氣（或空氣）;（3）達(dá)到燃燒所需的最低溫度（也叫著火點(diǎn)）。

（3）滅火的原理和方法有哪些？

滅火的根本就是要破壞燃燒的條件。清除或使可燃物與其他物品隔離，隔絕氧氣（或空氣），以及使溫度降到著火點(diǎn)以下，都能達(dá)到滅火的目的。

（4）遇到火險(xiǎn)如何正確應(yīng)對？

不要慌張，沉著應(yīng)對。如果火勢不大，可根據(jù)起火原因選擇合適的方法和滅火器材將火撲滅;如果火勢較大或有蔓延的趨勢和可能，應(yīng)立即撥打119火警電話，并采取必要的自救措施，如用濕毛巾捂住口鼻，蹲下靠近地面或沿墻壁跑離著火區(qū)域等。

3.設(shè)計(jì)中學(xué)化學(xué)教學(xué)真實(shí)性問題

（1）學(xué)情研究：初三是化學(xué)學(xué)習(xí)的啟蒙階段，學(xué)生對新學(xué)科和新知識的學(xué)習(xí)，好奇心重、求知欲比較旺盛。“燃燒與滅火”是初三化學(xué)學(xué)習(xí)的核心概念，也是與社會(huì)、生活聯(lián)系緊密的重要內(nèi)容，更是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的典型素材。通過本內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)生不僅能夠知道燃燒和滅火的原理知識，而且還能掌握燃燒和滅火的方法，更要懂得如何在現(xiàn)實(shí)生活中處理突發(fā)性的事件。由此學(xué)生能儲備消防知識和增強(qiáng)安全意識，體會(huì)到化學(xué)真實(shí)有用的社會(huì)價(jià)值，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和批判性思維，提升社會(huì)責(zé)任感和科學(xué)態(tài)度。

搭建腳手架：教師以本課題的核心化學(xué)問題為引導(dǎo)，帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)燃燒與滅火的知識、原理和技能。

（2）探究主題：爭當(dāng)小小消防員。

（3）情境選擇：2021年5月7日，江蘇徐州某足療店內(nèi)，一名女店員往容器里倒酒精時(shí)，突然發(fā)生爆燃，形成火團(tuán)，大家尖叫著帶火沖出房間。還好大家反應(yīng)迅速，所幸顧客和店員沒有大礙，但回看當(dāng)時(shí)的視頻，仍心有余悸！見圖3。

（4）問題整合：如果你就在事故現(xiàn)場，勇敢的你這時(shí)會(huì)采取什么方法滅火呢？你會(huì)使用滅火器嗎？若沒有滅火器你又如何滅火呢？如果最終火災(zāi)發(fā)生了你該如何逃生呢？

（5）任務(wù)設(shè)定：①線上查閱資料。教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行資料查閱，了解火災(zāi)帶來的危害，了解不同類型的滅火器的使用方法和滅火原理;②線下走訪。學(xué)生了解市面上消防員常用的滅火器有哪些類型;③學(xué)生分組（以每4個(gè)人為一小組）進(jìn)行實(shí)地消防演習(xí)。體會(huì)不同滅火器的滅火效果;④學(xué)生小組討論不同類型的滅火器的適用范圍，對實(shí)地消防演習(xí)的效果進(jìn)行總結(jié)匯報(bào)，相互補(bǔ)充。

（6）評價(jià)指導(dǎo)：學(xué)生小組代表來匯報(bào)資料查閱的結(jié)果，教師適時(shí)進(jìn)行知識補(bǔ)充。學(xué)生在分組進(jìn)行實(shí)地消防演習(xí)時(shí)，教師全程指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作滅火器，保證學(xué)生的人身安全。最后成果匯報(bào)時(shí)，教師進(jìn)行點(diǎn)評，不但有鼓勵(lì)和肯定，也有修正和總結(jié)。

四、結(jié)束語

人類已經(jīng)踏入一個(gè)復(fù)雜多變、以知識創(chuàng)造為核心特征的高度信息化時(shí)代。在新時(shí)代背景下，知識和信息化靜為動(dòng)，蘊(yùn)含于動(dòng)態(tài)的社會(huì)情境中，其表現(xiàn)形式不斷變化，內(nèi)涵不斷豐富，獲取與傳遞方式越來越廣泛，總體呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)性、復(fù)雜性、多樣性和共享性的特點(diǎn)。在這一背景下，創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)成為核心目標(biāo)和最終歸宿。學(xué)習(xí)不再是機(jī)械的、灌輸式的、學(xué)生被動(dòng)接受的過程，而是在教師的引導(dǎo)下主動(dòng)建構(gòu)和實(shí)踐探索的有意義的活動(dòng)。在課內(nèi)課外，教師要善于利用有意義的真實(shí)情境，設(shè)置有價(jià)值的問題，培養(yǎng)學(xué)生熱愛探究、敢于探究的意識，勇于解決問題的精神，并能夠運(yùn)用所學(xué)知識解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題。

參考文獻(xiàn)

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