張露昀

［摘 要］學(xué)習(xí)進(jìn)階理論是近年來(lái)教育研究領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)，旨在構(gòu)建促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的學(xué)習(xí)進(jìn)階路徑。文章以高中化學(xué)必修2中“元素周期律”這一核心概念的教學(xué)為例，探索如何在課堂上落實(shí)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的分層理解，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)進(jìn)階理論在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。

［關(guān)鍵詞］學(xué)習(xí)進(jìn)階；核心素養(yǎng)；元素周期律

［中圖分類號(hào)］ ? ?G633.8 ? ? ? ?［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ ? ?A ? ? ? ?［文章編號(hào)］ ? ?1674-6058（2022）20-0063-03

一、研究背景

學(xué)習(xí)進(jìn)階也稱學(xué)習(xí)進(jìn)程，是近十幾年才興起的一個(gè)重要概念，不同的學(xué)者對(duì)于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論的解釋持有不同的觀點(diǎn)。學(xué)習(xí)進(jìn)階理論研究的是學(xué)生對(duì)核心概念的學(xué)習(xí)進(jìn)程及理解發(fā)展，而這些都需要通過(guò)課程和教學(xué)的實(shí)踐進(jìn)行科學(xué)的教學(xué)評(píng)價(jià)。學(xué)習(xí)進(jìn)階理論具有以下特點(diǎn)：（1）基礎(chǔ)是實(shí)證研究，發(fā)現(xiàn)并展現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)及發(fā)展的規(guī)律；（2）中心是核心概念，促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)和理解科學(xué)概念；（3）載體是課程和教學(xué)，通過(guò)課程設(shè)計(jì)科學(xué)的教學(xué)評(píng)價(jià)。西方學(xué)者歸納了學(xué)習(xí)進(jìn)階的五個(gè)基本組成要素：進(jìn)階終點(diǎn)、進(jìn)階變量、成就水平、成就表現(xiàn)、成就測(cè)評(píng)［1］。

發(fā)展核心素養(yǎng)是落實(shí)立德樹(shù)人目標(biāo)的重要措施。化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是高中生學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)劃分為五個(gè)維度及四個(gè)層次，越高層級(jí)的核心素養(yǎng)其培養(yǎng)目標(biāo)就越高，且課程標(biāo)準(zhǔn)也著重強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)目標(biāo)的水平階梯［2］。

核心素養(yǎng)發(fā)展的階梯性決定了高中化學(xué)教學(xué)必須遵循由淺入深、由低級(jí)到高級(jí)的發(fā)展規(guī)律。而漸進(jìn)式教學(xué)在重視化學(xué)學(xué)科核心概念的同時(shí)又能使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，這種數(shù)學(xué)思維與學(xué)習(xí)進(jìn)階理論是一脈相通的，有助于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)的落實(shí)。

作為一門(mén)獨(dú)立的自然科學(xué)，化學(xué)包含了許多核心概念。而化學(xué)核心概念是化學(xué)知識(shí)體系中的重要原理性知識(shí)，是化學(xué)學(xué)科的精髓所在，具有統(tǒng)攝的作用。其中，元素周期律能夠深刻地反映化學(xué)學(xué)科知識(shí)的本質(zhì)和內(nèi)涵，是化學(xué)學(xué)科的主干知識(shí)，同時(shí)也是高中化學(xué)的重要原理，因此被界定為核心概念。本文以高中化學(xué)必修2中 “元素周期律” 這一核心概念的教學(xué)為例，引入學(xué)習(xí)進(jìn)階理論并探討該理論在高中化學(xué)教學(xué)中的具體應(yīng)用及效果，以期獲得一些教學(xué)啟發(fā)。

