摘 要： 化學學科理解是新一輪基礎教育課程改革背景下提出的具有我國本土化特征、體現(xiàn)化學學科本質的概念。近十年我國化學學科理解的研究聚焦于內涵解讀、內容體系建構、價值探析、發(fā)展策略、教學研究以及教師化學學科理解現(xiàn)狀等熱點方面。但化學學科理解研究尚存在本體研究有待系統(tǒng)深入、實踐研究有待充實完善以及實證研究有待拓展加強等問題。因此未來需進一步深化理論研究、豐富實踐研究、拓展研究視角、整合研究方法。

關鍵詞： 化學學科理解； 本土理論建構； 實踐探索； 研究現(xiàn)狀

文章編號： 10056629（2024）10000905

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

1 研究背景與意義

學科理解是一個具有我國本土化特征的概念，也是一個新的研究領域。自2012年有關“學科理解”的首發(fā)文獻刊出［1］，掀起了我國學科理解研究的熱潮。隨著《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》（簡稱“課程標準”）的頒布，“化學學科理解”首次進入國家政策文件［2］，既確立了教師學科理解在課程改革中的重要地位，又促進了化學學科理解的相關研究，文獻數(shù)量呈現(xiàn)井噴式增長。在我國化學學科理解研究即將邁入第2個10年之際，本研究采用內容分析法，聚焦2013～2023年國內“化學學科理解”的研究熱點并分析未來研究趨勢，以期為該領域的進一步研究提供參考。

2 研究熱點分析

2.1 概念內涵界定

已有研究對化學學科理解內涵的界定主要有兩種取向。第一，基于心理學視角的“思維能力”說，這是課程標準頒布之前的界定。認為學科理解是教師對學科知識、認識方式和思維方法的系統(tǒng)化、結構化理解，本質是教師建立起富有學科特點的審視認識對象與現(xiàn)象、分析解決問題的思維［3］。第二，基于哲學視角的“認識”說，這是課程標準頒布之后的界定。有研究者側重認識過程，認為學科理解是教師對學科知識、本質、組織形式、活動形式的一種本源性、結構化、連續(xù)性的認識過程［4］；有研究者側重認識結果，認為學科理解是教師對化學學科知識及其思維方式方法的一種本原性、結構化認識［5］。雖然各有側重，但認識內容已基本達成共識，化學學科知識和具備化學學科特質的思維方式方法都屬于學科理解的認識范疇。此外，也有研究者站在學科育人立場，進一步充實“認識”說，提出了素養(yǎng)導向的化學學科理解圈層模型，其中學科知識是基礎，學科素養(yǎng)是關鍵，學科育人是目標，三個方面既相互關聯(lián)又層層遞進［6］。

綜上，化學學科理解的內涵發(fā)展呈現(xiàn)出多樣性與動態(tài)性的特征。課程標準明確界定了化學學科理解的內涵，鄭長龍針對這一定義從“理解什么”和“怎樣理解”兩個方面進行解讀，勾勒出化學學科理解內涵的全景圖。鑒于教師的學科理解具有教育性和實踐性的雙重屬性，本研究認為可從以下方面解構化學學科理解：理解的主體是一線化學教師；理解的內容是化學學科知識及其思維方式方法；理解的方式是本原性和結構化，由淺入深，由孤立到系統(tǒng)；理解的過程貫穿教學準備和教學實施階段；理解的結果通過課堂教學活動表征。

2.2 內容體系建構

在內涵認識的基礎上，已有研究還關注化學學科理解的對象和范疇，即內容體系建構。從建構的路徑來看，主要有兩種思路。第一，自上而下建構理解的內容維度。有研究者從化學哲學、化學史以及化學知識體系中梳理出本體論、認識論、方法論及社會論四個基礎維度［7］。第二，自下而上確定理解的指標體系。有研究者通過梳理高校專家的觀點、一線專家型教師的認識以及分析印證具體教學內容，確立了化學知識、化學思維方式方法以及化學思想信念3個領域，細化為13個具體維度［8］。從形式上來看，兩種建構路徑是相反的，但實質上并不完全對立?；诨瘜W哲學視角能夠高屋建瓴地把握學科本質，而學科和課程專家對教學理論認識深刻，一線教師對教學內容感知全面。因此目前兩種路徑有逐步融合的趨勢，這樣既能打破理論與實踐之間的壁壘，又能保證內容體系建構的科學性和可操作性。

