唐依琳 季春陽
摘要:基本觀念在中學(xué)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中被多次強(qiáng)調(diào),微粒觀作為其中之一,在學(xué)生建構(gòu)的過程中存在諸多困難。在中學(xué)階段,有效建構(gòu)微粒觀是幫助學(xué)生更好地理解化學(xué)學(xué)科本質(zhì)和特征的必要選擇?;趯W(xué)生、教師、課程內(nèi)容、方法的角度,微粒觀建構(gòu)基礎(chǔ)主要包括認(rèn)知基礎(chǔ)、知識(shí)基礎(chǔ)、素養(yǎng)基礎(chǔ)三個(gè)方面。
關(guān)鍵詞:認(rèn)知;知識(shí);素養(yǎng);微粒觀;建構(gòu)基礎(chǔ)
文章編號(hào):1008-0546(2023)07-0002-06 中圖分類號(hào):G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2023.07.001
微粒觀作為中學(xué)化學(xué)基本觀念之一,在我國中學(xué)化學(xué)課程中占有重要的地位?!读x務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》指出: “義務(wù)教育化學(xué)課程有利于激發(fā)學(xué)生對(duì)物質(zhì)世界的好奇心,形成物質(zhì)及其變化等基本化學(xué)觀念?!保?] 從化學(xué)學(xué)科的視角來看,物質(zhì)是由微粒構(gòu)成的,包括分子、原子、離子等。 《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》也指出: “化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的一門基礎(chǔ)學(xué)科,其特征是從微觀層次認(rèn)識(shí)物質(zhì),以符號(hào)形式描述物質(zhì),在不同層面創(chuàng)造物質(zhì)?!保?] 在初中認(rèn)識(shí)微粒的基本特征、知道微粒間存在相互作用的基礎(chǔ)上,高中化學(xué)宏觀辨識(shí)與微觀探析素養(yǎng)也對(duì)微粒觀的學(xué)習(xí)提出了明確的要求,即“能從元素和原子、分子水平認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化,形成‘結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念。能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問題?!比欢?,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,逐漸培養(yǎng)微觀視角、成功建構(gòu)微粒觀念還存在一定的困難。許多學(xué)生對(duì)于微粒觀念的理解還停留在經(jīng)驗(yàn)層面,比較零散、沒有形成系統(tǒng)的知識(shí)層級(jí),或嘗試用宏觀現(xiàn)象去解釋和定義微觀粒子,無法實(shí)現(xiàn)從宏觀到微觀的跨越,沒有處理好兩者的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系。究其原因,主要是缺乏微粒觀建構(gòu)的基礎(chǔ)?;诖?,筆者認(rèn)為,很有必要對(duì)中學(xué)化學(xué)微粒觀建構(gòu)的基礎(chǔ)進(jìn)行探討。
一、微粒觀的內(nèi)涵及建構(gòu)意義
微粒觀,是一種基于化學(xué)學(xué)科視角的觀念,也可以跨學(xué)科,涉及生物、物理等。朱玉軍提出,微粒觀是對(duì)世界本原的回答,同時(shí)體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科有別于其他學(xué)科的獨(dú)特的元素視角和在原子、分子層次上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及變化的具有定義作用的特征。[3] 微粒觀的建構(gòu)過程是學(xué)生能夠從化學(xué)視角完成從認(rèn)識(shí)物質(zhì)、描述分析物質(zhì)最后進(jìn)階到創(chuàng)造物質(zhì)的過程。基于此,筆者認(rèn)為在中學(xué)化學(xué)的學(xué)習(xí)過程中,微粒觀就是人們循序漸進(jìn)形成的以微粒為中心和主體、不斷認(rèn)識(shí)微粒本身的特征和性質(zhì)并能夠解釋微粒行為的一種觀念和能力,主要包括微粒的構(gòu)成觀、微粒的間隙觀、微粒的運(yùn)動(dòng)觀和微粒的作用觀四個(gè)方面。
