北京 譚德山 吳軍飛

普通高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括宏觀辨識(shí)與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任五個(gè)維度，其中“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之“核心”?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)中明確提出要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，倡導(dǎo)科學(xué)探究為主的學(xué)習(xí)方式，改變?nèi)瞬排囵B(yǎng)模式，強(qiáng)調(diào)在學(xué)生探究學(xué)習(xí)活動(dòng)中培養(yǎng)其科學(xué)探究能力，這就使能力的培養(yǎng)與知識(shí)技能的獲得、方法策略的掌握、情感態(tài)度價(jià)值觀的形成等統(tǒng)一起來(lái)，使能力不再是抽象的、空洞的，從而將學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變與能力的培養(yǎng)有效地結(jié)合起來(lái)。在此思想指導(dǎo)下，筆者結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)提煉出了高中化學(xué)教學(xué)“三步走”程序系統(tǒng)探究法，即誘導(dǎo)系統(tǒng)引導(dǎo)學(xué)生“上路”，操作系統(tǒng)陪伴學(xué)生“走路”，生產(chǎn)系統(tǒng)引導(dǎo)學(xué)生放開(kāi)自主“尋路”，并以人教版教材必修一的原電池內(nèi)容為例，運(yùn)用“三步走”程序系統(tǒng)探究法展示課堂教學(xué)的操作和生成，以期實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)最優(yōu)化，展現(xiàn)新《課程標(biāo)準(zhǔn)》理念下化學(xué)教學(xué)的自身規(guī)律。

一、“三步走”程序探究法理論建構(gòu)

課堂教學(xué)是一個(gè)預(yù)設(shè)系統(tǒng)和偶發(fā)(非預(yù)設(shè))系統(tǒng)相互作用的二維系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中學(xué)生的課堂行為應(yīng)為導(dǎo)航模擬探索式(目標(biāo)的預(yù)設(shè)性，體現(xiàn)教師預(yù)設(shè)的學(xué)習(xí)性)和自主擇向探索式(目標(biāo)的隨意性，體現(xiàn)學(xué)生個(gè)性張揚(yáng)的獨(dú)創(chuàng)性)的交融，前者模擬科學(xué)家的知識(shí)生產(chǎn)過(guò)程，目的是讓學(xué)生學(xué)會(huì)自主擇向探究，偏于探究基礎(chǔ)性，而后者是學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)自主生產(chǎn)的過(guò)程，是創(chuàng)新的源泉，更具智能活動(dòng)的高級(jí)性。探究性課堂是上述兩種學(xué)習(xí)方式(形態(tài))交融的生態(tài)系統(tǒng)，目標(biāo)就是教會(huì)學(xué)生追求原創(chuàng)性的學(xué)習(xí)方式。探究式教學(xué)不僅落實(shí)了全面持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，還尊重學(xué)生的個(gè)性特長(zhǎng)，讓學(xué)生成為課堂主人，通過(guò)自主探究、實(shí)踐以及集體協(xié)作解決真實(shí)問(wèn)題，成為知識(shí)的輸出者，整個(gè)過(guò)程符合學(xué)生認(rèn)識(shí)世界的主觀能動(dòng)性，并且符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律。

基于教學(xué)主體的認(rèn)知心理發(fā)展過(guò)程、理性心理發(fā)展過(guò)程和創(chuàng)造性心理發(fā)展過(guò)程“三階段”，將高中化學(xué)教學(xué)過(guò)程對(duì)應(yīng)設(shè)立為可操作的“三步走”程序系統(tǒng)探究法(圖1)，即誘導(dǎo)系統(tǒng)引導(dǎo)學(xué)生“上路”，操作系統(tǒng)陪伴學(xué)生“走路”，生產(chǎn)系統(tǒng)引導(dǎo)學(xué)生放開(kāi)自主“尋路”，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生由“導(dǎo)航模擬探索”向“自主擇向探索”的轉(zhuǎn)化，有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)教育創(chuàng)新的目標(biāo)，追求原創(chuàng)性教育的價(jià)值，挖掘?qū)W生潛力并發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造力，摸索課堂教學(xué)操作化、程序化的規(guī)律。

