PISA的启示：探索从知识到素养的教学路径

2015-03-19杨健徐晓燕金弢

化学教学 2015年1期

杨健+徐晓燕+金弢

摘要：PISA情境能帮助学生跨越知识和素养间的鸿沟。讨论了情境教学的系统设计，以及情境点缀、情境贯穿和情境统整这三种情境教学形式在基础型课程、拓展型课程和研究型课程中分别如何呈现，初步揭示了从知识到素养的教学路径。

关键词：PISA；知识；素养；情境教学形式；系统设计

文章编号：1005–6629（2015）1–0030–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

素养是PISA的核心概念，PISA将素养界定为“相关学生在主要学科领域应用知识和技能的能力，分析、推理和有效交流的能力，以及在不同情境中解决问题和解释问题的能力”。由此可知，PISA视角下的素养不再仅仅是纯粹知识和技能的体现，而是不同情境下以能力为基础的社会实践活动。情境性是素养的重要特性，脱离情境的素养是无从描述和测量的[1，2]。

1 PISA对教育的挑战

1.1 知识和素养间的鸿沟

PISA对素养的界定是由其目的和任务所决定的，PISA评估的目的是检测学生对未来社会生活的参与能力，未来生活必然是在具体的情境中的[3]。而传统意义上的知识是弱情境的，与完全情境化的PISA素养相差甚大，与未来的社会生活相距甚远，可以说知识和素养之间有着巨大的“情境”的鸿沟[4]。教育界所一直批判的高分低能现象就是学生无法跨越知识和素养间鸿沟的具体体现，因而教育工作者肩负着帮助学生跨越知识和素养间巨大鸿沟的历史任务。

1.2 教育的应对——情境教学

早在PISA引入我国之前，在李吉林等老师开拓性的研究下，情境教学、情境课程的思想就已逐渐在教育界生根发芽形成颇具影响的教学流派。情境教学是指在教学过程中，教师有目的地引入或创设具有一定情绪色彩的、以形象为主体的生动具体的场景，以引起学生一定的态度体验，从而帮助学生理解教材，并使学生的心理机能得到发展的教学方法。李吉林老师受外语“情境教学”的启发，吸收王国维《人间词话》和刘勰《文心雕龙》的理论滋养，并结合马克思关于人活动与现实环境的统一的思想，把意境创设和情感化育有机结合，在教书育人的过程中讲究情景交融，把握住了情境具有审美的、智慧的、情感的文化内涵，注重真、美、情、思，使其所理解的情境充满民族文化的气息，取得了丰硕的研究成果和宝贵的实践经验。

我国情境教学的研究自上世纪90年代起源于小学语文学科以来，始终扎根于本土实践，随后逐步为其他各学科借鉴，但是相对而言，数理化学科在情境教学研究中的占比仍然非常少，科学教育中的情境教学依然有待继续深入。情境教学理论中“形”为手段，“美”为突破口，“情”为纽带，“周围世界”为源泉的情境“四要点”等思想、方法在各科教学中都具有普遍意义，当然，科学教育中的情境也有其自身的特殊性[5]。PISA的情境研究给学界提供了一个独特的视角，PISA的情境来自于OECD专家开拓性的研究，倘若结合我国实际，与我国优秀的教学理论相融合，必将在理论和实践意义上丰富和发展我国的情境教学，对提高科学教育水平具有深远的意义。

2 情境教学的三种形式

2.1 情境点缀课堂

所谓情境点缀课堂就是在传统的以知识传授为目的和手段的课堂中零星穿插一些情境，情境的点缀往往是教师的自发行为，意在帮助学生理解，激发学生学习兴趣，进而提高课堂教学效果。这种情境教学一般而言具有较大的随意性，情境在教学中所占比重比较低，一般仅约占10%，情境的深入程度不够，不能从根本上改变课堂的性质。但这种教学方式比较容易操作，且具有一定的实际效果，因而在实际课堂教学中较普遍。李吉林老师刚开始实践情境教学时，在阅读课上留下5分钟进行片段的语言训练，可以算作最早的点缀式

情境教学。

2.2 情境贯穿课堂

在课堂教学中有目的有计划地开展情境教学，引入具有真情实感、生动形象的具体场景，从而引起学生情感的体验，并帮助学生理解知识，使学生的心理得到发展。贯穿课堂的情境教学与零星点缀式的情境教学有着本质的不同。虽然情境贯穿式的教学中情境依然是课堂中的配角，但它是教学的线索，已成为课堂教学的重要组成部分，一般来说情境的比重约占30%左右，对课堂教学的有序开展产生巨大影响。贯穿课堂式的情境教学对学生相关知识理解，获得“真知识”，具有积极的意义。但由于贯穿课堂式的情境教学中情境依然只是知识教学的配角，情境的选择受知识特点制约，情境的评价基于学生知识的掌握，因而该情境教学也并非情境教学的终极形态。