即知道哪些物質(zhì)是由何種微粒構(gòu)成的、不同的微粒結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有何不同、又會(huì)決定物質(zhì)具有什么樣不同的性質(zhì);知道微觀粒子間存在間隙是客觀事實(shí),不同物質(zhì)微粒間間隙是不同的、同一物質(zhì)不同條件下間隙也是不同的;知道微粒是永不停止地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的,且受到溫度、壓強(qiáng)等外界因素的影響;知道微粒間存在相互作用,包括靜電吸引排斥、溶解和發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等等,知道微觀粒子是靠何種相互作用聚集成宏觀物質(zhì)的。建構(gòu)微粒觀,就是要在理解上述問題的基礎(chǔ)上,能夠?qū)W會(huì)遷移將其應(yīng)用于實(shí)際情境分析出微觀本質(zhì),同時(shí)又加深了對(duì)于微粒觀內(nèi)涵的理解。這是一個(gè)以微粒為核心,不斷橫向和縱深發(fā)展地去研究微粒的過程。
在原子、分子水平上研究物質(zhì)是化學(xué)學(xué)科的課程性質(zhì),而微粒觀正是認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及應(yīng)用的基礎(chǔ)。建構(gòu)微粒觀對(duì)于化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)和整合具有重要且關(guān)鍵的意義,特別是在階段復(fù)習(xí)過程中,隨著學(xué)生關(guān)于微觀粒子的知識(shí)儲(chǔ)備量越來越高,建構(gòu)良好的微粒觀更有助于學(xué)生從化學(xué)知識(shí)向化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的轉(zhuǎn)化。例如,原子可以構(gòu)成分子,原子得、失電子后會(huì)變成離子;分子可以延伸出溶解、共價(jià)鍵、分子間作用力等,離子同樣也可以擴(kuò)展到復(fù)分解反應(yīng)的發(fā)生條件、電離、水解等內(nèi)容,這樣就形成了一個(gè)以“分子—原子—離子”為基礎(chǔ)不斷縱向遷移的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),從而促進(jìn)感性經(jīng)驗(yàn)知識(shí)化、零散的知識(shí)系統(tǒng)化、分析視角微觀化,更好地服務(wù)于宏、微辯證統(tǒng)一地學(xué)習(xí)和研究化學(xué)。因此,需要對(duì)學(xué)生建構(gòu)微粒觀的基礎(chǔ)進(jìn)行探討。
二、微粒觀的建構(gòu)基礎(chǔ)
在中學(xué)化學(xué)的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生的微粒觀該如何建構(gòu)呢?筆者認(rèn)為,根據(jù)上述微粒觀的內(nèi)涵以及觀念構(gòu)筑的進(jìn)階過程,學(xué)生建構(gòu)微粒觀主要基于以下三個(gè)方面:認(rèn)知基礎(chǔ)、知識(shí)基礎(chǔ)和素養(yǎng)基礎(chǔ)。
1. 認(rèn)知基礎(chǔ)
認(rèn)知,既是學(xué)生的感性經(jīng)驗(yàn),也是建構(gòu)微粒觀的內(nèi)在基礎(chǔ)。在沒有系統(tǒng)知識(shí)的學(xué)習(xí)之前學(xué)生就會(huì)通過親身、直接體驗(yàn)的過程感受世界,進(jìn)而形成對(duì)身邊物質(zhì)的初步認(rèn)識(shí)。但這些由實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)得來的認(rèn)識(shí)還沒有辦法上升到理論層面,個(gè)體也不會(huì)運(yùn)用化學(xué)知識(shí)科學(xué)地解釋自己的感性經(jīng)驗(yàn)。比如,學(xué)生可以聞到花香,但不知道這是微粒運(yùn)動(dòng)的結(jié)果;學(xué)生知道水結(jié)冰后體積會(huì)變大,但也不知道可以用微粒間隙觀去解釋這一客觀事實(shí)……學(xué)生更多看到的是宏觀世界帶給自己視覺、嗅覺等方面的直觀沖擊,雖然這些感性經(jīng)驗(yàn)通常是無意識(shí)的或是被強(qiáng)化而潛在存在的,更不是一種理性認(rèn)識(shí),且常伴有個(gè)人主觀的含義,但確是建構(gòu)微粒觀不可或缺的認(rèn)知基礎(chǔ)。正是這些認(rèn)知使學(xué)生能夠慢慢從宏觀層次了解物質(zhì),以語言形式描述物質(zhì),且此時(shí)他們還不具備創(chuàng)造物質(zhì)的意識(shí)和能力。