從建構的具體內容來看，主要有兩種指向。第一，指向學科內部的理解。如基于課程標準中的界定將學科知識和思維方式方法確定為理解對象［9］；又如基于化學教師學科理解的結果從學科功能視角提出三個結構要素，即本原性問題、認識視角與思路和概念層級結構［10］；再如從學科最本質的基元出發(fā)將學科知識確定為基本維度，建構出知識結構、知識獲取、知識本質以及學科價值與方法5個具體維度，細化為15個一級指標和29個二級指標［11］。第二，指向學科內部與外部兼顧的理解。這種指向認為學科理解存在多種認識對象，具體分兩種情況討論：一種是從某個單元或某節(jié)課來看，理解的對象是化學核心概念和知識結構，深挖教科書內容，思考知識的結構化、情境化和意義化，指向學科內部理解；另一種是從整體上看，理解的對象范圍是跨領域的，超越教科書，涉及化學科學、化學課程、化學教學以及學生等方面，指向學科外部理解［12］。

總體來看，兩種指向的側重點不同：第一種指向以學科知識為單一理解對象，強調采用本原性、結構化的理解方式達成對知識的“深度理解”與“關聯(lián)性理解”；第二種指向豐富了學科理解的對象，在對學科知識進行“結構化理解”的基礎上，增加了對課程、教學與學生的理解，強調采用過程性的理解方式達成對學科整體的“廣度理解”，是一種宏觀性和綜合性理解。

2.3 價值探析

已有對化學學科理解的價值探析主要聚焦四個方面。（1）認識化學教育本質方面：化學學科理解從學科視角剖析了其所具有的哲學品格，從學科特質方面探討了學科本原性問題、化學教育的本質特征，建構了化學學科思維方式［13］。（2）探索化學教學轉型方面：通過化學學科理解，精準把握學科知識的靜態(tài)本質和動態(tài)規(guī)律性，凝練學科本原性問題、建構概念層級結構和抽提認識視角，形成認識思路［14］；豐富教師化學學科教學知識；完善教學思維，增進教師對化學學科知識與化學思維方式方法、社會背景以及生產(chǎn)生活之間關系的理解［15］。（3）促進教師專業(yè)發(fā)展方面：化學學科理解豐富了教師核心素養(yǎng)的內涵，從學科視角將化學學科理解能力作為化學教師的一種關鍵能力［16］。學科理解研討有效促進了教師課程知識和評價知識的發(fā)展，為教師PCK的發(fā)展奠定了重要的學科基礎［17］。（4）實現(xiàn)學科育人方面：教師增進學科理解為落實素養(yǎng)為本的課堂教學提供基本保障，保證課堂所教知識的準確性，外顯知識理解的學科視角與思路，挖掘知識的學科功能［18］。從方法論層面幫助學生建立學習化學的思維方法，從實踐層面教會學生“知識結構化”策略，從學科價值和社會價值層面幫助學生理解化學的價值［19］。

總體來看，已有研究雖然從教育、教學、教師以及學生四個方面論述化學學科理解的價值，但僅零星地分散在個別文章中，尚未形成統(tǒng)一的價值體系。具體表現(xiàn)為缺少分類標準，已有論述基本停留在經(jīng)驗性描述層面，過于主觀化；缺少科學的分析框架，導致價值取向模糊。

2.4 發(fā)展策略研究

關于如何促進一線化學教師學科理解能力的發(fā)展，提升教學水平實現(xiàn)專業(yè)成長，已有的提升策略主要包括客觀和主觀兩個方面?？陀^方面指學校、社會等外部機構提供的制度保障與政策支持。如加強學校間協(xié)作教學、打造學區(qū)共同體；完善教師培訓機制、提升教研活動質量；開設學科理解相關課程、開發(fā)化學師范生學科理解典型案例［20，21］。主觀方面指教師自身在觀念和行為上的轉變。觀念上要求教師與時俱進，站在課改前沿，更新教學理念、知識觀和學習觀，充分認識學科理解對課堂教學改革的重要價值［22，23］，樹立終身學習理念、加強自我反思意識［24］。行動上要求教師拓展學科知識獲取途徑，如運用典型化學史、閱讀化學專業(yè)教材與科普著作、關注中科院網(wǎng)站或專業(yè)期刊上的化學前沿信息［25］，通過踏查生產(chǎn)生活實踐、學習同行、就教專家、開展專題研究等途徑增進化學學科理解［26］。

