论化学课堂的整体构建

摘要：合理的课堂结构是提高教学效率的重要途径。结合教学实例，从教学内容相关的知识逻辑、学科历程、社会事件等方面阐述了化学课堂整体构建的基本类型及实践策略。

关键词：课堂结构；知识逻辑；整体构建；化学课堂

文章编号：1005－6629(2012)8－0003－03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

课堂结构是真实课堂中教学内容、师生活动在时间上的呈现序列及关系总和，包括教学内容的组织展现和教学方法、教学媒体的选择编排。其中教学内容是课堂结构的实体，而师生活动则是它的具体表征方式。合理的课堂结构是构建高效课堂的必由之路，本文尝试以课堂整体构建为视角，谈谈化学教学设计的形式与策略。

1 基于知识内在逻辑的整体构建

高中化学包含物质组成、结构、性质、应用及变化规律等内容。结构决定性质，性质决定应用，性质又体现于变化之中，并能反映其微观结构，这是化学知识的基本逻辑。在化学研究中，学科知识的产生有着从现象到本质、从宏观到微观、由定性至定量的认知逻辑，这些关系是学科知识结构化与系统化的基础。

课堂教学需要将各部分学科内容及师生活动彼此关联而形成一个整体系统。从系统构建的一般思路而言，对教学内容采用从总到分、自上而下的编排，更有利于学习者整体把握。实践中可按如下步骤进行设计：(1)对学习内容进行分类、比较，梳理知识之间的因果、类属及并列关系，并利用这种关系联结知识要点，由总到分构建起概念的“树形图”，从而厘清教学内容所包含的知识点及相互关系；(2)根据教学内容与学生已有经验的关联程度，确立由简到繁、从经验到理论的概念认知序列，这种序列有时会契合“树形图”体现从总到分，有时则与其相背遵循由个别到一般的认知历程；(3)确立每个概念或知识点的形成过程，尤其是其中对教学起关键作用或对后续学习有再生功能的核心概念，应从经验与实验、宏观与微观、定性与定量等多个层面进行探究与分析，以利于学生深刻理解并形成知识的多重表征形式；(4)确立教学流程并选择相应的教学方法。当教学内容多、知识关系复杂时，这种结构化设计对提高教学效率会显得尤为突出。

例如“化学反应中的能量变化”(“苏教版”《化学反应原理》)—节，所涉主要知识点在概念“树形图”的关系为：吸热反应与放热反应属于上位概念，反应热是定量反映它们能量变化的一种属性，焓变是反应热在恒压只作体积功时的一个特例，属于反应热的下位概念，在高中阶段无须对它们作严格区分，而盖斯定律则是对反应热或焓变属性的一种规律总结。

在学生经验里，对吸热反应与放热反应已有较为丰富的感性认识，因此可沿“树形图”选择学生熟悉的概念入手，而后从总到分、由表及里逐步分化出相关概念及属性。反应热(或焓变)是本课的核心概念，可通过对其从宏观、微观、实验(及经验)的分析，获知影响的内外因素，进一步可得出盖斯定律及反应热的表示方式一一热化学方程式，以及标准燃烧热、热值等概念。由此可构建起如图1所示的课堂教学流程。

教学中可依照教学流程，采用以下教学程序：(1)通过对吸热反应与放热反应的经验回顾与实验，感性认识化学反应中的热效应，并归纳出吸热反应、放热反应、反应热及焓变等概念。(2)结合示意图，对反应热或焓变的形成原因从宏观与微观两种视角进行分析与讨论，领悟反应热在宏观上即为体系在反应开始与终态内能的变化，从微观则近似为反应过程中化学键断开与形成的能量变化之差。(3)当学生理解反应热形成的原因及实质，进一步分析不难得出影响反应热大小的内外因素。这是本课学习的关键，它既能推演出盖斯定律的内涵；又可以指导反应热的表示方法一一热化学方程式、标准燃烧热、热值等化学用语与概念的学习；同时也可为反应热测定中的变量分析与控制、反应热相关计算、社会应用等内容提供知识基础。

