吳瓊+++陳佑清

摘要：由于教學(xué)的主渠道在課堂教學(xué)，因此，大學(xué)研究性教學(xué)更應(yīng)關(guān)注課堂內(nèi)學(xué)科教學(xué)如何促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的問題，尤其是利用學(xué)科課程本身所蘊(yùn)含的研究性學(xué)習(xí)資源，促進(jìn)學(xué)生學(xué)會如何進(jìn)行探究。大學(xué)課程本身所蘊(yùn)含的研究性學(xué)習(xí)資源主要包括問題性知識、過程性知識、方法性知識、知識之間的聯(lián)系、知識與生活的聯(lián)系及其實(shí)踐應(yīng)用等。這些資源對于學(xué)生探究意識與能力的形成具有特定的功能或價值。物理化學(xué)課程作為大學(xué)化學(xué)化工專業(yè)的基礎(chǔ)課程，蘊(yùn)含著非常典型和豐富的研究性學(xué)習(xí)資源，開發(fā)和利用這些資源，能有效地促進(jìn)學(xué)生探究意識和能力發(fā)展。

關(guān)鍵詞：物理化學(xué)；研究性教學(xué)；研究性學(xué)習(xí)；學(xué)習(xí)資源開發(fā)

大學(xué)研究性教學(xué)不僅應(yīng)關(guān)注課堂教學(xué)之外研究性教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)和采用，如試行導(dǎo)師制、實(shí)施專門的大學(xué)生科研計(jì)劃等，更應(yīng)該聚焦課堂教學(xué)本身研究性教學(xué)的滲透。畢竟，以學(xué)科課程為主要內(nèi)容的課堂教學(xué)是大學(xué)教學(xué)的主要渠道，學(xué)生絕大部分的時間與精力都用于課堂教學(xué)，因此，課堂研究性教學(xué)的落實(shí)具有重要的意義。近年來，筆者結(jié)合所任教的物理化學(xué)課程，著重探討了大學(xué)課堂教學(xué)中如何指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究的相關(guān)問題[1]。本文基于自身教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，集中探討大學(xué)課程本身所蘊(yùn)藏的研究性學(xué)習(xí)資源的組織與開發(fā)，以促進(jìn)大學(xué)生探究意識與能力的培養(yǎng)。

大學(xué)課程內(nèi)容中蘊(yùn)藏著多種類型的研究性學(xué)習(xí)的知識資源，這些資源對于學(xué)生探究意識與能力的形成各具特定的功能或價值。這些資源主要有如下幾個方面：

1. 問題性知識。科學(xué)知識源于對相關(guān)科學(xué)問題的發(fā)現(xiàn)和解答。一個學(xué)科整體知識框架以及每一章節(jié)的知識結(jié)構(gòu)，其背后真正的結(jié)點(diǎn)在于其所針對的問題。問題構(gòu)成知識框架或結(jié)構(gòu)的內(nèi)核和焦點(diǎn)。從知識形成和發(fā)展的邏輯來看，是先有問題，然后才有對此問題的探究過程和探究結(jié)論。不了解知識結(jié)論本身所對應(yīng)的問題是什么，對于知識結(jié)論的理解就是膚淺的、僵化的，更遑論培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力。

多揭示知識背后的問題是什么、問題是如何被發(fā)現(xiàn)的、問題的理論和社會實(shí)踐意義何在等，有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題的意識和能力。比如，讓學(xué)生理解科學(xué)問題發(fā)現(xiàn)或提出的學(xué)科發(fā)展和社會生活背景，有助于理解科學(xué)問題產(chǎn)生的根源、科學(xué)知識的生活意義和對于社會發(fā)展的價值。更為重要的是，這樣做有助于培養(yǎng)學(xué)生一系列重要的探究品質(zhì)，如進(jìn)行知識探究的動機(jī)、抱負(fù)和社會責(zé)任感，以及從社會需要或?qū)W科發(fā)展的邏輯中尋找值得探究的問題的敏感性。

在物理化學(xué)內(nèi)容中，很多理論知識的形成和發(fā)展源自于對生產(chǎn)或生活中的問題的發(fā)現(xiàn)和解答。在物理化學(xué)教學(xué)中，通過給學(xué)生揭示相平衡和化學(xué)動力學(xué)理論知識形成過程中所針對的生產(chǎn)生活中的問題，特別容易引起他們對理論知識學(xué)習(xí)的興趣，并促進(jìn)學(xué)生更深入地理解理論知識。