微粒觀是一個(gè)很龐大的體系,應(yīng)該在日常教學(xué)中結(jié)合學(xué)生已有認(rèn)知基礎(chǔ)不停滲透這一觀念,并在適當(dāng)?shù)臋C(jī)遇下教給學(xué)生其體系結(jié)構(gòu),以幫助學(xué)生慢慢培養(yǎng)、建構(gòu)起微粒觀。因此,學(xué)生在剛剛接觸微觀粒子相關(guān)學(xué)習(xí)時(shí)并不會(huì)也不適合被告知微粒觀 這一化學(xué)基本觀念,無論是教師的教還是學(xué)生的學(xué),都需要一個(gè)循序漸進(jìn)的過程。也可以說此時(shí)是微粒觀建構(gòu)的隱性階段,個(gè)體的認(rèn)知基礎(chǔ)會(huì)是學(xué)生理解并走進(jìn)微觀世界的現(xiàn)實(shí)支撐和突破口。例如表1是以人教版初中化學(xué)九年級(jí)下冊中第十單元部分課題為例,列出了相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)應(yīng)的認(rèn)知基礎(chǔ)。
在中學(xué)化學(xué)微粒觀建構(gòu)的過程中,認(rèn)知基礎(chǔ)是要幫助學(xué)生從他們自己的視角去認(rèn)識(shí)物質(zhì)。包括通過各種形式對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)生活和觀察生活(如圖1所示)。具體來說,微粒即微觀粒子,是學(xué)生肉眼看不見、也摸不著的東西,在從認(rèn)識(shí)、了解到研究微粒行為的過程中就需要極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,可以通過采取和學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)建立起聯(lián)系等措施。此外,學(xué)生還需要學(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)生活和觀察生活,此時(shí)可以輔以教師的引導(dǎo),主要目的是將學(xué)生對(duì)生活中一些已有現(xiàn)象的認(rèn)知由無意注意轉(zhuǎn)變成有意注意。例如,學(xué)生在小時(shí)候大都玩過吹泡泡的游戲,用嘴吹氣就可以吹出很多泡泡飛在空中,利用壓強(qiáng)完成吹泡泡的這一行為可以和初中剛剛學(xué)習(xí)化學(xué)所涉及的裝置氣密性檢驗(yàn)聯(lián)系起來,學(xué)生就能體會(huì)到氣體分子雖然看不見但卻是真實(shí)存在的,且不同的氣體是由不同的微觀粒子構(gòu)成的,這更可以指導(dǎo)以后的化學(xué)學(xué)習(xí),如在鐵和水蒸氣高溫條件下反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中可以通過將導(dǎo)管末端插入到盛有肥皂水的蒸發(fā)皿中來進(jìn)一步驗(yàn)證有氣體的生成并檢驗(yàn)氣體。
2. 知識(shí)基礎(chǔ)
知識(shí),是指人們在改造世界的實(shí)踐中所獲得的認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的總和,在建構(gòu)微粒觀的過程中屬于外部基礎(chǔ)。在杜威看來,知識(shí)是一種解決問題的工具,前人積累起來的文化遺產(chǎn)如果被用以處理現(xiàn)實(shí)問題,它就變成被改造了的經(jīng)驗(yàn)。[4] 也就是說,知識(shí)是通過認(rèn)知(或感性經(jīng)驗(yàn))得來的,又可以作用于以后的認(rèn)知活動(dòng)中。在教師講授系統(tǒng)知識(shí)后,學(xué)生對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)會(huì)慢慢上升到理論層面,能夠科學(xué)地解釋自己的感性經(jīng)驗(yàn)。已有認(rèn)知是沒有理論化的知識(shí),因此有助于知識(shí)的理解,同時(shí)站在知識(shí)層面后又能夠解釋新的認(rèn)知,形成一個(gè)互促的循環(huán)。比如,學(xué)生知道了能聞到花香是花粉的微小顆粒運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,就具備了解釋墨水在水中擴(kuò)散這一現(xiàn)象的潛質(zhì);學(xué)生知道了水結(jié)冰體積變大可以用微粒之間存在間隙去解釋,就有能力分析出為什么糖在水里一段時(shí)間會(huì)消失、水會(huì)變甜但液面卻下降了……在這一過程中,學(xué)生慢慢形成了理解、掌握、運(yùn)用知識(shí)將認(rèn)知與知識(shí)、微觀與宏觀聯(lián)結(jié)在一起的思維模式和宏微視角,既升華了認(rèn)知也強(qiáng)化了知識(shí)。