門文茹，孔德順，廖春泉

(1.遼寧師范大學(xué),遼寧 大連 116029;2.六盤水師范學(xué)院 化材學(xué)院,貴州 六盤水 553004)

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》提出，教師要提高學(xué)科理解水平[1]，通過深挖教學(xué)素材、設(shè)計(jì)相關(guān)的教學(xué)活動(dòng)，來促進(jìn)學(xué)生的學(xué)科理解。由此可見，新課程改革的實(shí)質(zhì)是將教學(xué)的重心由“讓學(xué)生掌握學(xué)科事實(shí)”轉(zhuǎn)向“發(fā)展學(xué)生的學(xué)科理解”[2]，因此，指向?qū)W生學(xué)科理解的課堂應(yīng)明確理解的維度，掌握一定的教學(xué)策略。

1 學(xué)科理解

1.1 化學(xué)學(xué)科理解

在早期，學(xué)科理解的定義并不明確，學(xué)者多以學(xué)生作為主體，其核心在于知識(shí)的掌握和運(yùn)用。國外對(duì)于學(xué)科理解相關(guān)的研究主要是基于加德納的“學(xué)科理解”和大衛(wèi)·珀金斯“為理解而教”的教學(xué)理念[3]，他們的側(cè)重點(diǎn)在于理解的結(jié)果，更加關(guān)注知識(shí)的掌握和運(yùn)用，以此來培養(yǎng)能力，但對(duì)于化學(xué)這一學(xué)科，卻沒有給出明確答案。我國教育家劉知新和周昌林均認(rèn)為：化學(xué)學(xué)科理解是一種建構(gòu)化學(xué)知識(shí)體系的思維能力[4-5]；鄭長龍[6]結(jié)合新課標(biāo)，補(bǔ)充了化學(xué)學(xué)科理解的方法，即從本原性、結(jié)構(gòu)化的角度進(jìn)行挖掘。本研究將從形成對(duì)基本概念、原理等的系統(tǒng)性認(rèn)識(shí)，對(duì)化學(xué)學(xué)科價(jià)值的認(rèn)同感，建構(gòu)學(xué)科思維、觀念，采用學(xué)科方法解決化學(xué)問題等5個(gè)方面入手，促使學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)科理解。

1.2 氧化還原反應(yīng)化學(xué)學(xué)科理解

“氧化還原反應(yīng)”是高中化學(xué)概念原理類的知識(shí)，重要性在于它貫穿于化學(xué)學(xué)習(xí)的全過程。課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該部分，不僅有具體知識(shí)方面的要求，還要掌握認(rèn)識(shí)事物本質(zhì)的思路和方法，培養(yǎng)解決問題的能力。尤其是在氧化還原反應(yīng)專題復(fù)習(xí)實(shí)踐中，單一地羅列知識(shí)點(diǎn)和題海戰(zhàn)術(shù)，對(duì)于學(xué)生學(xué)科思維、觀念、方法等方面的提高作用不大。當(dāng)前，學(xué)者對(duì)氧化還原反應(yīng)復(fù)習(xí)策略的研究往往注重單一素養(yǎng)的培養(yǎng)。例如，張仿剛[7]從“宏觀、微觀、符號(hào)”三重表征學(xué)科思維入手，設(shè)計(jì)主題式教學(xué)，發(fā)展“證據(jù)推理和模型認(rèn)知”這一化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)；李銘[8]倡導(dǎo)基于真實(shí)問題情境，設(shè)計(jì)問題組構(gòu)建化學(xué)觀念；等等。但是很少有人從促進(jìn)學(xué)生學(xué)科理解的角度，進(jìn)行復(fù)習(xí)策略的研究。

基于促進(jìn)學(xué)生學(xué)科理解的需要，以及學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)氧化還原反應(yīng)部分內(nèi)容的要求，本研究劃分了關(guān)于學(xué)生化學(xué)學(xué)科理解的一級(jí)、二級(jí)維度，并以氧化還原反應(yīng)的具體內(nèi)容進(jìn)行了舉例，如表1所示。