總體來看，已有研究提出了一些可資借鑒的學科理解發(fā)展策略，但較為宏觀籠統(tǒng)，缺乏可操作性成果。策略的提出大多基于經(jīng)驗的總結和研究者的理論思辨，實證依據(jù)不足。個別研究者采用個案研究方法，發(fā)現(xiàn)初中化學教師在專業(yè)學習共同體的干預下學科本原性問題、認識視角思路、主題概念層級結構均發(fā)生了從無到有的變化并逐漸發(fā)展［27］。該研究為基于學科理解的教研活動和教師培訓提供了新的視角和范式，也是對教師在特定主題下學科理解能力發(fā)展的一種探索和創(chuàng)新，未來可借鑒該研究設計針對不同教師群體探索更豐富的干預方式。

2.5 教學研究

隨著化學課程改革的深化，學科理解成為化學課堂教學研究的新視角。已有教學研究主要包括基于學科理解的教學內容分析、教學設計案例開發(fā)與實施以及教學策略提煉三個方面。

2.5.1 基于化學學科理解的教學內容分析

基于化學學科理解的教學內容分析主要包括以下幾個方面的研究：第一，從學科特征出發(fā)，用化學學科核心素養(yǎng)內涵來指導分析課程內容的內在關聯(lián)，通過本原性思考和結構化理解，建構初中化學學科整體理解的認識模型，并應用該模型從研究內容、方法和價值三個具體維度來分析主題內容，提出教材單元內容的解構與重構思路［28］。第二，站在學科歷史發(fā)展的角度，梳理知識及其生成過程，明確認識視角與思路的轉變，形成對電化學主題的學科理解［29］。第三，通過扎根理論呈現(xiàn)專家團隊的教學內容研討過程，發(fā)現(xiàn)學科理解的對象主要是化學概念，并提出在不同層級概念的理解中融匯化學學科思想方法，具體步驟包括：比較同類概念，基于特質挖掘本原性問題；運用邏輯方法抽提認識視角；宏微結合發(fā)展認識思路［30］。

2.5.2 基于學科理解的教學設計案例開發(fā)與實施

基于學科理解的教學設計案例開發(fā)與實施研究呈現(xiàn)出四個特征：第一，主題涵蓋了初、高中兩個學段，以高中階段為主，具體包括物質性質、反應原理與物質結構主題。第二，課型包括單課時的教學設計和單元教學設計，還有基于學科理解的項目式教學［31］和社會議題教學［32］。第三，教學過程采用“板塊任務式”設計思路，以本原性問題的形式展現(xiàn)核心學習任務，重視化學知識的學科功能、認識視角的抽提以及認識思路的建構。第四，教學效果有利于引導學生理解學科本質，建構大概念，發(fā)展思維方式，形成外顯的思路方法，提升解決實際問題的能力［33］；幫助教師從學科本質層面建立知識關聯(lián)，提升對新課程改革的理解，提高課堂教學能力［34］。

2.5.3 基于學科理解的教學策略提煉

教師實施基于學科理解的教學需要借助一定的教學策略，已有研究既有總括性策略，也有針對性策略。第一，從學科視角、課程視角和教學視角構建了基于學科理解的化學教學策略模型。具體包括：基于本原性問題設計學習任務；基于認識視角建構思維方式；基于概念層級結構實現(xiàn)教學內容結構化；基于學科思想實現(xiàn)知識遷移［35］。第二，從精細化教學研究切入，針對學習任務設計提出可操作性的策略設計流程。內容上注重本原性、結構化理解；分析學生認知基礎和學習困難，確定學習任務著力點；任務以本原性問題體現(xiàn)，顯化認識視角；注重任務的教學邏輯。方法上通過活動指向學生的素養(yǎng)發(fā)展，情境上創(chuàng)設真實適切的任務情境［36］。

綜上所述，凝練學科本原性問題、抽提認識視角及思路、建構概念層級結構是學科理解教學的三個基本結構要素，也是知識轉化為素養(yǎng)的底層邏輯。通過開發(fā)高質量的教學案例，促使教師從學科本質層面選擇、組織與呈現(xiàn)教學內容，通過進階設計教學策略，確保教學內容的本原性、結構化和有效性。以上研究為基于學科理解的化學課堂教學提供了一定的理論指導與實踐借鑒，未來應致力于開發(fā)涵蓋更多主題的高質量系列化教學案例，并進行多區(qū)域、多學校、多輪次的實踐檢驗。