2.3 情境统整课程

情境统整形式是情境教学发展到课程高度的高级形态，这种形态下的情境教学将学科课程和情境高度融合。情境变成了课程的主角，情境的比重也高达70%左右，知识是用来服务情境的。在情境课程中，主题化的情境统整课程，在相关主题下知识内容被筛选，打破了既有的知识结构，学科形态被打破，情境成为课程的驱动器。情境统整的课程一般在课题研究、调查项目等研究性活动中得以实施。相较于情境点缀和情境贯穿，情境统整更接近于PISA视角下的素养，对提高学生的科学素养具有不可替代的作用。

以上三种形式的情境教学仅仅是情境教学的三种典型，情境所占的比例也只是初略估计，三种情境教学中间还存在大片过渡状态，比例问题还可以继续探讨。此外，三种形式的情境教学并不存在孰优孰劣的问题，它们在整个课程体系中各具独特作用，应当互相配合，各司其责，形成情境教学体系。

3 从知识到素养的教学路径

3.1 基础型课程中的情境教学

基础型课程强调促进学生基本素质的形成和发展，体现国家对公民素质的基本要求。基础型课程由各学习领域体现共同基础要求的学科课程组成，是全体学生必修的课程。基础型课程重在基础性、学科性，基础型课程的任务决定了在基础型课程中实施情境教学步子不应迈得太大，笔者认为在基础型课程中情境教学应当以情境点缀式为主，同时大力开展情境贯穿式的情境教学。

在基础型课程中，情境点缀式的情境教学一定要有趣味性、启发性，只有这样才能更好地帮助学生加深对基础知识、基本技能的掌握，增强其学习兴趣，提高其学习效率。比如：在学习“原电池”的过程中通过热播电视剧《寻秦记》中硫酸发电图的片段来激发学生探究原电池原理的兴趣；通过用数千个橙子给手机充电的震撼广告来给予学生启发和思考；还可通过让学生动手做可乐发电实验，分析历史上“阿那吉纳”号的沉没等技术和历史情境不断帮助学生理解原电池的原理和应用。但是不管情境点缀得如何引人注目，本节课的主要任务是让学生掌握原电池的原理和构成条件，点缀其间的多彩情境是为了达成教学目标服务的。

在基础型课程中倘若学生的基本素质已初步达成，为了进一步提高基础型课程的教学效果可以开展情境贯穿式的情境教学。通过巧妙设置情境，让知识在情境中得到应用，从而大大提高学生学习的兴趣，加深其对知识掌握的深度，提高其元认知水平。例如，高一第二学期学生学完化学平衡和化学平衡的影响因素之后，为了加深学生对化学平衡知识的理解，提高其应用化学平衡解决生活中的实际问题的能力，可通过碳酸饮料作为贯穿教学的情境线索。

在喝碳酸饮料这一贯穿整节课的情境线索下，可将化学平衡、电离平衡、溶解平衡、勒沙特列原理等化学知识和技能应用到实际生活中去，切实增强了学生学习化学的兴趣，提高了其科学素养，同时还融入生命教育的理念。

3.2 拓展型课程中的情境教学

拓展型课程以培育学生的主体意识、完善学生的认知结构、提高学生自我规划和自主选择能力为宗旨，着眼于培养、激发和发展学生的兴趣爱好，开发学生的潜能，促进学生个性的发展和办学特色的形成，是一种体现不同基础要求、具有一定开放性的课程。拓展型课程的任务和目的迥异于基础型课程，深入开展情境教学有利于更好地开发学生的潜能。基于拓展型课程的任务和特点，笔者认为在拓展型课程中开展情境教学应当以情境点缀为辅，情境贯穿为主，适度开展情境统整的情境教学。

上海市金山中学长期秉承“会做人、会学习、会生活”的育人目标，构建了与此匹配的“地平线”课程体系，形成了以“崇文通理”为核心，以培养“领袖气质”、“百姓情怀”为目标的三大课程群，围绕这三大支柱设置了近百门课程。讲究起点合理、有序对接、和谐交融、拓展发展空间的“地平线式”课程体系向学生提供了丰富多样的拓展型课程。要进一步开发拓展型课程资源，增强“地平线式”课程体系的实施效果，教学情境的系统设计是关键。唯有如此，培养崇文通理，兼具领袖气质和百姓情怀的优秀高中生的育人目标才会得到更好的实现。

