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    化学基本观念:内涵分析与教学建构

    来源:UC论文网2018-11-25 08:33

    摘要:

      摘要:通过对国内外有关学科观念研究的梳理,我们对学科思想与学科观念、学科基本观念与大概念(bigideas)等术语进行了辨析,深入论述了化学基本观念的含义和内容体系,并进一步阐释化学基本观念是否可教以及实施...

      摘要:通过对国内外有关学科观念研究的梳理,我们对学科思想与学科观念、学科基本观念与大概念(bigideas)等术语进行了辨析,深入论述了化学基本观念的含义和内容体系,并进一步阐释化学基本观念是否可教以及实施“观念建构”的化学教学的意义。


      关键词:观念;化学基本观念;观念建构;化学教学;


      作者简介:毕华林,1965年生,男,山东荣成人,山东师范大学化学化工与材料科学学院教授,博?#21487;?#23548;师,主要从事化学课程与教学论研究;;万延岚,1987年生,女,山东青岛人,山东师范大学博士研究生,主要从事化学课程论研究。


      学校科学教育在公民科学素质建设中具有基础性战略性地位[1]69,提高学生的科学素养是科学教育的根本宗旨。化学是一门?#34892;?#30340;、实用的和创造性的科学。1859年,英国教育家斯宾塞(H.Spencer)提出“什么知识最有价值”的著名命题,引发了对课程内容选择的思考。而在知识信息迅速增长,“终身教育”“以人为本”等理念成为世界教育思潮的今天,这一哲学命题又带给化学教育以新的思考和启迪:在时间有限的学校教育中,基础化学课程更应该教给学生什么?回答这一问题或许可以从德国著名物理学家、?#24403;?#23572;奖获得者冯·?#25237;?M.Vonlaue)曾经说过的一句话中获得启示,他说“教育所给予人们的无非是当一切已学过的东西都忘记后所剩下来的东西”。[2]的确,记忆的遗忘几乎可以认为是一种不可抗拒的规律,那么,当知识的养分落定之后,在学生头脑中“所剩下来的东西”到底是什么呢?对于基础化学课程教学来说,就是学生通过化学知识的学习,所形成的从化学的视角认识事物、解决问题的思想、观点和方法,即植根于学生头脑中的化学基本观念。[2]


      新一轮基础教育课程改革对“化学基本观念”给予充分的重视。《义务教育化学课程标准(2011年版)?#20998;?#20986;,“引导学生认识物质世界的变化规律,形成化学的基本观念”[3]1“根据课程标准选取核心知识,重视化学基本观念的形成”[3]50;《普通高中化学课程标准(实验)》在课程目标中明确要求“了解化学科学发展的主要线索,理解基本的化学概念和原理,认识化学现象的本质,理解化学变化的基本规律,形成有关化学科学的基本观念”[4]。化学基本观念的研究和实践已成为当前中学化学教育研究的热点,成为化学教学的一个基本价?#31561;?#21521;和实践?#38750;蟆?#26412;文拟从词源学和哲学的视角出发,结合我们对化学基本观念的已有研究,对相关概念进行梳理和辨析,同时对促进学生“观念建构”的化学教学作进一步阐释,为化学教学实践提供科学的理论指导。


      一、“观念”的词源释义和哲学含义


      “观念”一词是现代汉语中一个常用的词汇或短语,源自希腊词ειδοζ和ιδε?#31890;?#19982;动词idein(看)及eidos(形式)同根,字根意是?#25913;?#21147;所及的事物的外在形象,后引申为表示内在于事物的能被人所“看到”(通过心灵的“眼睛”)的形式和本质。[5]从词源分析可以看出,“观念”一词代表了个体对周围事物的存在形式和本质的感知,是一种主观体验。英语中的“观念”(idea)是希腊语的音译,经?#23665;?#20195;日本人翻译而来,随后中国人将其引进改造成现代汉语的外来词。[6]