2.6 理解現(xiàn)狀研究

教師化學學科理解的現(xiàn)狀研究主要包括觀念思維層面的學科理解現(xiàn)狀調查與實踐層面基于教師課堂教學行為表現(xiàn)的學科理解水平的評價。

觀念思維層面，研究者多通過量化研究范式，采用問卷調查法，建構維度指標框架，開發(fā)并檢驗測評工具，依據(jù)經(jīng)典測量理論或項目反應理論進行測查分析。例如，有研究者整體調查教師的學科理解現(xiàn)狀后發(fā)現(xiàn)，高中化學教師的學科理解在部分維度上存在明顯不足，不同背景的教師在部分范疇上存在顯著性差異，不同教齡階段的教師發(fā)展進度不一［37］。有研究者調查高中化學教師電化學主題的學科理解水平后發(fā)現(xiàn)，接近一半的高中化學教師處于最低水平，主要影響因素是性別、畢業(yè)學校類別與層次、教師身份［38］。也有研究者采用質性方法，通過半結構化訪談獲得原始資料，采用扎根理論的方法進行資料分析，根據(jù)專家型教師的認識模型設計普通教師的訪談提綱，對比分析兩個教師群體對化學學科理解的認識差異。研究發(fā)現(xiàn)，普通教師理解的對象僅限于學科知識，對學科思維的認識薄弱，對學科價值的認識也存在局限［39］。

實踐層面，教師課堂教學表現(xiàn)研究主要包括兩個方面。第一，基于具體主題對不同發(fā)展階段教師的課堂教學表現(xiàn)進行對比分析，如構建電解質的電離主題的教學行為評價標準，統(tǒng)計分析新手和熟手教師的學科理解各維度下的指標頻次［40］；又如制定硫及其化合物主題課堂觀察量表，發(fā)現(xiàn)專家教師和新手教師的學科理解的差異指標明顯［41］。第二，探查教師基于特定主題教學的學科理解表現(xiàn)情況。有研究者通過文本分析、課堂觀察和結構化訪談分析教師的原電池課堂教學表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)教師在知識價值、知識結構關聯(lián)、學科方法、學科特質等方面的表現(xiàn)均存在不足［42］。

總體來看，教師學科理解現(xiàn)狀的研究內容從宏觀整體過渡到微觀具體主題的學科理解，逐漸聚焦并深入。研究方法以定量分析為主。調查結果呈現(xiàn)出以下共性：青年教師理解水平普遍較低；教師的化學史和前沿知識匱乏；學科方法在廣度和深度上存在缺失；對知識的育人價值和學科價值關注不足；教師的學科理解存在諸多顯著性差異；教師的學科理解影響因素復雜。

3 研究結論與啟示

綜觀近十年我國化學學科理解研究，經(jīng)歷了一個從提出化學學科理解本土概念到豐富本體理論，再到開展實踐研究和實證研究的過程。針對研究現(xiàn)狀可以得到如下結論與啟示：

3.1 本體研究有待系統(tǒng)深入

已有研究在理論方面取得了一些有價值的研究成果，如學科理解的內涵不斷充盈、內容體系初步建構、價值特征逐漸明晰，基本解決了“化學學科理解是什么”以及“化學學科理解包括什么”之類的問題。但目前學科理解外延表現(xiàn)的劃分還缺乏學理依據(jù)，課程標準中也未作詳細說明。學科理解的形成發(fā)展機制尚未明確。已有研究對學科理解影響因素的作用機理、作用范圍與作用特點的研究不足，同時忽視學科理解發(fā)展的過程性與個體差異性，缺少從教師內部心理機制出發(fā)的深入研究。

3.2 實踐研究有待充實完善

一線教師和專家在教學實踐方面開展了卓有成效的探索，在深入分析教學內容的基礎上開發(fā)優(yōu)秀教學設計案例，探究有效策略。然而已有實踐研究內容較局限，涉及化學學科理解的作業(yè)研究、教材分析以及針對特定主題的教學策略研究匱乏。實踐研究過程缺乏理論支撐，現(xiàn)階段的實踐研究大多基于一線教師個人經(jīng)驗，缺少基于學科理解理論建構教學設計模式與開展精細化教學的研究。實踐研究效果缺乏檢驗，個別研究者缺乏實踐效果檢驗的意識；教學實施效果評價工具的開發(fā)尚未成熟。

3.3 實證研究有待拓展加強

已有研究范式中量化研究較多而質性研究和混合研究較少。量化研究以現(xiàn)狀調查為主，測評研究不足；主題特質_{B2J6TAz/LUq2urIqsOQvKg==}性不夠凸顯，缺少對特定主題學科理解水平的理論建構、測評工具的開發(fā)與應用研究。質性研究數(shù)量極少，缺乏典型性與特殊性的案例研究，缺少對不同發(fā)展階段教師群體的專門研究，對教師學科理解水平差異的橫向對比研究、對同一研究對象進行持續(xù)觀察、挖掘其在具體主題下學科理解發(fā)展變化情況的縱向跟蹤研究更是鳳毛麟角。

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