朱 圣 輝

(江蘇省啟東中學(xué)，江蘇 啟東 226200)

兩節(jié)“不同類型的晶體”同課異構(gòu)課引發(fā)的教學(xué)思考

朱 圣 輝

(江蘇省啟東中學(xué)，江蘇 啟東 226200)

[摘要]分析兩節(jié)“不同類型的晶體”同課異構(gòu)課表明，化學(xué)教學(xué)不僅要重視教材知識(shí)的邏輯順序，還應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展需要?；瘜W(xué)教學(xué)中關(guān)注學(xué)生認(rèn)知發(fā)展需要的措施主要有：關(guān)注已有認(rèn)知，為學(xué)生搭建新舊知識(shí)之間的橋梁；創(chuàng)設(shè)真實(shí)情景，在解決問題的過程中發(fā)展認(rèn)知結(jié)構(gòu)；組織多樣活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的多維發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]化學(xué)教學(xué)；同課異構(gòu)；認(rèn)知發(fā)展

促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的教學(xué)，既要讓學(xué)生獲取科學(xué)知識(shí)，又要實(shí)現(xiàn)科學(xué)知識(shí)的認(rèn)知功能，最終使學(xué)生內(nèi)化科學(xué)知識(shí)。[1]教學(xué)過程中，教師不但要讓學(xué)生認(rèn)清科學(xué)知識(shí)是什么，更要促進(jìn)學(xué)生將科學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和分析解決問題的視角與思路，再通過具體的實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生固化成穩(wěn)定的認(rèn)知方式。通過對(duì)兩節(jié)“不同類型的晶體”同課異構(gòu)課的觀察和分析更使我們清晰地認(rèn)識(shí)到，教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該基于學(xué)生的已有知識(shí)和認(rèn)知發(fā)展的軌跡，創(chuàng)設(shè)豐富的情境和一系列的活動(dòng)，讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與教學(xué)的思維活動(dòng)。

一、兩節(jié)“不同類型的晶體”的教學(xué)設(shè)計(jì)及其啟發(fā)

1.兩節(jié)“不同類型的晶體”的教學(xué)設(shè)計(jì)

在一次同課異構(gòu)教學(xué)研討活動(dòng)中，對(duì)于蘇教版《化學(xué)2》中專題1“微觀結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的多樣性”第三單元“從微觀結(jié)構(gòu)看物質(zhì)的多樣性”的“不同類型的晶體”，兩位教師的設(shè)計(jì)思路截然不同，給大家留下了深刻的印象。具體的教學(xué)設(shè)計(jì)如表1所示。

2.由兩節(jié)“不同類型的晶體”獲得的啟發(fā)

對(duì)比教學(xué)設(shè)計(jì)一、二對(duì)應(yīng)的兩節(jié)“不同類型的晶體”同課異構(gòu)課可以發(fā)現(xiàn)，它們分別是基于教材知識(shí)順序的“明線”和學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的“暗線”。

知識(shí)是經(jīng)過幾代人思考和實(shí)踐的結(jié)晶，具有嚴(yán)密的邏輯性，經(jīng)過課程專家選擇進(jìn)入課程教材的學(xué)科知識(shí)，更是體現(xiàn)著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)構(gòu)和嚴(yán)密的思維特點(diǎn)。長期以來，我們習(xí)慣于“教教材”，奉教材為“圣本”，也就是按照課本知識(shí)的呈現(xiàn)方法和組織線索進(jìn)行“備課”，于是形成了一條非常清晰的教學(xué)線索——教材的“知識(shí)順序”，這種教學(xué)線索是一條非常清晰的路徑，容易被教師所掌握。教學(xué)設(shè)計(jì)一就是基于知識(shí)順序的“明線”：“晶體和非晶體的定義→離子晶體的定義、組成的微粒與作用力、常見的離子晶體→分子晶體的定義、組成的微粒與作用力、常見的分子晶體→原子晶體的定義、組成的微粒與作用力、常見的原子晶體→三種晶體的比較總結(jié)”。教師在這一教學(xué)活動(dòng)中的任務(wù)就是按照教材線索，運(yùn)用有關(guān)教學(xué)理論、方法、策略、技術(shù)將嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹R(shí)高效地搬運(yùn)到學(xué)生的頭腦中去。