      在哲学史?#24076;?#35266;念”也是一个久为人知的词汇,可以说整个西方哲学史就是一部观念史。虽然“观念”在哲学著述中的界定尚不清晰,但在哲学领域内对“观念”的关注悠久而深刻。西方哲学史上可查?#38469;?#29992;这一词汇最早也最著名的是柏拉图,“观念”成为一个名副其实的哲学术语是与柏拉图的本体学说息息相关的。[7]在柏拉图哲学中,“观念”(译作“理念”)是超越?#34892;?#30340;、永恒不变的、普遍的和绝对的实在。中世纪哲学的代表人物奥古斯丁等受柏拉图的影响,认为“观念(理念)”是现象世界的完善的模型。经过近千年的发展,笛卡儿彻底抛弃了“观念”的本体论概念,将其回归到认识论的术语,他提出“我思故我在?#20445;?#23558;“观念”定义为表达或表象,可惜的是,笛卡儿认为观念是由?#31995;?#26893;入灵魂之中,相信“天赋观念?#20445;?#36825;又与认识的规律背道而驰。英国经验论代表人物洛克提出“精神可以在自身中观察到的一?#26657;?#25110;是感觉、思想、理智最直接的对象,我们都称之为观念”[8]119,他反对“天赋观念?#20445;?#35748;为心灵原是一张?#23383;劍?#24515;灵的“观念”来源于两类不同的经验:外在的感官知觉和内在的自我知觉,后者关系到思想、意志、信仰等行动。18世纪,德国思想家康德对“观念”另有一番见解,他认为“观念”是来自概念的概念,即理性的概念;“人类所有的认识都是以观察为起点,然后成了概念,最后以观念作为终站”[8]137;观念的职能在于对经验事实的联合与整合,只有理性的“观念”才能将经验事实整?#31995;?#23436;善的境界;“观念”是知识理想形态即最高形态的综合体现。黑格尔进一步发展和完善了康德的看法,认为观念是“主观与客观的绝对统一?#20445;?#26159;表达真理的客观形式。近代美国实用主义哲学家杜威继承了康德的思想,同时赋予观念以工具主义色?#21097;?#35748;为“观念是指导我们行为的工具,它对感觉作出反应,而不是感觉本身”。马克思主义哲学从正确解决物质和意识、思维与存在的哲学基本问题出发,认为“观念”是客观存在在人脑中的?#20174;场?#39532;克思指出“观念的东西不外是移入人脑并在人脑中改造过的物质的东西而?#36873;薄?#35266;念不仅?#20174;?#23458;观现实,而?#19968;?#33021;根据客观现实的?#20174;?#20026;实践创造观念的对象,以作为实践的目的”。[9]


      以上从词源学和哲学的角度对“观念”的发展及含义做?#24605;?#35201;梳理,从论述中可以看出人们对“观念”的认识经历了从本体论到认识论的认知转换,最终落脚于辩证唯物主义认识论。我们可以从中具体形成对“观念”的以下几点认识:(1)观念是客观事物在人脑中的?#20174;常?#20294;它绝不是一般意义上的概念,是概念的概念;(2)观念的形成是一个过程,是对经验事实的联合与整合,在个体认知发?#26500;?#31243;中,观念与客观事物的本质特征和发?#26500;?#24459;日趋一致;(3)观念?#20174;?#23458;观事物,同时又反作用于客观事物,即观念具有预测、指导、改造客观存在的强大反作用力。上述对“观念”的理解为“化学基本观念”的提出和建构奠定了基础,提供了依据。


      二、“学科基本观念?#27605;?#20851;概念辨析


      (一)观念与概念


      我们来?#25945;?#19968;下“观念”和“概念”在英文表述中的不同。国外以英文发表的期刊中,通常用concept、conception、idea或者这些单词的?#35789;?#24418;式来表示“概念”或“观念”。根据研究过程中研究者使用这些相似术语的情况,可以看出当在表述学科本体的概念?#20445;?#19968;般采用“concept”这个单词,而在描述学生头脑?#34892;?#25104;的概念或观念?#20445;?#20391;重于使用“conception”和“idea”这两个单词1。因此,从表述学生科学概念学习结果的角度来看,“conception”和“idea”一直被国外研究者通用,并认为它们两个是具有相同含义的单词。然而,这两个英文单词被国内研究者使用?#20445;癱onception”一般?#29615;?#35793;成“概念”2,而“idea”一般翻译成“想法”或“观念”3,这种语言文化的差异在某种程度上阻碍了国际上对“学生学习科学概念”研究的交流。