2. 過程性知識。由于科學(xué)在本性上追求對客觀規(guī)律的無限逼近，因此科學(xué)知識本身不是固定的，而是動態(tài)變化的。教材呈現(xiàn)的知識一般是知識發(fā)展的完成形態(tài)或最新形態(tài)，而知識的發(fā)展包含了很多人的創(chuàng)造、改進(jìn)、深化和精致化等工作[2]。因此，人類所傳承下來的經(jīng)典知識領(lǐng)域或科技產(chǎn)品其實(shí)并不是某一個人創(chuàng)造的，其中包含了很多人的勞動和智慧，是眾多人集體智慧的結(jié)晶，因此，知識的完成或最新形態(tài)往往表現(xiàn)出綜合性、復(fù)雜性、抽象性、遠(yuǎn)離個人經(jīng)驗(yàn)和生活現(xiàn)實(shí)等特征。學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識通常面臨的最大困難在于，他以個體有限的知識、經(jīng)驗(yàn)和思維能力去理解和消化包含眾多人智慧結(jié)晶的科技產(chǎn)品。而從知識發(fā)生學(xué)的角度看，知識的最初形態(tài)往往接近真實(shí)的自然或社會現(xiàn)象，以及人的日常生活經(jīng)驗(yàn)，其邏輯結(jié)構(gòu)也相對簡單。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識一般需要將知識進(jìn)行還原，即要從知識最初產(chǎn)生的背景、針對的問題、人類對此問題探究的主要?dú)v史過程等切入，了解知識發(fā)生、發(fā)展的具體過程。如此，才能真正理解知識。

在物理化學(xué)教學(xué)中，我們注重揭示知識的發(fā)生發(fā)展過程。如在講授熱力學(xué)第二定律時，不是單純地講授知識的結(jié)論，而是引導(dǎo)學(xué)生從了解熱力學(xué)第二定律形成的背景、發(fā)現(xiàn)發(fā)展的過程及其應(yīng)用等入手，理解熱力學(xué)第二定律。教學(xué)實(shí)踐表明，揭示知識發(fā)生發(fā)展的具體過程，既方便于學(xué)生理解知識，也有助于學(xué)生學(xué)會研究問題、形成知識和改進(jìn)知識的方法，形成對待科學(xué)探究永不滿足的態(tài)度。

3. 方法性知識。任何知識的形成都有其對應(yīng)的發(fā)生和發(fā)展過程。在知識的發(fā)生和發(fā)展過程中，最為重要的是包含著發(fā)現(xiàn)和改進(jìn)知識的方法。這種方法包括兩類，一類是研究方法，即獲取事實(shí)或證據(jù)的方法，如觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、文獻(xiàn)引證等；另一類是思維方法，即對收集到的科學(xué)事實(shí)、證據(jù)進(jìn)行加工處理以獲得結(jié)論的方法，如演繹方法、歸納方法、比較方法、模型化方法等。

為了培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行探究的能力，在物理化學(xué)教學(xué)中，我們特別有意識地引導(dǎo)學(xué)生了解、掌握本學(xué)科領(lǐng)域最基本的思想方法和研究方法，如歸納和演繹的方法、模型化方法、理想化方法、偏離理想法、數(shù)學(xué)的統(tǒng)計(jì)處理方法等。例如，19世紀(jì)末熱力學(xué)還只能處理理想體系，或?qū)⒁恍?shí)際體系近似地當(dāng)作理想體系來處理。這種處理對多數(shù)的實(shí)際體系有較大的偏差，人們對此必須作各種修正，極不方便。而且，不同實(shí)際體系的熱力學(xué)關(guān)系式得不到統(tǒng)一的公式，使得熱力學(xué)的應(yīng)用受到限制。Lewis分別于1901年、1907年提出了“逸度”與“活度”的概念，并定義理想氣體的逸度等于壓力，活度等于它的濃度（逸度fB=?BpB，活度aB=?BxB）。逸度與活度的提出，使人們對不同實(shí)際體系相對于理想體系的偏差的修正有了統(tǒng)一形式，從而使實(shí)際體系在形式上就具有與理想體系完全相同的熱力學(xué)關(guān)系式，使理想與非理想體系能用統(tǒng)一的概念與形式處理。這種將理想體系性質(zhì)加以修正用于非理想體系性質(zhì)的偏離理想法，使得熱力學(xué)對實(shí)際體系的研究大為簡化。學(xué)生理解這種偏離理想法的形成過程及其應(yīng)用，有助于他們學(xué)會運(yùn)用這種思維方法處理類似的問題。