由此，利用知识内在逻辑不仅能有效整合学习内容，化繁为简，同时也充分展示了学科思想与研究方法，从而促成宏观、微观与符号的转换，达到定性与定量、原理与应用的贯通。

2 基于学科发展历程的整体构建

在科学发展历程中，往往蕴含着学科知识形成的基本方法与人类认知的基本规律。中学化学所展示的物质性质、制法及概念、规律、原理等，大多为近代化学研究的经典浓缩，其背后有着丰富的人文积淀。合理地再现学科研究史不仅能激发学习兴趣、展示科学研究的过程与方法，也能有效学促进生对学科知识的理解与应用。由此，以科学家的研究历程作为对应化学知识的学习与探究过程，是课堂结构化的一种有效途径。

在实践中可沿如下步骤进行设计：(1)查阅化学史籍，厘清相关知识发现、发展及演变的历史脉络；(2)确立每段史实所承载的教学内容，包括预期从中获得的学科知识与方法启示等；(3)设计教学实践流程：按时间顺序安排所筛选的化学史料，从各部分史料片断中分别得出物质性质、概念及原理的阶段认识或部分属性，而后在历史事件的不断推演中，逐步形成对化学物质、概念、原理的整体认识。此外，对其中历史事件的展示要采用丰富多元的方式，不仅要结合图片、模型、实验对历史片断有选择地进行模拟与再现，而且要根据学习内容与学生实际水平适时制造悬念，引发学生深思与讨论，让学生从科学家的视角进行思考与研究，最终获得相关知识的整体认识。

如“氯气的性质”(“苏教版”《化学1》)的教学，便可尝试用氯气的发现、研究与利用的历史来组织学习：(1)中世纪炼金术士加热王水(浓盐酸与浓硝酸的混合物)时曾产生一种强烈刺激性的气体，但由于气体的窒息性，以及炼金家对金属的专注，而没有展开进一步的研究。(2)1774年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿时，将软锰矿与浓盐酸共热产生了氯气(但直至1807年，才南英国化学家戴维确定其组成元素，并取名为“氯”)。后来他将氯气溶于水，发现其溶液显酸性，并对花布、绿叶和红花都具有永久性的漂白作用，他还发现氯气能与金属等多种物质发生化学反应；(3)1785年，法国化学家贝托雷改进舍勒的制备方法，并应用于生产，将氯气用作漂白剂，解决了当时纤维漂白的工业难题。后来，他又先后将氯气溶于碳酸钾、氢氧化钾等溶液制得漂白液；(4)1799年，法国化学家泰纳尔将氯气与石灰作用制得漂白粉……。这是前人认识、研究与利用氯气的重要历史片断，若再结合图片或实验探究对这些事件进行情境再现与模拟，便能将这种研究历程转化为学生学习氯气性质(及生产)的认知与体验过程(如表1)。

学生通过科学历程的再现与实验探究，不仅认识了氯气发现与研究的历史，也会更加深入理解氯气的性质与应用，并从前人与自身的研究中领悟研究物质的基本方法。因此，这种学科历程与实验探究的融合，不仅能深层激发学生学习兴趣，同时也有望将科学教育与人文教育深度融合，促成学生的全面发展。

3 基于社会事件的整体构建

化学与社会、生活有着紧密的联系，许多物质的性质、变化及化学规律会隐藏于生活、生产或社会问题之中，在社会事件或新闻报导里，诸如科技发明、资源开发、环境与能源问题、材料使用、食品卫生、化工生产、突发事件及处理等等，无不蕴含着丰富的化学问题及化学原理。这些素材本身很容易引发学生的兴趣，教师若能以专业的视角捕捉这些素材，并依据教学内容对它们进行学科化与情境化处理，以此作为教学内容与师生活动的载体，不仅能有效激发学生的关注与参与，而且其中蕴藏的化学现象和原理也会因其与事件的关联而更容易被理解、记忆，便于后续的提取与应用。