      从以上论述中可以看出,无论文化差异与否,“观念”一词与英文中的“idea”是一致的,而学科中的本体概念与“concept?#27605;?#23545;应。在这里需要?#24471;?#30340;一点是,近几年随着越来越多国外研究者在不同研究情境下使用“idea?#20445;?#20063;有一部分国内研究者将“idea”翻译成“概念?#20445;?#20363;如,“bigideas?#21271;环?#35793;成“大概念”[10],“coreideas?#21271;环?#35793;成“核心概念”。然而,就学生的科学概念学习来说,国外研究者在使用“idea”这个术语?#20445;康?#30340;是学生个体;而国内研究者在使用“概念”?#20445;?#19968;般是从学科立场出发的。因此,国外所提出的“idea”与我们所描述的学生的“观念?#26412;?#26377;一致性。所以我们更倾向于将“idea”翻译成“观念?#20445;?#21516;时这种翻译与词源学中的“观念”也相吻合。


      从“观念”和“概念”内涵上分析,“概念”是?#20174;?#23458;观事物本质属性的思维形式,属于理性阶段的认识[11],学科概念更多的是学科本体的东西。而通过前面对“观念”的分析可以看出,“观念”是从认识论的角度出发,是客观事物在人脑中的?#20174;常?#26159;个体主观的感知与思维。因此,我们认为与“概念?#27605;?#27604;,“观念”一词能更全面地体现和涵盖个体对知识的感知、体验与领悟。


      (二)学科思想与学科观念


      学科思想,是由学科专家提出的对而后学科发展和学科学习最具影响力的?#20999;?#35266;点、思想和见解。从另一种意义上说,学科思想更多的是科学共同体从学科本体的角度出发,提出的某学科在特定时间内最具代表的、最科学的具有相对完整体系结构的思想。具体到化学学科思想,就是化学科学在认识物质、改造物质和应用物质过程中所体现出的具有化学学科特征的最具影响力的思想集合体。例如,化学学科中的物质变化思想、质量守恒思想以及物?#24335;?#26500;决定性质的思想等。学科思想与学科方法有密切的联系,学科方法是根据学科内在的规律和特点,总结和归纳出来的思维方法、研究方法和学习方法。一般而言,学科思想对学科方法起着指导作用,学科方法则是学科思想的具体化?#20174;场?#36890;常,学科思想与学科方法并没有?#33539;?#30340;界限,?#28909;?#22312;化学学科中,“分类”既是一种学科思想,又是一种学科方法,因而人们通常将学科思想与学科方法统称为“学科思想方法”。


      学科观念,是个体对学科研究对象的本质特征和内在规律作出的概括?#20174;场?#22240;此,学科观念是有层次的,对于学科专?#19968;?#31185;学共同体而言,他们所形成的观念在一定的时空域内是相对科学的、有代表性的,具有一定的客观存在性,这在一定程度上等同于“学科思想?#20445;?#32780;对于学生来说,学科观念是指他们在深入理解学科本质特征的基础上所形成的对物质世界的基本看法和态度,常表?#27835;?#23398;生能自觉地从学科视角看问题的思维习惯。可以看出,学科观念植根于具体学科知识中,同时它作为一种观念性的认识?#27835;?#20010;体如?#38382;?#29992;学科知识解决实际问题提供思想方法指导。而化学学科观念就是个体对化学研究对象、化学研究过程以及化学学科价值的本体的见解或意识,具有超越具体事实的持久价值和迁移价值。在本文中,我们讨论的是学校教育教学,因此“学科观念”以及之后提出的“学科基本观念”的认识主体主要指的是学生。