4. 知識之間的關(guān)系。一個學(xué)科的知識是由事實(shí)、概念、定律、規(guī)則、公式等基本要素構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。按照現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的研究，陳述性知識在人腦中的基本存在形式（表征形式）就是命題網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。某個知識點(diǎn)（一個概念、定律、公式等）的意義往往存在于該知識點(diǎn)與其他知識點(diǎn)的結(jié)構(gòu)聯(lián)系之中。因此，脫離與相關(guān)知識點(diǎn)的豐富聯(lián)系，往往很難把握或理解某個知識點(diǎn)的豐富涵義。

了解知識之間的關(guān)系與學(xué)習(xí)如何進(jìn)行探究或發(fā)現(xiàn)有密切的關(guān)系。首先，了解知識之間的關(guān)系有助于學(xué)生更深入地理解知識，并形成穩(wěn)定的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。布魯納認(rèn)為，把握了一個學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)，就更容易理解這個學(xué)科的很多具體的細(xì)節(jié)；同時，也有助于記憶，“除非把一件事情放進(jìn)構(gòu)造得很好的模式里面，否則就會忘記”[3]。內(nèi)化的、穩(wěn)定的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識世界和獨(dú)立思考的基礎(chǔ)，也是進(jìn)行自主探究和發(fā)現(xiàn)的前提。其次，理解知識之間的聯(lián)系還特別有助于學(xué)生在不同知識的關(guān)聯(lián)與溝通之間發(fā)現(xiàn)問題。不僅在一個學(xué)科范圍內(nèi)理解知識之間的聯(lián)系，有助于發(fā)現(xiàn)新的問題，而且，將不同學(xué)科知識進(jìn)行關(guān)聯(lián)和比較，很容易發(fā)現(xiàn)在單一學(xué)科界限內(nèi)發(fā)現(xiàn)不了的問題。最后，把握了知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，才能靈活、自如地將知識運(yùn)用到具體的情景中解決實(shí)際問題。布魯納認(rèn)為，學(xué)習(xí)學(xué)科結(jié)構(gòu)有多個方面的意義，其中之一就是有利于知識的遷移運(yùn)用，“學(xué)到的觀念越是基本，幾乎可以歸結(jié)為定義，則這些觀念對新問題的適應(yīng)性就越寬廣?！被居^念具有“既廣泛而又強(qiáng)有力的適用性”[4]。

5. 知識與生活的聯(lián)系及實(shí)踐應(yīng)用。科學(xué)知識的一個重要特征是，在思維方式上，與日常經(jīng)驗(yàn)和常識不同，它主要以分析化或分科化的方式，對客觀世界進(jìn)行分門別類的研究，形成數(shù)、理、化、生、天文、地學(xué)等不同學(xué)科；同時，在某一學(xué)科范圍內(nèi)，科學(xué)主要運(yùn)用抽象、概括及概念化思維，對基于觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查所收集的事實(shí)和現(xiàn)象，進(jìn)行整理并形成具有內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu)的知識體系。因此，科學(xué)知識從來不是簡單、直觀地描述或再現(xiàn)現(xiàn)實(shí)，而是在學(xué)科界限內(nèi)，以一套概念、范疇體系去揭示現(xiàn)實(shí)、現(xiàn)象背后的內(nèi)在結(jié)構(gòu)和規(guī)律。科學(xué)知識所具有的分析化、概念化、抽象化思維等特征，使得科學(xué)知識雖然從來源上看與現(xiàn)實(shí)具有密切的關(guān)聯(lián)，但在存在形態(tài)或呈現(xiàn)形式上卻與現(xiàn)實(shí)存在一定的距離。學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識，是以自身現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)、知識和思維能力為基礎(chǔ)，去消化、吸收高于其經(jīng)驗(yàn)、知識和思維能力的科學(xué)知識，因此，科學(xué)知識對于學(xué)生而言一般是抽象且有難度的。所以，學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識需要不斷地在科學(xué)知識與其刻畫的現(xiàn)實(shí)、現(xiàn)象之間進(jìn)行溝通和轉(zhuǎn)換，否則，他就不能真正理解科學(xué)知識，更不會形成發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造知識的興趣、欲望、態(tài)度和能力。