但在這里需要強(qiáng)調(diào)的是,知識(shí)并不等于經(jīng)驗(yàn),它有賴于人的主動(dòng)參與和理性思維,是對(duì)經(jīng)驗(yàn)的改造和整理,是感性經(jīng)驗(yàn)和理性認(rèn)識(shí)的結(jié)合;同時(shí),知識(shí)也不完全來自于經(jīng)驗(yàn),有些知識(shí)主要是通過思辨形成的體系。[5] 一般認(rèn)為,這里的知識(shí)絕大部分是指中學(xué)化學(xué)教科書中的知識(shí)內(nèi)容,知識(shí)基礎(chǔ)不僅需要學(xué)生自己去搭建,還需要教師、同學(xué)等學(xué)優(yōu)者的幫助,是較高層次的基礎(chǔ)。
學(xué)生接受了系統(tǒng)、間斷且漸進(jìn)的微粒知識(shí)的學(xué)習(xí)后,會(huì)在教師有意識(shí)地幫助下逐漸形成微粒的構(gòu)成觀、間隙觀、運(yùn)動(dòng)觀和作用觀等觀念的潛在意識(shí),這是一種學(xué)生知其然、也知其所以然、但還不能形成具有明確邏輯的微粒觀體系的階段。應(yīng)該說此時(shí)是微粒觀建構(gòu)的形成階段,個(gè)體的知識(shí)基礎(chǔ)會(huì)為學(xué)生從微觀層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)、以符號(hào)形式描述物質(zhì)提供理論支撐和智力支持。例如表2是以人教版普通高中化學(xué)課程必修第一冊第一章第二節(jié)的部分內(nèi)容為例,列出了相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)應(yīng)的知識(shí)基礎(chǔ)以及由此產(chǎn)生的遷移作用去解釋其他認(rèn)知活動(dòng)進(jìn)行說明。
在中學(xué)化學(xué)微粒觀建構(gòu)的過程中,知識(shí)基礎(chǔ)是要在教師的引導(dǎo)下學(xué)生能夠從認(rèn)識(shí)物質(zhì)進(jìn)階到分析物質(zhì)。主要是通過具體且適當(dāng)?shù)闹R(shí)點(diǎn)幫助學(xué)生正確處理微觀想象與宏觀現(xiàn)象之間的關(guān)系、注意與微粒觀相關(guān)觀念的聯(lián)結(jié)、重視微粒觀知識(shí)的整體性(如圖2所示)。
首先,宏微結(jié)合是微粒觀建構(gòu)的重要思想,學(xué)生需要借助宏觀現(xiàn)象初步形成微觀想象,并能通過宏觀現(xiàn)象進(jìn)行檢驗(yàn),再完善、修正自己的微觀想象,能夠處理好微觀想象和宏觀現(xiàn)象之間的區(qū)別與聯(lián)系。其次,微粒觀并不是孤立存在的概念,它的建構(gòu)有賴于其他相關(guān)觀念的輔助和聯(lián)結(jié),如教師要教給學(xué)生在微粒與元素之間建立聯(lián)系的思想,可以體現(xiàn)在元素化合價(jià)等方面。最后,微粒觀的知識(shí)不是孤立存在的,它們之間一定存在具體的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),并統(tǒng)一于微粒觀這一核心概念,在《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》必修課程中體現(xiàn)的微粒觀內(nèi)容包括:氧化還原反應(yīng)、電離與離子反應(yīng)、原子結(jié)構(gòu)與元素周期律、化學(xué)鍵、有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和典型有機(jī)化合物的性質(zhì),將涉及的內(nèi)容在教學(xué)中進(jìn)行有機(jī)整合,會(huì)使學(xué)生微粒觀的知識(shí)基礎(chǔ)夯實(shí)得更為牢固(如圖3所示)。
3. 素養(yǎng)基礎(chǔ)