      基于以上分析,我们可以从不同的角度对学科思想和学科观念做一下区分。我们认为学科思想更多的是从学科本体的角度,?#25913;切?#25104;体系、有影响力、?#20174;?#23398;科知识本质、学科思维特点和学科学习规律,对分支学科发展和学生学科综合素养发展起着决定性作用的思想方法。而学科观念更多的是从认识论的角度出发,指个体将外在的学科知识与自身经验进行反思、对?#21462;?#33258;省的产物。即相对于学科观念,学科思想在一定程度上更加客观独立于认识主体,学科观念是认识主体主动建构的,从某种意义上说,科学共同体在头脑中构建的学科观念等同于学科思想,而科学教育的目标是期望学生通过对科学内容的学习达成与学科思想相一致的观念。因此,在教学中,我们可以通过学科思想来促进学生学科观念的科学建构。另外,学科观念对认识主体具有能动作用,它更多的是以一种自觉意识或思维习惯所外显,指导着认识主体的行为实践。需要?#24471;?#30340;是,这样的解释并不意味着学科思想和学科观念的层级关系,这是从两个不同的角度来阐述的。


      (三)学科基本观念与大概念(bigideas)


      学科基本观念是学生通过课程学习对学科形成的一种总观性的认识,它是学生自主建构的,是学科特征、学科内容在学生头脑中的概括提升,这些观念是学科观念体系中最基础、最本质的,对学生的学习和未来工作生活有着重要影响。而深入分析目前国外提出的“bigideas”可以发现,国内所提倡的学科基本观念与国外的“bigideas?#26412;?#26377;很大的一致性。具体分析,主要体现在以下三个方面。


      首先,“学科基本观念”与“bigideas”都是为解决相同的教育问题提出的。当今世界范围科学教育存在的主要问题是为了让学生掌握更多的科学知识,科学课程?#24615;?#30340;内容超?#27721;桑?#31185;学课程变成了孤立事实的堆积,而学生的学习则主要是记忆和背?#26657;?#38590;以建立知识间的内在联系,难以灵活地运用所学知识解决实际问题。为此,国外科学教育研究者提出让学生将所学习到的科学知识凝聚起来,形成“bigideas?#20445;?#36825;些“bigideas”能帮助学生在科学知识之间建立起联系,最终使得学生形成一幅关于科学的全景图[12],以便他们从科学的视角有效地处理在日常生活中遇到的问题并作出决策。我们认为科学学?#23433;?#26159;事实性知识量的积累,而是思维能力的提升,学生通过科学课程的学?#23433;?#26159;去记忆更多的科学知识,而是通过具体知识的学习,掌握从学科的视角认识世界、解释世界的思想方法,获得对学科的总观性的认识。因此,从培养学生达成科学素养的目标来看,国外提出的“bigideas”和我们倡导的“学科基本观念”都是为了让学生形成对学科的总体性认识,从科学的视角解释自然现象和认识自然规律。