二、“元素周期律”學(xué)習(xí)進(jìn)階的構(gòu)建

“元素周期律”作為高中化學(xué)中具有規(guī)律性的知識(shí)點(diǎn)之一，對(duì)學(xué)生的思維發(fā)展有著重要的價(jià)值和作用。“元素周期律”的知識(shí)框架包括原子結(jié)構(gòu)（原子結(jié)構(gòu)示意圖、原子核外電子排布）、元素（核素、同位素）、微粒（電子、質(zhì)子、中子、原子、分子及離子）、元素周期表的結(jié)構(gòu)（周期、族）、元素周期律的內(nèi)容。元素周期表有助于學(xué)生了解物質(zhì)結(jié)構(gòu)，分析物質(zhì)性質(zhì)，認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)等，同時(shí)還可以幫助學(xué)生整合化學(xué)知識(shí)，認(rèn)識(shí)物質(zhì)之間的聯(lián)系與區(qū)別。基于元素的 “位—性—構(gòu)”關(guān)系，可避免元素化合物知識(shí)雜、亂、散。在學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的過(guò)程中，元素周期律有著舉足輕重的作用。但在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生很難理解元素周期律的本質(zhì)，不能很好地將元素周期表與元素周期律進(jìn)行整合，達(dá)不到觸類旁通、舉一反三的效果。為此，教師精心地調(diào)整、組織、整合相關(guān)的教學(xué)資源并適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行鋪墊，以構(gòu)建“元素周期律”核心概念的學(xué)習(xí)進(jìn)階［3］，將零散的元素化合物知識(shí)整合在一起，使學(xué)生能更好地理解物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及物質(zhì)的變化規(guī)律，并對(duì)物質(zhì)的變化做出合理的解釋。具體地，在宏觀看現(xiàn)象、微觀找本質(zhì)、用化學(xué)符號(hào)表征的基礎(chǔ)上，學(xué)生思考并整理出一般概念。隨著學(xué)生頭腦中一般概念的增多，他們開(kāi)始嘗試學(xué)習(xí)更高層級(jí)的概念，建構(gòu)多個(gè)概念之間的聯(lián)系，進(jìn)而整合得到核心概念。只有厘清一般概念之間的關(guān)系，如原子半徑大小、原子核外電子排布、得失電子能力（金屬性、非金屬性），才能從根本上理解“元素周期律”這個(gè)核心概念，更好地應(yīng)用元素周期律來(lái)解決化學(xué)學(xué)習(xí)和生產(chǎn)生活實(shí)踐中遇到的問(wèn)題。新課改也提出，要根據(jù)學(xué)生在不同學(xué)段的學(xué)習(xí)水平及特點(diǎn)制訂與之相匹配的不斷遞進(jìn)的教學(xué)目標(biāo)。據(jù)此，構(gòu)建如表1所示的“元素周期律”的學(xué)習(xí)進(jìn)階。

三、基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論的教學(xué)思考

學(xué)習(xí)進(jìn)階的基本要素及路徑對(duì)教師分析各層次學(xué)生的思維特點(diǎn)及學(xué)生在理解上出現(xiàn)的問(wèn)題有較大幫助。隨著學(xué)習(xí)體驗(yàn)的不斷加深，學(xué)生能夠有所感悟，這是良好的核心素養(yǎng)培養(yǎng)基調(diào)。為了能取得更好的教學(xué)效果，在基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論的“元素周期律”的教學(xué)中，教師需要特別關(guān)注以下幾個(gè)方面。

（一）著眼學(xué)生對(duì)元素周期表的認(rèn)識(shí)，推進(jìn)學(xué)生對(duì)元素周期律的理解

學(xué)生本身對(duì)元素周期表中各元素所在的族和周期不是很熟悉，因此教師在設(shè)計(jì)各階段的教學(xué)目標(biāo)時(shí)，應(yīng)基于學(xué)生的已有認(rèn)知水平，著眼學(xué)生已知的元素周期表知識(shí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的思維層次，再在此基礎(chǔ)上推進(jìn)其認(rèn)知發(fā)展。同時(shí)，教師為保證教學(xué)的連續(xù)性，要不斷加深學(xué)生對(duì)元素周期律知識(shí)的應(yīng)用，根據(jù)不同層次學(xué)生的需求漸進(jìn)式開(kāi)展課程學(xué)習(xí)，以加深學(xué)生對(duì)元素周期表的認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)元素周期律知識(shí)的掌握。例如，實(shí)驗(yàn)演示堿金屬元素的性質(zhì)［4］，必要時(shí)可視頻輔助，以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)堿金屬元素的金屬性增強(qiáng)規(guī)律的理解，再引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)堿金屬元素性質(zhì)的相似性及遞變性。接著，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)同族元素（如鹵素）從上往下金屬性增強(qiáng)規(guī)律的理解，并舉一反三。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)第ⅥA族元素具有相似的性質(zhì)時(shí)，思維又實(shí)現(xiàn)了一個(gè)進(jìn)階。整個(gè)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)宏觀現(xiàn)象得出微觀本質(zhì)，進(jìn)而學(xué)會(huì)用元素周期律的符號(hào)進(jìn)行表征。學(xué)生先學(xué)會(huì)對(duì)一般概念進(jìn)行歸納總結(jié)，再分析概念之間的聯(lián)系，最終凝練得出元素周期律這個(gè)核心概念。