素養(yǎng),是認(rèn)知與知識(shí)結(jié)合的基礎(chǔ)上形成的一種品格和能力,是學(xué)生微粒觀成功建構(gòu)最重要也是最關(guān)鍵的基礎(chǔ)。形成素養(yǎng)基礎(chǔ)的最終目的是要對(duì)某一特定內(nèi)容建立起具有一定邏輯的知識(shí)體系,學(xué)生借助認(rèn)知理解知識(shí),運(yùn)用知識(shí)解釋更多的認(rèn)知,有利于知識(shí)的鞏固強(qiáng)化和遷移應(yīng)用,兩者相互交織、互為促進(jìn),在此基礎(chǔ)上,學(xué)生形成了以微粒為中心和主體、能夠認(rèn)識(shí)微粒本身的特征和性質(zhì)并能夠解釋微粒行為的觀念和能力,完成了微粒觀的成功建構(gòu)。比如學(xué)生借助能聞到花香理解了花粉的微小顆粒做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),運(yùn)用微觀粒子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)解釋了諸如墨水在水中的擴(kuò)散、濃氨水使封閉空間內(nèi)互不接觸的酚酞試液變紅等現(xiàn)象,經(jīng)過多次“認(rèn)知-知識(shí)-認(rèn)知”的循環(huán)往復(fù),最終形成了微粒的運(yùn)動(dòng)觀;學(xué)生借助水結(jié)冰體積變大理解了微粒之間存在大小不一的間隙,運(yùn)用微粒間存在間隙解釋了例如糖溶于水后液面下降、熱脹冷縮等現(xiàn)象,最終也形成了微粒的間隙觀。同理還可以形成微粒的構(gòu)成觀和微粒的作用觀,至此,完整的微粒觀建構(gòu)完成。可以說,此時(shí)是微粒觀建構(gòu)的發(fā)展和成熟階段。
在這一漫長且復(fù)雜的過程中,個(gè)體素養(yǎng)基礎(chǔ)的成熟程度決定著學(xué)生微粒觀建構(gòu)的概括化水平,換句話說,每個(gè)學(xué)生建構(gòu)的微粒觀與微粒觀之間還是會(huì)有差異的,但總歸系統(tǒng)比零散更有利于化學(xué)的學(xué)習(xí),尤其是在微粒觀這一核心概念的學(xué)習(xí)上。此時(shí),基本實(shí)現(xiàn)了“從微觀層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)、以符號(hào)形式描述物質(zhì)、在不同層面創(chuàng)造物質(zhì)”的培養(yǎng)目標(biāo)。例如表3是以人教版普通高中化學(xué)課程選擇性必修1第三章第三節(jié)中鹽類的水解這一內(nèi)容為例,從認(rèn)知和知識(shí)相融合的角度簡 述素養(yǎng)基礎(chǔ)的形成以及部分學(xué)科觀念的建構(gòu)情況。
在中學(xué)化學(xué)微粒觀建構(gòu)的過程中,素養(yǎng)基礎(chǔ)是學(xué)生能夠在認(rèn)識(shí)、描述分析物質(zhì)的基礎(chǔ)上具備創(chuàng)造物質(zhì)的潛質(zhì)。主要是在教學(xué)的過程中潛移默化地教給學(xué)生知識(shí)遷移、對(duì)比分析等的方法,并重在進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為學(xué)生的能力(如圖4所示)。知識(shí)遷移能力,就是鍛煉學(xué)生用已有知識(shí)解釋新問題的能力,教師可以由一個(gè)具體的知識(shí)點(diǎn)發(fā)散出多個(gè)問題,對(duì)學(xué)生進(jìn)行能力的培養(yǎng)。對(duì)比分析能力,是要在學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備較好后通過不斷引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比不同物質(zhì)之間的區(qū)別和聯(lián)系最終才能形成的。如在高中必修第二冊中,學(xué)習(xí)了SO 2 相關(guān)內(nèi)容后,教師可引導(dǎo)學(xué)生對(duì)SO 2 與CO 2 性質(zhì)的異同進(jìn)行比較進(jìn)而強(qiáng)化性質(zhì),如將兩種氣體分別通入澄清石灰水、品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液和氫氧化鈉溶液對(duì)比分析。學(xué)生也要有勇于質(zhì)疑的能力,教師可以在教學(xué)過程中通過設(shè)疑故意出錯(cuò)等等培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)用發(fā)展的眼光看待問題。除此之外,學(xué)生的化學(xué)試驗(yàn)?zāi)芰?、設(shè)計(jì)方案解決問題的能力也都是必不可少的。
三、教學(xué)啟示