      其?#21361;?#22269;外研究者选择“bigideas”和我们?#33539;ā?#23398;科基本观念”所遵循的原则是一致的。不管是“bigideas?#34987;?#26159;学科基本观念都?#20174;?#20102;学科最基本的思想和原理,这些学科基本思想被国外研究者称为是“根本原理”(essentialprinciples)或者“基本概念”(fundamentalconcepts)[13]。同时国外研究者在表述“bigideas”时采用的是命题的表达方式,是期望学习者最终形成与学科基本思想相一致的观念,在不同学习阶?#21361;?#36825;些“bigideas?#26412;?#26377;不同的表述方式。例如,2011年美国国家研究理事会(NRC)颁布了新一轮K-12科学教育框架。2012年10月参与此框架制定的JosephKrajcik教授在?#26412;?#24072;范大学介绍《科学教育框架》时指出,学科间的“crosscuttingconcepts”和学科内的“coreideas”统称为“bigideas?#20445;?#21270;学学科具有三个“bigideas?#20445;础?#29289;质”“变化”和“能量?#20445;?#23427;们又分别进一步表述成“物质是原子通过多种方式排列而构成的”“变化与原子的重排紧密相关”“能量发生在变化之中”[14]。而国内研究者倡导的“学科基本观念?#20445;?#26159;指学习者在反思体验和实践应用中,将蕴含于具体知识中的学科思想、观点、方法等抽象概括出来的一些观念性认识,这些观念性认识以语言的形式表达出来就构成知识形态的基本观念,称其为“基本理解?#20445;?#23427;是学科基本观念的具体表达。[2]例如化学基本观念包括“元素观”“微粒观”“变化观”等,“元素观”的具体内容(即基本理解)表达为“物质是由元素组成的,在化学反应中元素不变……”。由此可见,“bigideas”与“学科基本观念”的基本内涵是一致的,都体现了对学科基本思想、观点、方法的概括性认识。


      最后,“bigideas”与“学科基本观念”都具有发展性。随着学生年龄的增长和知识学习的深入,学生对学科本质规律的认识也在不断变化。国外研究者认为这些“bigideas”可以在不同的年级讲授,不同年龄的学生都能够学习[15],并提出用“学习进阶(Learningprogression)”来表示K-12年级学生“bigidea”的发展。对于“学科基本观念?#20445;?#20854;形成并不是一蹴而就的,而是渐进发展的,学校要求学生学习的具体知识不同,所形成的学科基本观念的内涵丰富程度也就不同,即学科基本观念是有层次的,具有阶段性和渐进性特点。[16]


      三、“化学基本观念”的含义与内容体系


      上述相关术语的辨析,?#24471;?#20102;化学基本观念的提出具有合理性与科学性。而教育培养人的终极目标决定了化学基本观念培养的必要性和重要性。如何理解和认识化学基本观念?通过化学教学促进学生形成?#30007;?#21270;学基本观念?


      (一)化学基本观念的含义


      观念是客观事物在人脑中的?#20174;常?#20010;体对化学学科的见解或意识即化学学科观念。而在这些化学学科观念中,存在着对学生发展和公民生活最基础、最本质的观念,这些观念是学生通过化学课程的学习能够建构发展的,即我们所倡导的“化学基本观念”。因此,所谓化学基本观念是指学生通过化学课程的学习,在深入理解化学学科特征的基础上所获得的对化学的总观性认识,具体表?#27835;?#20010;体主动运用化学思想方法认识身边事物和处理问题的自觉意识或思维习惯。[2]


      化学基本观念的“基本”二字主要体现在三个方面。第一,化学基本观念是化学学科观念体系中最基础、最本质的,它?#20174;?#20102;化学学科的基本特征和规律,个体具备这些基本观念,可以初步形成对化学学科的概括性认识。第二,化学基本观念是学生通过化学课程学习所能形成的观念,这些基本观念是具有中等文化程度的公民所必须具备的,只有具备这些基本观念,才能从化学的视角理解所观察到的自然界并切实有效地开展化学认识和实践活动,从而表现出一个现代公民所具有的化学科学素养。第三,化学基本观念从化学学科的角度论证了辩证唯物主义关于物质世界存在、发展、变化的哲学判?#24076;?#26377;利于丰富并加深中学生对物质世界的认识,促进学生科学世界观的形成。


      化学基本观念的形成不是空中楼阁,它来源于具体的化学知识,是化学知?#23545;?#23398;生头脑中的概括、提炼与升华。化学基本观念的形成是学习者在积极主动的探究活动中,深刻理解和掌握有关化学知识和核心概念,在迁移应用中探索知识之间的内在联系,不断提高知识的概括性水平;在这一过程中,学习者积极体验、?#24418;?#21270;学知识所蕴含的化学学科思想方法,通过不断的反思内化,形成化学基本观念。我们用图1表示化学基本观念与核心概念、具体知识间的关系。[2]