表1 氧化還原反應(yīng)化學(xué)學(xué)科理解

2 指向?qū)W生學(xué)科理解教學(xué)策略的構(gòu)建原則

2.1 以學(xué)生為主體深入研究學(xué)科知識(shí)

將學(xué)生置于主體地位，是開展指向理解的教學(xué)的先決條件。學(xué)科理解從教師化到學(xué)生化的過程，離不開對(duì)學(xué)科知識(shí)的深入研究。這里提到的學(xué)科知識(shí)，是指能反映化學(xué)學(xué)科功能的知識(shí)[9]。只有教師對(duì)學(xué)科知識(shí)有深刻的認(rèn)識(shí)和把握，才能有的放矢，從宏觀上設(shè)計(jì)出符合學(xué)生認(rèn)知水平的課堂。因此，指向?qū)W生學(xué)科理解教學(xué)策略的制定，首要任務(wù)是教師對(duì)學(xué)科知識(shí)的來龍去脈進(jìn)行深入研究，也就是研究知識(shí)從哪里來、有什么用、與已有的知識(shí)有什么聯(lián)系等等。

2.2 以深度學(xué)習(xí)為手段努力挖掘?qū)W科價(jià)值

深度學(xué)習(xí)是一種指向理解的學(xué)習(xí)[10]，教師通過深入研究學(xué)科發(fā)展歷史，挖掘出知識(shí)背后蘊(yùn)含的價(jià)值，開展更深層次的教學(xué)。各學(xué)科發(fā)展的過程中，彰顯學(xué)科特色和作用的部分稱為學(xué)科價(jià)值，包括學(xué)科社會(huì)價(jià)值、育人價(jià)值等[11]。化學(xué)學(xué)科區(qū)別于其它學(xué)科的價(jià)值，最重要的一點(diǎn)在于化學(xué)是一門研究物質(zhì)，并且能夠創(chuàng)造新物質(zhì)的學(xué)科，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力及服務(wù)社會(huì)有重要的育人價(jià)值。因此，以深度學(xué)習(xí)為手段，可以促進(jìn)學(xué)生深度理解學(xué)科價(jià)值。

2.3 以發(fā)展核心素養(yǎng)為目標(biāo)有效融入學(xué)科思維

化學(xué)核心素養(yǎng)是站在化學(xué)視角，對(duì)學(xué)生提出的培育目標(biāo)，彰顯了化學(xué)學(xué)科的育人功能。化學(xué)教學(xué)活動(dòng)的開展，旨在促進(jìn)五大素養(yǎng)的達(dá)成?；瘜W(xué)核心素養(yǎng)在學(xué)科思維方面要求：運(yùn)用證據(jù)進(jìn)行科學(xué)推理，建構(gòu)問題解決模型，開展實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。學(xué)科思維是一種反映學(xué)科性質(zhì)和特點(diǎn)的思維活動(dòng)[12]，化學(xué)學(xué)科思維除宏觀與微觀、證據(jù)與模型外，還包括符號(hào)與表征、定性與定量思維等?；瘜W(xué)理論的發(fā)展離不開科學(xué)家的努力，在實(shí)驗(yàn)與思維碰撞的過程中，凝結(jié)了獨(dú)具特色的學(xué)科思維。在教學(xué)中設(shè)置一定的學(xué)科思維路線，有利于學(xué)生更深入地體會(huì)知識(shí)與素養(yǎng)的關(guān)系。

2.4 以學(xué)科主題為統(tǒng)領(lǐng)搭建學(xué)科觀念層級(jí)

學(xué)科觀念既是一種認(rèn)識(shí)事物的視角，也是對(duì)學(xué)科的總領(lǐng)性認(rèn)識(shí)[13]。學(xué)科觀念的形成不是一蹴而就的，需要教師搭建“臺(tái)階”，幫助學(xué)生逐步建構(gòu)。學(xué)科主題是指表征一類化學(xué)知識(shí)的學(xué)科核心概念或?qū)W科思想與觀念[14]，能夠扮演“臺(tái)階”的角色。學(xué)生對(duì)核心概念的理解，是化學(xué)學(xué)科觀念建構(gòu)的基石。學(xué)科主題的確立，有利于形成從“基本概念”到“核心概念”，再到“學(xué)科大概念”的知識(shí)層級(jí)[15]。教師應(yīng)確立“主題式教學(xué)”的思想，從整體上設(shè)計(jì)促進(jìn)學(xué)生學(xué)科觀念形成的教學(xué)活動(dòng)[16]。