表1　“不同類型的晶體”的教學(xué)設(shè)計(jì)

無數(shù)的教育教學(xué)原理都強(qiáng)調(diào)教學(xué)應(yīng)該從學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展出發(fā)，但是學(xué)生的實(shí)際發(fā)展情況相對(duì)于教材呈現(xiàn)的知識(shí)“明線”來說始終處于一種“暗線”狀態(tài)，恰恰這個(gè)“暗線”才是有利于學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的真正途徑。它是以學(xué)生發(fā)展為教學(xué)設(shè)計(jì)的核心根本，從學(xué)生已知(已經(jīng)掌握了的知識(shí)、明白了的事實(shí)、理解了的經(jīng)驗(yàn)等)出發(fā)，把要學(xué)習(xí)的核心知識(shí)解壓重構(gòu)、分解到這個(gè)線索中。在這樣的教學(xué)中，由于學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展必然帶來知識(shí)的掌握，所以最終能夠獲得學(xué)生認(rèn)知發(fā)展和獲取知識(shí)的雙重效果。教學(xué)設(shè)計(jì)二主要就是基于學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的“暗線”：“感知物質(zhì)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)存在一定關(guān)系→理性分析組成晶體的粒子不同、粒子間的作用力不同、物質(zhì)的性質(zhì)不同→三種晶體的綜合比較→建立晶體類型的判斷依據(jù)”。教師從學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)和思維發(fā)展線索安排教學(xué)，學(xué)生的認(rèn)識(shí)逐步自然提升，認(rèn)識(shí)和掌握的知識(shí)必然深刻。

按照教材知識(shí)順序的“明線”設(shè)計(jì)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)是：學(xué)生容易形成明晰的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，課堂效率比較高。但缺點(diǎn)也是顯而易見：對(duì)教師來說，限制了教師教學(xué)的創(chuàng)造性，教學(xué)設(shè)計(jì)缺少教師個(gè)人思想，容易導(dǎo)致課堂教學(xué)千人一面，教學(xué)中只見“知識(shí)”和“為了知識(shí)的教學(xué)技術(shù)”的存在，看不到教師的個(gè)性和教學(xué)特點(diǎn)。按照這種“知識(shí)順序”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)易導(dǎo)致教學(xué)成為一種技術(shù)下的灌輸，使本應(yīng)充滿靈動(dòng)的教學(xué)行為淪落為一種機(jī)械重復(fù)的“勞動(dòng)行為”，最后會(huì)造成教師心理疲倦，失去教學(xué)激情，產(chǎn)生職業(yè)的倦怠感。對(duì)于學(xué)生來說，長期下來容易使學(xué)生減少課堂思考容量，養(yǎng)成一種偷懶的“記憶式”學(xué)習(xí)方式。看似當(dāng)時(shí)課堂知識(shí)已經(jīng)掌握，但這種知識(shí)實(shí)際是一種“死知識(shí)”，從心理學(xué)角度來看，沒有從學(xué)生的已知信息建構(gòu)知識(shí)，學(xué)生對(duì)知識(shí)的吸收缺乏一種咀嚼和消化過程，知識(shí)不能進(jìn)入學(xué)生的“長時(shí)記憶”，而是需要依靠后續(xù)的大量重復(fù)訓(xùn)練，因?yàn)閷W(xué)生在獲得這些知識(shí)的時(shí)候沒有思維的深度，缺少心理認(rèn)同和自我心理建構(gòu)的過程，不容易在頭腦中生根，這樣的知識(shí)不能進(jìn)行應(yīng)用和創(chuàng)造，不符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn)。