      图1化学基本观念与核心概念、具体知识间的关系


      图1化学基本观念与核心概念、具体知识间的关系?#30053;?#21407;图


      由图?#31350;?#20986;,化学课程中的核心概念及其所涵盖的具体知识充实、发展着化学基本观念的内涵,它们是形成化学基本观念的基础和源泉。可以说,没有具体化学知识的深入学习就不会有化学基本观念的形成,化学基本观念借助具体的化学知识由浅入深地揭示出来,是具体化学知识提炼升华的产物;同时化学基本观念对化学知识具有自上而下的引领作用,它赋予具体知识一定的能动性和灵活性,若缺乏化学基本观念的引领,化学知识就难以发生有效的迁移和应用。二者之间是相互?#26469;妗?#30456;互促进的。


      (二)化学基本观念内容体系的确立


      英国科学教育专家温·哈伦(W.Harlen)在《科学教育的原则和大概念》一书中指出“在科学教育中教授的大概念(bigideas)应该?#20174;?#31185;学中的大概念,并需要以适合学习者不同认知发展阶段的方式来表达”。[1]18可以看出,国外对大概念的选择既考虑了学科本体特征,又考虑了学生的学习需求。结合国外选择大概念的启示,根据化学基本观念的内涵和形成过程,化学基本观念内容体系的确立要兼顾两个方面:一方面,要从学科本体出发,选择?#20999;?#20307;现化学学科本质特征和规律的思想、观点和方法,这是化学基本观念内容体?#31561;?#31435;的基础,以确保学生所形成的化学基本观念的完整性、统领性和科学性;另一方面,从学生建构化学基本观念的过程出发,应充分考虑学生的化学学习活动及其对所学内容的反思内化,这是学生化学基本观念得以顺利形成的前提。


      1.科学具有多个方面,包括有关世界的知识和有关获得这些知识的过程的知识[1]21。化学是一门在分子水平上研究物质的组成、结构、性质和变化的科学,化学变化是化学科学研究的核心内容,宏观与微观的联系是化学不同于其他科学最特征的思维方式。因此,从学科本体出发,化学基本观念需体现有关物质的组成、变化规律以及微观本质等方面的内容。同?#20445;?#22312;化学科学的发?#26500;?#31243;中,化学实验是化学科学研究的基本方法和途径,分类是人类认识物质的一种重要思维方法和手?#21361;?#32780;科学地改造物质、应用物质,实现自然与社会的可?#20013;?#21644;谐发展则是化学科学的终极目的。所以有关化学实验、分类等科学方法以及对化学学科价值的认识也应属于化学基本观念所包含的内容。


      2.化学基本观念是学习者在学习实践中,对蕴含于具体知识中的化学思想、观点和方法的初步认识,是对化学学科内容深入思考和反思体验的结果。在学校教学中,学生对化学学科内容的反思主要包括三个方面:一是对化学学科知识的反思概括,主要形成知识类的化学基本观念,包括对于物质的组成、结构和变化规律的概括性认识;二是对化学探究过程和学习方法的反思,主要形成化学方法类的基本观念,包括对于化学实验的认识、对分类方法和分类思想的意识;三是对化学科学本质及其在社会发展中作用的认识和反思,主要形成化学情意类的基本观念,即化学价值观。这三个方面的基本观念相互影响、共同作用构成化学基本观念这一有机整体。


      基于以上分析,我们认为化学基本观念的内容体系应包括:元素观、微粒观、变化观、实验观、分类观和化学价值观。[2]这些基本观念不仅指导人们认识、改造和应用物质,也促进了化学科学的发展。


      四、促进学生“观念建构”的化学教学


      宋心琦教授曾精辟地指出:“学生能否牢固地、准确地、哪?#36718;?#26159;定性地建立起基本的化学观念,应当是中学化学教学的第一目标。”[17]那么,在化学教学中是否可以通过一定的教学方式来促进学生化学基本观念的建构?这种促进“观念建构”的化学教学是否会增加学生的学习负担?在化学教学中实施“观念建构”的教学有何重要意义?