圖1 “三步走”程序系統(tǒng)探究法

“三步走”程序系統(tǒng)探究法中教師的作用在于“導(dǎo)”。在誘導(dǎo)系統(tǒng)中教師需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)真實(shí)的問(wèn)題情境，指引學(xué)生思維向?qū)W科素養(yǎng)的更高層次發(fā)展；在操作系統(tǒng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上教師發(fā)揮導(dǎo)向作用，陪伴學(xué)生逐漸構(gòu)建完善的知識(shí)體系，使其思維縱深發(fā)展；生產(chǎn)系統(tǒng)中教師要把課堂放手交付給學(xué)生，讓不同層次的學(xué)生運(yùn)用操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)成果，輸出解決問(wèn)題方案，提升知識(shí)獲得感，形成正確的化學(xué)學(xué)科價(jià)值觀。

二、“三步走”程序探究法教學(xué)實(shí)施過(guò)程[以人教版(2019版)必修第二冊(cè)第六章第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量第二課時(shí)化學(xué)能與電能為例]

1.誘導(dǎo)系統(tǒng)(創(chuàng)設(shè)真實(shí)問(wèn)題情境)

誘導(dǎo)系統(tǒng)是整個(gè)教學(xué)過(guò)程實(shí)施的先導(dǎo)，對(duì)三維度教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度，以及學(xué)生開(kāi)放空間廣度、自主擇向探究空間深度具有重要影響。蘇霍姆林斯基說(shuō)過(guò)：“若教師不設(shè)法使學(xué)生產(chǎn)生情緒高昂、智力振奮的內(nèi)心狀態(tài)，就急于傳授知識(shí)，那只能是使人產(chǎn)生冷漠的態(tài)度，給腦力帶來(lái)疲勞”。誘導(dǎo)系統(tǒng)的功能價(jià)值在于激活學(xué)生思維，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入創(chuàng)造性探究的環(huán)境氛圍，后續(xù)學(xué)生才能有效地進(jìn)行探究活動(dòng)。因此教師要基于學(xué)生最熟悉和最易接受的客觀事實(shí)去創(chuàng)設(shè)情境，挖掘知識(shí)的精髓和蘊(yùn)涵科學(xué)知識(shí)的邏輯序列、情感序列相融合的建構(gòu)序列，設(shè)立新奇，具有人文特點(diǎn)，融入自然現(xiàn)象、生產(chǎn)問(wèn)題、人文縮影、趣味實(shí)驗(yàn)或課程內(nèi)容再創(chuàng)作編排的邏輯順序，同時(shí)將課程內(nèi)容設(shè)計(jì)成矛盾問(wèn)題的鏈節(jié)源，在源頭上激活學(xué)生思維，讓學(xué)生順著思維進(jìn)階的矛盾序列深入下去，發(fā)揮創(chuàng)造性思維。切記矛盾序列刺激強(qiáng)度要適宜，不可天馬行空。

表1

續(xù)表

2.操作系統(tǒng)(建構(gòu)原電池模型)