教材提供的知識(shí)結(jié)構(gòu)，是按照知識(shí)本身的邏輯順序呈現(xiàn)的“一種”案例，是教材提供學(xué)習(xí)知識(shí)的一種角度，它是課程專家為該部分知識(shí)的教學(xué)所提供的一個(gè)預(yù)設(shè)性或者說可能性方案，并不是教師也不是全部學(xué)生頭腦中最適合的樣子，不一定非要按照這樣的線路實(shí)施教學(xué)的“授受”活動(dòng)。按照認(rèn)知暗線設(shè)計(jì)的教學(xué)主要有兩個(gè)特點(diǎn)：一是從實(shí)際生活問題出發(fā)，讓學(xué)生感受到應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和方法自主討論、解決問題的樂趣；二是當(dāng)學(xué)生面臨有所知有所不知的情景時(shí)，教師通過對(duì)新舊知識(shí)的串聯(lián)、不同角度的串講激發(fā)出學(xué)生的求知欲，促進(jìn)學(xué)生內(nèi)在的發(fā)展動(dòng)力，使學(xué)生分析問題和解決問題的能力得以提升。筆者也擔(dān)心這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)會(huì)因具體知識(shí)涉及偏少、不夠細(xì)致全面、課堂訓(xùn)練量不大等原因而使學(xué)生難以應(yīng)付考試，下課時(shí)便隨機(jī)對(duì)4名學(xué)生(班級(jí)人數(shù)共42人)進(jìn)行了訪談，訪談的主要內(nèi)容有對(duì)本節(jié)課的總體感受以及根據(jù)物理性質(zhì)判斷晶體的類型、根據(jù)晶體類型說明構(gòu)成晶體的粒子和粒子間的作用力等問題，4名學(xué)生都感覺課堂輕松活潑并都能回答出所有提問。也就是說，教學(xué)設(shè)計(jì)二也達(dá)到了預(yù)期的知識(shí)目標(biāo)。

經(jīng)過對(duì)兩節(jié)同課異構(gòu)課的比較分析可以發(fā)現(xiàn)，依據(jù)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的“暗線”設(shè)計(jì)教學(xué)很好地體現(xiàn)了教學(xué)活動(dòng)中的師生作為人的主動(dòng)性，沒有被知識(shí)所束縛，這種課堂對(duì)學(xué)生來說是時(shí)刻在場(chǎng)的，知識(shí)掌握和學(xué)生個(gè)人認(rèn)知發(fā)展是同步的。同時(shí)也啟發(fā)我們：教學(xué)中既要重視教材知識(shí)的邏輯順序，更要關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展需要，要用合適的方法教給學(xué)生最有價(jià)值的知識(shí)，在提高課堂效率的同時(shí)促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展。這對(duì)教師來說雖然具有一定的挑戰(zhàn)性，需要教師對(duì)知識(shí)(教什么)和過程(如何教)做出決策，但是為了學(xué)生的發(fā)展，我們教師應(yīng)該敢于面對(duì)挑戰(zhàn)。

二、化學(xué)教學(xué)關(guān)注學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的若干舉措

從以上的討論中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，化學(xué)教學(xué)不僅要重視教材知識(shí)的邏輯順序，更應(yīng)關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展。而要關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展，教師不但要讓學(xué)生明白有關(guān)化學(xué)知識(shí)的具體含義，而且要通過具體的認(rèn)知實(shí)踐活動(dòng)，將相應(yīng)的化學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生觀察化學(xué)現(xiàn)象、分析和解決化學(xué)問題的方式與思路，讓他們形成穩(wěn)定的認(rèn)知方式和相應(yīng)的化學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)。實(shí)踐表明，在日常的化學(xué)教學(xué)中關(guān)注學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的措施主要有以下幾個(gè)方面。

1.關(guān)注已有認(rèn)知，為學(xué)生搭建新舊知識(shí)之間的橋梁

奧蘇伯爾曾經(jīng)說過：“如果我不得不將所有的教育心理學(xué)原理還原為一句話的話，我將會(huì)說，影響學(xué)習(xí)的最重要因素是學(xué)生已經(jīng)知道了什么，根據(jù)學(xué)生的原有知識(shí)狀況進(jìn)行教學(xué)”。[2]因?yàn)槿藗兊囊延兄R(shí)是其一切認(rèn)知活動(dòng)的基礎(chǔ)，只有在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，一點(diǎn)一滴地去構(gòu)建知識(shí)的大廈，才有利于擴(kuò)大個(gè)體工作記憶的容量，使新知識(shí)進(jìn)入長時(shí)記憶獲得貯存，并且使知識(shí)在需要的時(shí)候能及時(shí)被激活和提取，也就是使學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到有效發(fā)展。上文中“不同類型的晶體”教學(xué)設(shè)計(jì)二就是一個(gè)典型的事例。