      (一)化学基本观念的可教性


      从“化学基本观念”的提出开始,就有一些教师质疑:“观念是可以教给学生的吗?”要回答这个问题,首先要界定“教”的含义,我们所谓的教,并不是“灌输?#20445;?#24182;不是机械地让学生接受,而是“引导?#20445;?#24341;导学生通过对化学知识、核心概念的学习,促进化学基本观念的形成。无论是国内对学科观念的相关研究[18],还是国外对大观念的提出和研究,都?#24471;?#20102;可以通过教学来促进学生学科观念的形成。


      首先,化学基本观念可以具体表述为化学基本理解,这是可以通过教学培养学生化学基本观念的前提。化学基本观念并不是?#31350;?#24819;象的产物,也不是可望而不可?#30784;?#21482;可意会不能?#28304;?#30340;“遥远?#24378;鍘保?#23427;是可以认知的,以“基本理解”的形式进行具体呈现,通过基本理解,可以将原本处于意识形态的化学基本观念?#24188;置?#24847;义上揭示出来,以达成为学习者理解的对象。“基本理解?#26412;?#26159;结合具体教学内容和学生认知水平将基本观念的含义用概括性的语言表达出来,它是基本观念在认知层面的具体表达,是期望学生在学习活动中逐渐形成的基本认识,以及对具体实事和核心概念本质的深刻理解。例如,对于“元素观”的基本理解可以有:世界上的物质都是由元素组成的,元素是组成物质的基本成分,100多种元素组成了世界上的数千万?#27835;?#36136;;每一种元素对应于一类原子,由于原子不容易发生变化,所以元素不容易发生变化;通常我们见到的物?#26159;?#21464;万化,只是化学元素的重新组合,在化学反应中元素不变(种类不变、质量守恒);元素的性质随原子核外电子排布呈现出周期性变化的规律,元素周期表是这一规律的具体体?#20013;?#24335;。“元素观”以这种直观形式具体呈现,使得观念的建构具有可操作性,可以帮助教师更有针对性地进行教学设计,引导学生在深刻思考和反思体验?#34892;?#25104;化学基本观念。需要注意的是,对化学基本观念的“基本理解”应以命题的形式呈现,因为研究者们一致认为,为了确保大概念(观念)的完整性,应该用叙述的方式来阐述大概念(观念)所包含的内容,而不可用孤立的知识点列表来表述。[1]19


      其?#21361;?#21270;学基本观念不是具体的化学知识,也不是化学知识的简单积累,学生单?#32771;?#24518;大量的化学知识并不能自发地形成化学基本观念;化学基本观念是学生基于自己的认知基础,对化学学科特征和学科知识的深刻理解,是学习者深入思考和内心体验的结果,这意味着通过化学教学来促进学生基本观念的建构是可行的。教师在促进学生“观念建构”的教学中发?#24188;?#19981;可替代的作用,教师可以通过选取典型的化学知识、设计有思?#25216;?#20540;的问题等来引导学生深入思考、积极反思,不断提高化学知识的概括性水平,体验其中所蕴含的学科思想方法,以促进化学基本观念的形成。教学实践充分证明了这一点,参与我们教学试验的韩荣伟老师在课后反思?#34892;?#36947;:“我深深地感受到,成功地落实化学基本观念教学不是空话连篇,空中楼阁,它是在原来教学的基础?#24076;?#31449;到更高一层,以学科知识为载体、以学生活动为形式、以引发思维为过程,在教师引领之下,学生通过化学知识的理解运用,自觉建构化学观念。”


      (二)实施“观念建构”教学的意义


      在化学课程中重视学生化学基本观念的形成,是精简教学内容,减轻学生过重的学习负担,提高学生问题解决能力的重要途?#19969;3]51中学化学教学必须超越对具体知识本身的?#38750;螅?#20174;传授事实、掌握知识转变为使用事实、发展观念,即要从“知识为本”的教学转向“观念建构”的教学。