（二）優(yōu)化設(shè)計(jì)并整合各階段的教學(xué)內(nèi)容

不同的教材對(duì)元素周期律知識(shí)的建構(gòu)不同，課程設(shè)置遵循“一標(biāo)多本”。但是，基于核心素養(yǎng)的教學(xué)策略的最終目的是一致的，都是幫助學(xué)生深入理解和熟練掌握元素周期律，促使學(xué)生能夠有效應(yīng)用元素周期律分析和解決問(wèn)題。為此，教師需要基于教材編排整合細(xì)化各進(jìn)階的教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)和習(xí)題等。如在演示實(shí)驗(yàn)前，教師先解釋相關(guān)原理，并提示學(xué)生觀察現(xiàn)象，再引導(dǎo)學(xué)生用已有的知識(shí)解釋現(xiàn)象，逐步分析并最終得出結(jié)論。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下逐漸感受到元素周期律與元素周期表的聯(lián)系，并通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的分析與總結(jié)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，形成新的認(rèn)知。對(duì)學(xué)生而言，通過(guò)思考總結(jié)，思維又上了一個(gè)臺(tái)階，學(xué)習(xí)的自信心得到增強(qiáng)，這對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)元素周期律這類比較抽象生澀的內(nèi)容是有很大幫助的。教師還可以讓學(xué)生先觀察元素周期表，然后動(dòng)手將元素周期表繪制出來(lái)，使學(xué)生熟練掌握元素周期表中單個(gè)元素的性質(zhì)以及同周期或者同族的元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，學(xué)會(huì)判斷某些物質(zhì)具有的性質(zhì)，理解反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，從而促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知水平向著更高的水平發(fā)展。

（三）引導(dǎo)學(xué)生感受已學(xué)元素的性質(zhì)和元素周期律知識(shí)間的聯(lián)系

根據(jù)學(xué)生認(rèn)知的發(fā)展過(guò)程，教師在明確了為什么要引入元素周期律知識(shí)后，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生正確理解元素周期律與堿金屬元素、氮族元素、氧族元素、鹵族元素等各族元素之間的關(guān)系，從主族及一、二、三周期元素的性質(zhì)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，掌握元素周期律的規(guī)律性，然后由淺入深地帶領(lǐng)學(xué)生掌握元素的某些性質(zhì)（如化合價(jià)、半徑大小等）。從特殊到一般的過(guò)程，有利于學(xué)生感受學(xué)習(xí)進(jìn)階過(guò)程中每個(gè)“階”是如何形成的。另外，針對(duì)元素的性質(zhì)及元素周期律，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從典型元素（如第三周期第ⅠA族的金屬元素鈉）的性質(zhì)［5］入手，分析同族元素（如鉀）或者同周期元素（如鎂）的原子核外電子排布、化合價(jià)、半徑等相關(guān)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，觸類旁通，掌握知識(shí)和規(guī)律并熟練應(yīng)用，進(jìn)一步升華分析問(wèn)題的方法［6］。只有這樣，學(xué)生才能整合概念并建立各進(jìn)階概念間的相互聯(lián)系，形成系統(tǒng)的知識(shí)體系；才能真正理解和掌握知識(shí)，加強(qiáng)對(duì)元素周期律知識(shí)的應(yīng)用。