2.5 以化學(xué)史實(shí)為依據(jù)引導(dǎo)感悟?qū)W科方法

學(xué)科方法是人們?cè)诹?xí)得和遷移學(xué)科知識(shí)過程中，抽提出來的一種思維策略、技巧[17]。研究化學(xué)現(xiàn)象、解決化學(xué)問題的一般方法就是化學(xué)學(xué)科方法，不同于通常意義下的科學(xué)方法，實(shí)驗(yàn)法、守恒法等是化學(xué)研究特有的方法。在化學(xué)理論演變過程中，學(xué)科方法在化學(xué)史實(shí)中體現(xiàn)出來[18]?；瘜W(xué)史實(shí)中涵蓋了豐富的學(xué)科情境素材，這些生動(dòng)的故事為掌握學(xué)科方法提供了趣味性。例如，原子結(jié)構(gòu)理論模型的建構(gòu)與完善，歷經(jīng)了幾百年的時(shí)間跨度，在此期間，科學(xué)家們通過實(shí)驗(yàn)法推翻前人的錯(cuò)誤理論，建立并完善了原子結(jié)構(gòu)理論模型，為科學(xué)事業(yè)發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)。

3 氧化還原反應(yīng)高三復(fù)習(xí)課教學(xué)策略

3.1 以特定情境素材為線，串聯(lián)核心知識(shí)，彰顯學(xué)科價(jià)值

“氧化還原反應(yīng)”原理在物質(zhì)的分類與轉(zhuǎn)化應(yīng)用甚廣，相關(guān)的情境包括生活、生產(chǎn)各個(gè)方面。例如，日常生活中，能夠利用“鐵及其氧化物的轉(zhuǎn)化”解釋暖貼的發(fā)熱原理；利用“高鐵酸鹽與氫氧化鐵的轉(zhuǎn)化”可以實(shí)現(xiàn)生活用水的凈化；生產(chǎn)中，常從鐵礦石中提取金屬。新高考題目常以陌生情境作為知識(shí)載體，對(duì)學(xué)生素養(yǎng)進(jìn)行考查，因此，高三復(fù)習(xí)課教學(xué)要求教師精選素材、整體設(shè)計(jì)。但是，情境素材滲透在方方面面，有的課堂教學(xué)情境素材來回變化，致使學(xué)生學(xué)習(xí)過程中難以把握本質(zhì)，從而弱化了知識(shí)點(diǎn)的抓取和特定學(xué)科思維的養(yǎng)成。因此，建議在高三復(fù)習(xí)課中，從情境大類上選擇素材。比如。選擇水處理這一情境大類，將飲用水殺菌消毒、生活用水凈化、工業(yè)廢水處理等情境進(jìn)行分類，通過創(chuàng)設(shè)情景與高考題目聯(lián)動(dòng)，將“氧化還原反應(yīng)”中的核心概念、原理、規(guī)律、相關(guān)計(jì)算、陌生氧化還原方程式的書寫等核心考點(diǎn)貫穿其中，讓學(xué)生對(duì)運(yùn)用氧化還原反應(yīng)原理進(jìn)行水處理形成整體印象，直觀感悟化學(xué)學(xué)科對(duì)于社會(huì)生活的重要價(jià)值。