情境認(rèn)知理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是一個(gè)“合理的邊緣性參與”的過(guò)程，新手學(xué)習(xí)者在將知識(shí)建構(gòu)、更新、遷移的過(guò)程中，需要在教師的引導(dǎo)和指導(dǎo)下從部分參與逐漸向完全參與過(guò)渡。學(xué)生由誘導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)入自主探究序列后，教師要通過(guò)巧妙設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生擴(kuò)充思路、主動(dòng)探索并獲得親身的實(shí)踐，通過(guò)實(shí)驗(yàn)搜集、整合信息，同時(shí)加強(qiáng)同學(xué)間配合，形成學(xué)習(xí)共同體，讓學(xué)生自主建構(gòu)從宏觀現(xiàn)象到微觀認(rèn)知的進(jìn)階，體會(huì)探究科學(xué)知識(shí)的方法、感悟科學(xué)知識(shí)的真諦。操作系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，它以學(xué)生為主體的自主探索和以教師導(dǎo)航為輔助的探究過(guò)程，是探究教學(xué)的中間環(huán)節(jié)。學(xué)生成為課堂主人，教師作為服務(wù)者，以問(wèn)題模塊為主線，在生長(zhǎng)點(diǎn)鏈節(jié)上給予必要的疏導(dǎo)。操作系統(tǒng)中教師尤其要關(guān)注突發(fā)情境，若學(xué)生思維被激活，產(chǎn)生了新奇想法，切記不能先入為主，更不能熟視無(wú)睹，應(yīng)及時(shí)給予肯定的反饋和正確引導(dǎo)，在不影響學(xué)生探究問(wèn)題積極性的前提下及時(shí)回歸問(wèn)題主線，讓學(xué)生自主探究在縱向維度不斷深入。

表2

續(xù)表

3.生產(chǎn)系統(tǒng)(運(yùn)用原電池模型解決問(wèn)題)

誘導(dǎo)系統(tǒng)是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入生產(chǎn)過(guò)程的系統(tǒng)，操作系統(tǒng)是讓學(xué)生學(xué)會(huì)知識(shí)、提升能力、激發(fā)情感的系統(tǒng)，那生產(chǎn)系統(tǒng)就應(yīng)是讓學(xué)生完全放開(kāi)、實(shí)現(xiàn)自主生產(chǎn)的過(guò)程。經(jīng)歷了前兩個(gè)系統(tǒng)，學(xué)生已經(jīng)獲得了一些理性認(rèn)識(shí)，他們都具備發(fā)言權(quán)，生產(chǎn)系統(tǒng)是知識(shí)鞏固、深化及進(jìn)一步的運(yùn)用過(guò)程，教師應(yīng)做好耐心傾聽(tīng)的參與者、課程進(jìn)度的主持者，完全讓位給學(xué)生，讓學(xué)生操作一切活動(dòng)?？赏ㄟ^(guò)小組討論匯報(bào)的方式，運(yùn)用操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)成果，輸出解決問(wèn)題方案，是非曲直以及認(rèn)識(shí)見(jiàn)解讓學(xué)生判斷、評(píng)價(jià)，無(wú)須教師搶先表達(dá)自己的觀點(diǎn)，結(jié)合學(xué)生能力水平，最后的課堂總結(jié)都可以考慮交付給學(xué)生。

表3

三、結(jié)束語(yǔ)

真實(shí)情境的誘導(dǎo)系統(tǒng)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)掘宏觀體系中蘊(yùn)含的化學(xué)問(wèn)題，操作系統(tǒng)陪伴學(xué)生一步步汲取知識(shí)碎片，通過(guò)巧妙融合模塊節(jié)點(diǎn)，最終搭建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，生產(chǎn)系統(tǒng)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)解決新問(wèn)題的過(guò)程中對(duì)知識(shí)的理解進(jìn)階到更高水平?！叭阶摺背绦蛳到y(tǒng)探究法運(yùn)用于高中化學(xué)知識(shí)模塊學(xué)習(xí)中，可激發(fā)學(xué)生的好奇天性和質(zhì)疑精神，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)水平，培養(yǎng)學(xué)生的歸納概括能力、探究能力及運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力，讓學(xué)生輸出創(chuàng)造性設(shè)想和預(yù)見(jiàn)。實(shí)踐證明，教師在教學(xué)過(guò)程中長(zhǎng)期堅(jiān)持采用“三步走”程序探究法可有效改變學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)思維，實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力和教學(xué)質(zhì)量的雙提升。