（四）多次測(cè)評(píng)以優(yōu)化教學(xué)方法

教師估測(cè)學(xué)生是否達(dá)到學(xué)習(xí)進(jìn)階上相應(yīng)學(xué)段的預(yù)期效果的依據(jù)是，學(xué)習(xí)進(jìn)階過(guò)程中記錄的各層級(jí)的表現(xiàn)結(jié)果，并以此觀察學(xué)生處于哪個(gè)學(xué)習(xí)階段及思維發(fā)展層級(jí)。這些記錄和觀察的結(jié)果為設(shè)計(jì)各層級(jí)試卷、作業(yè)、練習(xí)題等提供了重要依據(jù)。比如，教師可以在每一階段結(jié)束時(shí)提出開(kāi)放性問(wèn)題：“你對(duì)元素周期律是如何理解的？你還可以從哪些角度分析得出元素周期律？”然后根據(jù)學(xué)生的回答判斷學(xué)生的思維層次，有針對(duì)性地查缺補(bǔ)漏，幫助學(xué)生深刻理解知識(shí)，學(xué)會(huì)獨(dú)立思考和解決問(wèn)題；或是以 多項(xiàng)選擇題的形式，通過(guò)提供代表不同“階”的幾個(gè)選項(xiàng)［7］讓學(xué)生進(jìn)行選擇，再根據(jù)學(xué)生的選擇判斷學(xué)生所處的進(jìn)階層次。教師根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平及理解層次，不斷改進(jìn)教學(xué)方法，從而達(dá)到提升教學(xué)、促進(jìn)學(xué)生理解和應(yīng)用知識(shí)的目的，提高學(xué)生的理解應(yīng)用能力。

我國(guó)基礎(chǔ)教育課程改革的關(guān)鍵是理解與貫徹新的教學(xué)理念并促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)提升和思維發(fā)展，而學(xué)習(xí)進(jìn)階理論提供了一種行之有效的方法。它在教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用可使教學(xué)設(shè)計(jì)更加結(jié)構(gòu)化、體系化，在教學(xué)內(nèi)容的編排上遵循知識(shí)的遞進(jìn)式發(fā)展結(jié)構(gòu)，由淺到深，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，不斷深入。本文以建構(gòu)“元素周期律”這一核心概念的學(xué)習(xí)進(jìn)階為例，從一般概念、核心概念的發(fā)展層次出發(fā)，創(chuàng)設(shè)情境，整合教學(xué)資源，最后實(shí)現(xiàn)對(duì)元素周期律的應(yīng)用，同時(shí)探索了學(xué)習(xí)進(jìn)階理論在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。然而，在實(shí)際教學(xué)中，對(duì)各部分“進(jìn)階”的分界還不夠清楚，情況較為復(fù)雜，以致預(yù)期效果不能準(zhǔn)確反饋。因此，如何構(gòu)建有效的學(xué)習(xí)進(jìn)階以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，同時(shí)提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，仍是需要不斷深入探討的課題。

［ ? 參 ? 考 ? 文 ? 獻(xiàn) ? ］

［1］ ?翟小銘，郭玉英，李敏.構(gòu)建學(xué)習(xí)進(jìn)階：本質(zhì)問(wèn)題與教學(xué)實(shí)踐策略［J］.教育科學(xué)，2015（2）：47-51.

［2］ ?張華. 論核心素養(yǎng)的內(nèi)涵［J］.全球教育展望， 2016（4）：10-24.

［3］ ?喻俊，唐樂(lè)天.核心素養(yǎng)視角下高中化學(xué)課堂教學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)：以“元素周期律”為例［J］.化學(xué)教學(xué)，2019（8）：67-70.

［4］ ?周朝暉，沈蓉.有效整合教學(xué)資源 ? 培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)：以“金屬與水的反應(yīng)”為例［J］.化學(xué)教學(xué)，2019（2）：54-57，61.

［5］ ?曾鳳英. 在化學(xué)探究中發(fā)展學(xué)生的關(guān)鍵能力：以“元素周期律的應(yīng)用”為例［J］.實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，2019（10）：16-17.

［6］ ?陳允任，王穗芳，林建芬，等. 基于提升學(xué)生科學(xué)論證能力的“元素周期律”進(jìn)階教學(xué)［J］.化學(xué)教育，2016（1）：19-24.

［7］ ?王定世. 淺議學(xué)科核心素養(yǎng)下初中化學(xué)分層教學(xué)法的有效實(shí)現(xiàn)［J］.中學(xué)課程資源，2021（9）：56-57.

（責(zé)任編輯 羅 艷）