3.2 以模塊核心概念為著力點(diǎn)，確定學(xué)科主題，培養(yǎng)學(xué)科觀念

學(xué)科觀念的培養(yǎng)不是一日之功，它依托于核心概念和學(xué)生活動(dòng)而養(yǎng)成。核心概念在學(xué)科觀念培養(yǎng)中的作用，就好比一個(gè)個(gè)“地基”，打牢“地基”才能構(gòu)建觀念的大廈。而學(xué)科主題就是將這些“地基”連接在一起的“地梁”。學(xué)科觀念培養(yǎng)可以“自下而上”進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括統(tǒng)整核心概念、抽提概念主旨、確立學(xué)科主題、建構(gòu)學(xué)科觀念等步驟；也可以“自上而下”進(jìn)行推演，先確立目標(biāo)學(xué)科觀念，然后剖析學(xué)科觀念內(nèi)涵，再匹配學(xué)科大概念，最后挖掘核心概念。以“自上而下”的方法培養(yǎng)守恒觀為例，需要剖析守恒觀的具體內(nèi)涵，如質(zhì)量守恒、元素守恒、電子守恒、電荷守恒、能量守恒等。在此基礎(chǔ)上，整合具體內(nèi)涵確定上位概念，幾大守恒在必修第一冊(cè)“化學(xué)物質(zhì)及其變化”，必修第二冊(cè)“化學(xué)反應(yīng)與能量變化”專題都有涉及，通過梳理專題下的核心概念，細(xì)分到氧化還原反應(yīng)概念、電子轉(zhuǎn)移表示方法、陌生方程式的書寫、相關(guān)計(jì)算，以及原電池相關(guān)原理的教學(xué)。

3.3 以問題解決為導(dǎo)向，發(fā)展思維水平，掌握學(xué)科方法

實(shí)踐出真知，在化學(xué)問題的提出和化解過程中，學(xué)生的思維水平才能提高，解決問題的方法才能合理。要實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的內(nèi)化建構(gòu)和外化遷移的目標(biāo)，需要教師在設(shè)計(jì)學(xué)生任務(wù)或活動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)構(gòu)建情境、活動(dòng)、問題解決的“三位一體”化學(xué)課堂教學(xué)[19]。如：在“氧化還原反應(yīng)”復(fù)習(xí)課教學(xué)中，設(shè)置“探究游泳池水變綠原因”的真實(shí)問題情境，學(xué)生歷經(jīng)科學(xué)探究一般過程，即提出假設(shè)(次氯酸鈉和過氧化氫反應(yīng)產(chǎn)物的預(yù)測(cè))——驗(yàn)證假設(shè)(驗(yàn)證是否有氧氣產(chǎn)生)——得出結(jié)論(反應(yīng)生成的氧氣有助于水中藻類生長，游泳池水變綠)，形成科學(xué)探究思維，學(xué)會(huì)通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作來檢驗(yàn)假設(shè)是否合理。從問題的提出到解決，需要學(xué)生調(diào)動(dòng)所學(xué)知識(shí)，能夠快讀提取原型，選取適當(dāng)?shù)膶W(xué)科方法，形成解決一類問題的思維模型。

日常測(cè)驗(yàn)是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的手段，教師要利用好這一資源。測(cè)驗(yàn)不僅作為評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的手段，而且還可以通過分析大部分學(xué)生的錯(cuò)題，來把握學(xué)生學(xué)習(xí)的痛點(diǎn)。同時(shí)，在日常測(cè)驗(yàn)中，鼓勵(lì)學(xué)生寫出答題思路，這樣有利于把握學(xué)生知識(shí)掌握情況和思考軌跡，更具針對(duì)性地把握復(fù)習(xí)課的重點(diǎn)。

4 總結(jié)

本文基于促進(jìn)學(xué)生學(xué)科理解的視角，指出了學(xué)科理解的五個(gè)維度，給出指向?qū)W生學(xué)科理解教學(xué)策略的構(gòu)建原則，并以“氧化還原反應(yīng)”模塊為例，提出了具體教學(xué)策略。對(duì)于學(xué)科理解的研究，基于課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求，以及學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)要求，給出了促進(jìn)學(xué)生學(xué)科理解的幾種策略。在教學(xué)實(shí)踐中，還需教師創(chuàng)造性地挖掘、組織學(xué)科知識(shí)，融通學(xué)科思維、觀念、方法等，讓學(xué)生體會(huì)化學(xué)學(xué)科本身對(duì)社會(huì)和個(gè)人的真實(shí)價(jià)值，促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)認(rèn)識(shí)。