我校建有先进的分析化学实验室、分子生物实验室、无菌技术实验室。其中分析化学实验室配备了高效气相色谱、液相色谱、紫外可见分光光度计，食品安全监测仪、PM2.5检测仪等仪器，可以开展废水化学耗氧量COD和生物耗氧量BOD测定、气相色谱法测定大气中二氧化硫的含量、室内空气质量检测（甲醛的测定）、环境空气中尼古丁的分析、空气中PM1.0/2.5/10、STP的测定等实验；分子生物实验室配备了PCR仪、电泳仪、紫外观察仪、高速冷冻离心机、生化培养箱等仪器设备，可以进行现代生物学中的多数实验，包括动物与植物学基本实验，动植物组织与细胞培养，微生物培养，遗传学基本实验，分子生物学实验。由此，学校可开设食品与生命、空气与生命、水与生命、土壤与生命等方向的拓展型课程。在这些拓展型课程中，可创设食品安全情境、大气检测情境、酸雨情境、无土栽培等情境作为贯穿拓展课教学的线索。

以食品与生命方向为例，可开展（或开设）食品安全问题的收集；食品安全监测方案设计；食品的取样与保存；掺假食品的鉴别；食醋质量检测；食用植物油酸价测定；食品中有害金属离子的鉴定；食品微生物培养与表征；食品中的微量物质；人体必需微量元素的定性和定量分析；用纸层析法分离食品中微量元素；蔬菜中铁含量的测定；食物中亚硝酸盐的测定；头发中某些微量元素的检测；鸡蛋的成分及加工利用；酒和乙醇系列科技活动；维生素的资料收集和讲座；牛奶的成分及加工利用；葡萄糖酸锌的制备；绿色化学的原理；绿色食品；食品质量报告制作与分析等课程。这些课程均可创设相关情境贯穿于教学的始终，而在教学的过程中情境点缀式的教学方式则处于辅助地位。

3.3 研究型课程中的情境教学

研究型课程是学生运用研究性学习方式，发现和提出问题、探究和解决问题，培养学生自主与创新精神、研究与实践能力、合作与发展意识的课程，是全体学生限定选择修习的课程。其内容可以从学生的兴趣与生活经验出发，也可以从学科出发，实施时可以采用主题研究活动、课题研究、项目设计等方式。一项主题研究活动，一个课题或项目均是在特定的情境下进行的，而所需的知识和技能必然是多元的、综合的，所用的知识和技能均是为了完成该情境下的任务而服务的。因此，研究性课程的情境教学显然应当以情境统整为主，情境贯穿为辅。

以研究性课题“自制杀虫剂（沙蚕毒素）对蜚蠊杀灭作用初探”的情境教学为例。首先，课题来源于对周围生活的发现：在金山地区，蜚蠊分布广泛，尤其是到了夏季，居民生活环境中充斥着蜚蠊的干扰，凡所到之处总能留下大量致病性细菌，四处传播疾病，危害人的健康，增加居民经济负担，给居民生活造成很多不必要的麻烦。问题解决的方法也充分考虑了金山地区的实际：金山有得天独厚的靠海优势，有大片的滩涂，而沙蚕生活于有淡水流入的沿海滩涂潮间带中区到潮下带的沙泥中，因此就地取材甚是便利，易于大规模发展沙蚕养殖以及沙蚕毒素分离提纯，也便于普通家庭自制杀虫剂。同时，沙蚕毒素杀虫剂与有机磷农药等相比，其易降解特性，更加安全环保，适宜农业生产以及普通家庭使用。而后续实验也始终是在利用沙蚕毒素解决金山地区蜚蠊虫害的情境下开展。可以讲，杀灭金山地区蜚蠊虫害这个情境统领了整个研究型课程的教学，为最终研究型课程的成功起到了重大作用。

3.4 课程体系系统设计情境

完全抽象的知识是弱情境的，甚至是无情境的，而素养是全情境的，它们之间存在着天然的鸿沟。情境点缀、情境贯穿、情境统整三种情境教学中情境的比例依次加大，教学需要做的就是将这三种情境教学方式，科学地融合在基础型课程、拓展型课程和研究型课程中，帮助学生逐步跨过这条鸿沟，最终获得在未来全情境的社会生活中生存的能力。图5整体表征了从知识到素养的教学路径中情境与课程关联的全景。