      1.实施“观念建构”教学是精简教学内容的重要途?#19969;?#22312;教学中,不少教师面对庞大的化学知识体系变得不知所措,以致企图通过尽可能多地向学生传授化学知识的途径来解决问题,这种做法归根结底是由于教师无法抉择“在繁多的化学知识中到?#23376;?#35813;选择?#30007;?#19996;西来教给学生”。而“观念建构”的化学教学为这一问题带来了妥善的解决途?#19969;?#23398;生化学基本观念的形成需要以典型的化学知识和重要的核心概念为载体。因此,在促进学生“观念建构”的教学中,一方面,?#24247;?#31934;选典型的事实性知识作为“范例?#20445;?#21478;一方面,重视选择化学学科的核心概念,重视对核心概念的理解和核心概念之间的相互联系。这样做既避免了机械地罗?#20449;?#26434;的化学知识体系,也避免了大量化学概念的割裂孤立呈现;不仅能够精简化学教学内容,而且能够促使学生通过典型知识和核心概念之间的联系而深入理解所学知识。


      2.实施“观念建构”教学有利于提高教师的专业素养。促进“观念建构”的化学教学把教师从知识的束缚下解放出来,教师不必再为如?#38382;?#23398;生记忆大量具体琐碎的知识而?#31034;?#33041;汁,但这同时又把教师推上一个要求更高的?#25945;ǎ?#37027;就是实施“观念建构”的化学教学要求教师有高水平的专业素养。首先,教师自身要有化学基本观念的意识。这是进行“观念建构”教学的先决条件,因为如果教师自己?#27982;?#26377;意识到化学基本观念的存在,那么引导学生形成化学基本观念的教学就无从谈起。其?#21361;?#25945;师应具备引导学生形成化学基本观念的能力。学科观念不同于具体知识,它难以在教材中以静态的方式直观呈现,需要教师成为一名思考者和发现者,深入挖掘教材中所体现和蕴含的观念,充分利用学习素材,精选典型知识,?#33539;?#26680;心概念,设计有思?#25216;?#20540;的问题,引导学生积极主动地参与活动并进行观念建构。因此,“观念建构”化学教学在对教师提出更高专业要求的同时也促进了教师专业素养的提高,促进了教师向专家型、学者型教师的成长。


      3.实施“观念建构”教学能促进学生学习方式的转变。化学基本观念是化学知识背后所蕴含的思想、观点和方法,是对化学知识的深层次挖掘,它具有体验性和内隐性;化学基本观念的形成不可能通过机?#23548;?#24518;的学习来获得,它需要学习者展开深层次的思维活动和付出?#20013;?#30340;心智努力,最终通过反思自省内化而成。学生在建构化学基本观念的过程中,通过对学科领域中?#20999;?#26368;具有化学学科特征的事实、概念和原理进行深入的探究和思考,不仅对相关概念形成深入理解,而?#19968;?#24314;立起这些核心概念之间的相互联系,极大地提高了学生学习化学的认识水平。因此,促进“观念建构”的化学教学能够使学生的学习方式从被动地记忆知识、储存知识向主动地理解知识、应用知识转变,这将是实施“观念建构”教学所带来的最大变化,这种转变是从根本上对“知识本位”教学模式下的接受式学习的超越。


      最后,需要?#24247;?#30340;是,我们倡导“观念建构”的化学教学,并不意味着在实践中不考虑具体内容的特点,将“观念建构”的教学形式化、刻板化,甚至是采用贴标签的方式。在实际教学中,并不是任?#25105;?#33410;课、任何知识内容都能够而且必须建构某种化学基本观念。在中学化学教学中倡导“观念建构”的教学,更重要的是引导教师在教学中要从整体出发,把握本质,而不要过分关注细节;要超越具体事实,关注不同概念间的实质性联系,引领学生通过深刻思考和积极反思,从本质上认识和理解所学的化学知识,形成化学学科的思想、观点和方法。

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