实践中，可采用与化学史类似的设计方法：(1)从新闻线索中筛选教学内容相关的社会事件。(2)梳理事件脉络，厘清事件内容与教学内容或研究问题之间的一一应关系。(3)选择如下方式设计教学流程：①以事件的发生与发展作为教学主线，将整个事件按时间发展或场景转换划分为若干片断，让每个片断承担相关的部分教学内容，通过事件的演绎，逐步推演出物质性质、化学原理等学科知识或进一步探究的教学问题，利用事件的完整性来形成课堂的整体结构；②以事件为中心，通过对事件的分析与讨论，从事件中挖掘一系列的研究问题，而后在问题的逐步解决与探究中完成相关的教学内容，通过事件来联系彼此独立的教学问题，从而构建整体性的课堂。当然，实际操作时无须对两种方式作严格区分，既可将前者作为主线，对其中关键片断辅以后者的放射型挖掘，以突出教学重点与关键点；也可将后者作为中心，将其中每个研究问题以前者的方式梳理成彼此独立“亚事件”。

例如，在2010年洛阳的“全国化学优质课评比”中，李强老师的“垃圾资源化”(人教版《化学与生活》)教学，便是以新闻事件为中心进行组织的。李老师从央视报道“感动洛阳十大人物”之一——“环保牛人”徐春龙的新闻视频人手，引导学生对主人公的三个感人事迹(“亚事件”)——三年内自费回收废圆珠笔20多万支、废电池近100万节、抵制使用一次性筷子并带动一大批“带筷族”，逐个进行分析，将“垃圾资源化”中三个在学科上彼此独立或并列的教学内容——旧塑料、废电池、一次性筷子，通过一位新闻人物形成整体，以完整的新闻故事有效达成学习内容的结构化(见图2)。

在教学中，李老师通过对新闻事件的剖析，结合实验探究与工业实际，让学生在故事的发展与问题解决中，认识旧塑料、废电池和使用一次性筷子对环境造成的危害，了解这些废弃物品的组成、性质以及再利用的化学原理、化学方法与经济效益，成功地将诸如聚苯乙烯的合成、热塑性、转化原理，及物质分离方法等学科知识植入新闻故事，让学生在故事发展与困惑破解中，完成学科知识的构建，并切身体验学有所值、学以致用的学科价值。

最后，李老师还把徐春龙请到课堂，完成一个完整而真实的故事，师生在课堂里有如走在故事之中，故事结束，学习任务也在不知不觉中完成，充分显示了课堂结构化的教学效率。同时，事件本身蕴含着深厚的情感教育内涵，对学生社会意识、环境意识的培养及价值观形成均有重要作用，这是其他教学素材所难以企及的魅力。

4 结语

从现代心理学的研究成果来看，人类的智能结构是多元的，人的认知风格也多种多样，这就要求知识表征方式也应丰富多彩。一般而言，从学科历史、学生经验、社会实际及自然现象人手，在探索中学习化学，更符合学生对新事物认识的兴趣与习惯，更容易建立起经验与科学的实质性联系，比较适合于新课及低年级的教学；而利用学科的逻辑顺序来组织教学，不仅在知识传授上有更高的效率，而且也容易让学生领悟知识之间的内在联系，促使学科知识的系统化与结构化，在复习课或高年级的教学中更能彰显其教育价值。显然，就某些教学内容而言，将上述学科线索与社会线索或人文线索融合，营造多重内涵的课堂结构，不仅可行，而且更高效。

参考文献：

[1]袁莉，白蒲婴，郭效军，化学史简明手册[M]兰州：甘肃科学技术出版社，2006：279

[2]Marcy P.Driscoll著，王小明译，学习心理学[M]上海：华东师范大学出版社，2008：335