突出知識的生活意義及實(shí)踐應(yīng)用，對于培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究所需要的一系列品質(zhì)有重要的意義。首先，它是激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究動機(jī)最為有效的途徑之一。除了對于知識本身的好奇和追求對事物更清晰、更簡潔的理性把握以外，人類探究未知的強(qiáng)大動機(jī)來源于知識對于解決人類生活面臨的實(shí)際問題的價值。而且，當(dāng)知識與實(shí)際生活相聯(lián)系時，知識的豐富涵義、知識的情景性和復(fù)雜性得以顯現(xiàn)，這樣的知識教學(xué)更容易激發(fā)學(xué)生的探究欲和問題意識，有助于培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的熱情和動機(jī)。其次，聯(lián)系生活實(shí)際理解知識，關(guān)注知識在真實(shí)、復(fù)雜、動態(tài)的生活情景中的實(shí)踐運(yùn)用，有助于學(xué)生把握知識的情景性、復(fù)雜性和動態(tài)可變性，由此會引發(fā)學(xué)生探究問題的想象力、促進(jìn)學(xué)生形成綜合選擇和判斷的能力。而不是將知識理解為抽象、剛性和不能應(yīng)用的條條框框。這是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的意識和能力的最為重要的方面。

物理化學(xué)理論性強(qiáng)，概念抽象，不少學(xué)生認(rèn)為物理化學(xué)與實(shí)際生活沒有聯(lián)系，因此對該課程興趣不足。實(shí)際上，在物理化學(xué)中任何有價值的理論，其提出和建立都具有生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，并能對實(shí)踐起指導(dǎo)作用。在物理化學(xué)教學(xué)中介紹知識的實(shí)踐應(yīng)用和學(xué)科前沿，可以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)他們進(jìn)行科學(xué)探究的熱情和動機(jī)，了解學(xué)科研究中新的研究手段和方法，培養(yǎng)學(xué)生用知識解決實(shí)際問題的意識和能力。

當(dāng)然，不同的教材在呈現(xiàn)上述研究性學(xué)習(xí)資源方面表現(xiàn)出很大的差異。過去，大部分教材的編寫關(guān)注知識結(jié)論的呈現(xiàn)，而嚴(yán)重忽視呈現(xiàn)知識結(jié)論背后對應(yīng)的研究問題的揭示、知識發(fā)生發(fā)展過程的介紹、知識形成方法的凸顯以及知識與學(xué)生生活及社會發(fā)展的關(guān)聯(lián)等。因此，對學(xué)科課程中探究性學(xué)習(xí)資源不僅僅是一個直接應(yīng)用的問題，更多的是要求教師根據(jù)研究性教學(xué)的需要，重新對教材內(nèi)容進(jìn)行改編、補(bǔ)充、拓展等再開發(fā)，以充分挖掘教材中可能包含和可以利用的探究性學(xué)習(xí)資源，促進(jìn)學(xué)生探究意識與能力的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳佑清，吳瓊. 課堂教學(xué)中如何指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究——大學(xué)研究性課堂教學(xué)模式的分層研究[J]. 中國大學(xué)教學(xué)，2012(11)：59-62.

[2] 陳佑清，吳瓊. 為促進(jìn)學(xué)生探究而講授[J]. 高等教育研究，2011(10)：94-99.

[3][4] 布魯納. 布魯納教育論著選[M]. 邵瑞珍等譯.北京：人民教育出版社，1989：35-36，31-32.

[本文系湖北省高等學(xué)校教學(xué)研究項(xiàng)目“適應(yīng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)要求的大學(xué)物理化學(xué)教學(xué)中學(xué)習(xí)方式多樣化研究”（I201102）的研究成果]

[責(zé)任編輯：夏魯惠]