基于認(rèn)知、知識(shí)、素養(yǎng)的微粒觀是要學(xué)生建構(gòu)一個(gè)立足于學(xué)生認(rèn)知、兼顧化學(xué)課程知識(shí)、最終指向明確邏輯體系的微粒觀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從這個(gè)角度加以分析可以得出微粒觀建構(gòu)基礎(chǔ)的組織結(jié)構(gòu)(如圖5所示)。其中,認(rèn)知基礎(chǔ)、知識(shí)基礎(chǔ)和素養(yǎng)基礎(chǔ)是建構(gòu)微粒觀的三大核心,每個(gè)核心又各自形成了一個(gè)穩(wěn)固的三角形骨架。認(rèn)知基礎(chǔ)是在構(gòu)建微粒觀過程中從人的視角而言的基礎(chǔ),主要指學(xué)生的認(rèn)知,其中學(xué)占主要部分,也可以認(rèn)為是人從自然界的習(xí)得;知識(shí)基礎(chǔ)是從課程內(nèi)容的角度出發(fā),行為主體依舊是學(xué)生,但如何從認(rèn)知過渡到知識(shí)的關(guān)鍵在于如何教;素養(yǎng)基礎(chǔ)不是單一、片面的,而是具有復(fù)雜的過程性的,因此要從方法的視角出發(fā),通過教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)方法的選擇將認(rèn)知和知識(shí)的融合落實(shí)在一切教學(xué)活動(dòng)中。認(rèn)知基礎(chǔ)促進(jìn)了知識(shí)基礎(chǔ)的形成,知識(shí)基礎(chǔ)遷移應(yīng)用于更深層次的認(rèn)知基礎(chǔ),兩者相互作用、相互融合于素養(yǎng)基礎(chǔ),三者密不可分、缺一不可、共同作用于微粒觀的建構(gòu)。微粒觀的建構(gòu)基礎(chǔ)中體現(xiàn)和滲透著微粒觀的內(nèi)涵,反過來,從微粒觀的內(nèi)涵出發(fā)又可以逐漸明確微粒觀建構(gòu)基礎(chǔ)的基礎(chǔ),即微粒觀建構(gòu)的二級(jí)基礎(chǔ)(如圖6所示)。
總體而言,建構(gòu)微粒觀經(jīng)歷了從認(rèn)知到知識(shí),再到素養(yǎng)的一個(gè)復(fù)雜發(fā)展過程,同時(shí)還要處理好教、學(xué)和教學(xué)三者之間的關(guān)系,這不是一蹴而就的,需要時(shí)間和方法的支撐。對(duì)于教學(xué),主要有以下兩點(diǎn)思考。
第一,在教學(xué)中融合學(xué)生的認(rèn)知和知識(shí)是必要的。雖然三大基礎(chǔ)都是不可或缺的,認(rèn)知和知識(shí)也可以說為微粒觀的建構(gòu)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),但素養(yǎng)基礎(chǔ)才是發(fā)揮了至關(guān)重要的作用的,也是學(xué)生最難形成的。因此,教師在實(shí)際教學(xué)的過程中尤其要利用好認(rèn)知與知識(shí)之間的關(guān)系,并做好兩者的融合,幫助學(xué)生更好地理解、領(lǐng)會(huì)和運(yùn)用,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的微粒觀。如何將這種融合落實(shí)到教學(xué)活動(dòng)中是每一個(gè)教師值得思考的問題。
第二,微粒觀建構(gòu)基礎(chǔ)的組織結(jié)構(gòu)是否可以有效遷移應(yīng)用于其他基本觀念的建構(gòu)培養(yǎng)和日常教學(xué)中?如果可以,又該如何實(shí)際應(yīng)用?認(rèn)知、知識(shí)和素養(yǎng)三者及其相互關(guān)系是研究教學(xué)不可避而不談的問題,在此基礎(chǔ)上綜合人的、課程內(nèi)容的以及方法的多種角度,使這一建構(gòu)組織結(jié)構(gòu)可以有效地促進(jìn)學(xué)生微粒觀的培養(yǎng)。如果拋開微粒觀,該框架又該如何作用于諸如元素觀、能量觀等其他基本觀念的培養(yǎng)中,以實(shí)現(xiàn)其利用率的最大化?這在教學(xué)過程中會(huì)對(duì)學(xué)生更好、更快地建立化學(xué)觀念有一定的促進(jìn)作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 中華人民共和國教育部. 義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)[S]. 北京:北京師范大學(xué)出版社,2022.
[2] 中華人民共和國教育部. 普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)[S]. 北京:人民教育出版社,2020.[3] 朱玉軍. 中學(xué)化學(xué)的基本觀念探討[J]. 中國教育學(xué)刊,2013(11):70-74.
[4] 陶本一. 學(xué)科教育學(xué)[M]. 北京:人民教育出版社,2002.
[5] 張笑梅,馬勇軍. 從經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)與學(xué)科的關(guān)系談“學(xué)科教育學(xué)”研究對(duì)象[J]. 山東教育學(xué)院學(xué)報(bào),2007(3):10-12.