再如，學(xué)生在學(xué)習(xí)《化學(xué)1》中的“氯氣”時(shí)，對(duì)于氯氣的性質(zhì)、制法以及次氯酸鹽的認(rèn)識(shí)能建立起如表2中的“已有基礎(chǔ)”。高考復(fù)習(xí)的核心任務(wù)是“激活知識(shí)、深化知識(shí)、綜合知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)”。[3]為了深化學(xué)生的“氯氣”知識(shí)，并形成對(duì)有關(guān)“鹵素”知識(shí)的正確認(rèn)知，復(fù)習(xí)教學(xué)中可以把“已有基礎(chǔ)”中的某個(gè)反應(yīng)當(dāng)作一個(gè)樣本或反應(yīng)模型，按照演繹推理的邏輯規(guī)則產(chǎn)生新知，在做到“學(xué)一個(gè)，通一片”的同時(shí)，引發(fā)學(xué)生的“認(rèn)知沖突”，防止不注意“特例”的任意演繹可能導(dǎo)致的錯(cuò)誤(如表2所示)。所以，認(rèn)知的發(fā)展是在知識(shí)積累的過程中實(shí)現(xiàn)的，這一過程是從原有認(rèn)知到新學(xué)知識(shí)的跨越，教師的責(zé)任就在于促成這種跨越。

表2　“鹵素”復(fù)習(xí)中學(xué)生的已有基礎(chǔ)和認(rèn)知沖突

2.創(chuàng)設(shè)真實(shí)情景，在解決問題的過程中發(fā)展認(rèn)知結(jié)構(gòu)

問題情景是有效學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，真實(shí)的問題情景不僅能使學(xué)生感受到知識(shí)的力量，而且能成為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)和發(fā)展認(rèn)知的動(dòng)力。化學(xué)教學(xué)要?jiǎng)?chuàng)設(shè)認(rèn)知的學(xué)習(xí)情景，除了選擇那些最普遍的化學(xué)原理以外，更應(yīng)該遵循“從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)”的思路。例如在進(jìn)行“原電池”的教學(xué)時(shí)可以結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下問題：

圖1　檸檬原電池

問題1：將鋅片和銅片按圖1方式插入檸檬中，電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。將檸檬換成橘子后重新實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：開始時(shí)電流計(jì)指針沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而在調(diào)整電極的位置時(shí)電流計(jì)指針才發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，分析可能的原因(設(shè)計(jì)意圖：橘子中有囊衣，將Zn和Cu插進(jìn)不同囊的橘肉中，由于囊衣的阻隔不能形成閉合回路，因此無電流通過，從而導(dǎo)出原電池構(gòu)成條件)。

問題2：依據(jù)原電池原理，設(shè)計(jì)番茄電池并檢測(cè)電流的產(chǎn)生，如圖A—D，其中合理的是________(設(shè)計(jì)意圖：由普通原電池引出帶鹽橋原電池的工作原理)。

圖A

圖B

通過對(duì)上述問題的討論和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在得出C為合理裝置的同時(shí)，學(xué)生便對(duì)原電池的構(gòu)成條件和工作原理形成了全面的認(rèn)識(shí)。學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生既體會(huì)到成功的喜悅又潛移默化地受到科學(xué)思維方式的感染和熏陶，既輕松掌握了所學(xué)的知識(shí)，又培養(yǎng)了認(rèn)知能力和學(xué)科素養(yǎng)。

3.組織多樣活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的多維發(fā)展

要想促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展，教師應(yīng)在教學(xué)中積極地挖掘教學(xué)中科學(xué)方法的教育因素，組織多樣的活動(dòng)，讓學(xué)生參與討論和交流，包括對(duì)疑點(diǎn)、假設(shè)及論點(diǎn)的提出與評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)入高水平的認(rèn)知活動(dòng)。例如：在探究水的電離平衡時(shí)，教學(xué)中有的教師只根據(jù)教材直接給出水的電離方程式，而對(duì)溶液中OH-為什么不繼續(xù)電離生成O2-避而不談，然后直接進(jìn)行離子積常數(shù)和電離常數(shù)的相關(guān)計(jì)算。而同樣的內(nèi)容，在另外一些教師的教學(xué)設(shè)計(jì)中就呈現(xiàn)完全不同的效果。

然后，教師又給出兩組數(shù)據(jù)，O(g)+e-→O-(g)，I1=-142 kJ·mol-1，O-(g)+ e-→O2-(g)，I2=+844 kJ·mol-1，讓學(xué)生從另一個(gè)角度分析在溶液中不存在O2-而在離子晶體中存在O2-的原因。學(xué)生討論的結(jié)果是O2-的能量遠(yuǎn)比O-和O要高，從能量的觀點(diǎn)看，O2-遠(yuǎn)不如O-穩(wěn)定。只有在離子晶體中，巨大的晶格能才能滿足形成O2-離子時(shí)能量上的需要，這就是O2-離子只存在于晶體中的原因。

雖然這一段的討論交流在這一節(jié)課上花費(fèi)了一定的時(shí)間，但對(duì)學(xué)生分析問題和解決問題能力的提升，特別對(duì)后續(xù)電化學(xué)教學(xué)中電極反應(yīng)式的書寫具有鋪墊作用，因此從整個(gè)教學(xué)計(jì)劃看是省時(shí)高效的，同時(shí)著實(shí)提高了學(xué)生的探究意識(shí)和智能發(fā)展，能有效促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展和解決問題能力的提升。

總之，要從學(xué)生認(rèn)知發(fā)展需要的“暗線”出發(fā)進(jìn)行化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)，需要教師具有一定的教學(xué)勇氣和足夠的教學(xué)智慧。教學(xué)過程中，教師應(yīng)該對(duì)學(xué)生的發(fā)展有整體的考慮，既要讓學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)有深層的理解，又要注意發(fā)展他們的認(rèn)知技能。只有挖掘和溝通具體知識(shí)與學(xué)科思想方法之間的內(nèi)在聯(lián)系，圍繞學(xué)科核心內(nèi)容將知識(shí)與認(rèn)知過程進(jìn)行整合，才能幫助學(xué)生形成較為系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)和認(rèn)識(shí)思路，從而使他們的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與對(duì)知識(shí)的深層理解獲得同步發(fā)展。[4]

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1] 王文清，郭玉英，賈永.促進(jìn)科學(xué)認(rèn)知發(fā)展的高中物理探究教學(xué)模型[J].課程·教材·教法，2013(10)：75-79.

[2] 張春興.教育心理學(xué)[M].杭州：浙江教育出版社，1998：219.

[3] 陸軍.實(shí)施化學(xué)高考有效復(fù)習(xí)的思考與實(shí)踐[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2013(4)：33-36.

[4] 何彩霞.關(guān)注學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的化學(xué)教學(xué)：以“乙醇”為例[J].化學(xué)教學(xué)，2013，(12)：29-32.

[責(zé)任編輯：陳學(xué)濤]

[收稿日期]2015-12-27

[基金項(xiàng)目]江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究課題(2015JK11-L113)。

[作者簡(jiǎn)介]朱圣輝(1975-)，男，江蘇啟東人，中小學(xué)高級(jí)教師，教科室主任，南通市學(xué)科帶頭人，啟東市專業(yè)技術(shù)拔尖人才。

[中圖分類號(hào)]G633.8

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

[文章編號(hào)]1002-1477(2016)06-0072-04

學(xué)科教學(xué)[DOI]10.16165/j.cnki.22-1096/g4.2016.06.019