高考改革背景下化学教学研究

刘林祥 王普

摘 要：社会的变革、高考方式的变革导致学生培养方式的变革，也就决定着教师教学行为的变革。文章通过分析新高考改革背景下与之难相适应的化学教学现状后，采取思维模型教学、概念系统教学、项目化实验教学的教学策略，提出改变教学观，培养教师的教材二次开放能力，培养教师全局式的思考方式，搭建学生通往智慧的桥梁。

关键词：高考改革；思维模型；概念系统；实验项目化

中图分类号：G633.8

文献标识码：A

文章编号：1674-120X（2018）33-0102-02

高考方式的改革已经成为席卷全国高中的教育大趋势，这种改革不仅影响到高中教育，亦影响到大学教育。高考改革之后，选课“物化遇冷”；进入大学以后学生“物化”传统理科基础薄弱；难以适应社会进步对新工科[1]和科技创新人才的强劲需求等问题相继凸显。那么，此时回答高考改革背景下化学教学到底教什么、应该怎样教才能够既提高学生选择的兴趣，又能让学生夯实进行高等教育必备的化学基础已经成了迫在眉睫的问题。

一、与高考改革难相适应的化学教学现状

1.以扩大知识容量的教学替代化学思维教学

教师在课堂教学中有一种非常奇怪的心理现象，为了提高学生的应试成绩，不断地扩大知识容量，不断地重复练习，拼命地抢占学生的各种时间，一厢情愿地认为这样有助于大幅度地提升该科成绩。而且为了单纯地扩充知识容量，大量缩减的是学生的思维提升的教学时间。但是这样做的结果是教师、学生双重疲惫，而学生的提升幅度并不明显，尤其是化学核心素养的提升更加缓慢。新高考改革来临之后，学生对科目的选择有更大的自主性，而化学的学习时间却由于“文理不分科”被大量地压缩，在这种情况下还继续沿袭以扩大知识容量替代化学思维教学的模式，就会使化学教学更加举步维艰。

2.以机械记忆的概念教学替代概念有机体教学

近年来，学生普遍反映化学难学。经过与各类学生谈话等方式进行调查发现，学生之所以认为化学难学，是因为现在化学学科的概念多、知识杂，刚记就忘，概念的应用还需要具备化学学科能力。其实，概念性知识多确实是化学理论学习的特点之一。现在的概念教学中存在的普遍问题是教师教学时间分配在以机械记忆为目的的单个的、鼓励的概念辨析方面比重过大，从整体上把握概念之间联系的内容较为欠缺，造成学生在面对多个概念综合应用或概念原理解决复杂问题上难以快速提升。

3.以传统的实验教学代替开放性的实验教学

在化学实验教学中，教师大多重视的是实验基本操作的教学，这种培养对于落实“双基”很有好处，但是重复的化学基本操作的实验教学对学生化学实验兴趣的培养功能稍弱。而且实验教学方法也比较单一，由于实验条件的限制，多以演示实验为主，大多是以教师为中心，在教师的指导、示范下，按照教科书上的指导机械地完成任务[2]。随着实验教学理念的改进，很多实验教学的方法盛行，例如分组实验、多媒体辅助教学[3]、探究式实验教学，可教师为了保证实验课堂的可控性或者是受教师本身的专业知识储备的限制，虽有向传统挑战的倾向，但大多在实验内容和思维方式上还是向传统的实验教学进行倾斜，仅仅停留在模式的简单使用上[4]。

二、对应的化学教学策略

1.知识整合精选，注重思维模型教学

随着科学技术的发展，学生获取知识的途径越来越多，其实化学知识的获取已经不是化学教学面临的最大问题，最大的问题是学生如何利用这些从各种途径获取的化学知识解决化学问题。现在高考命题的特点也是给学生呈现丰富的信息（这些信息是学生可通过阅读化学相关书籍、互联网等方法得到的），然后学生根据信息利用常用的解决化学问题的思维方法来解决提出的问题。所以如何让学生拥有化学思维，使化学的思维方法烙于其脑中是化学教师应该思考的问题。化学思维模型的教学正有助于解决这个问题。而且在新高考背景下，化学教学时间被大量压缩的情况下，要培养适应高校需要的理工科人才，这种化学思维模型的培养更显必要。

教学过程中为学生构建学习的“思维模型”理论，是美国教育家鲍威尔从研究学生的学习规律入手而提出来的。鲍威尔认为，学生学习的“思维模型”是感知、操作—形成表象—书写、表述—形成定义这样一个过程。鲍威尔还认为，教师的教学过程应当为学生构建符合认知心理学的学习“思维模型”，“教”才能为“学”而服务[5]。也就是说化学教师需要精选整合教材中的化学知识，呈现给学生一个解决问题的场景，通过师生、生生互动，让学生在这个场景中试用各种化学思维，形成思维冲突，解决问题，将某些不完整的、碎片化的信息完整化，形成化学思维表象，而这种思维表象利用化学独特的语言去书写、表述，并将这个思维过程用模型记录下来，形成解决某一化学问题的稳定的方法，即思维模型。化学核心素养发展的要求：宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、观念变化与平衡思想、科学探究与创新意识、科学精神与社会责任。而其中宏观辨识与微观探析之间关联的方法、证据推理的具体程序、针对性的化学问题的化学模型研究、各种平衡问题的统一性、科学探究的步骤和问题串的设置等等，这些都属于化学思维模型教学中教师必须思考的问题。将这些问题内化到如物质的量、离子反应、等效平衡的压缩模型、元素化合物的性质探究等方面，让学生形成稳定而成熟的化学思维方法就是化学思维模型教学的全部内涵，也是教师化学教学思考的着力点。学生掌握了这些思维方法，就是掌握了解决化学问题的工具。

2.遵循科学教育的大原则，引入“概念系统”教学思想

化学概念教学是化学教学的重要组成部分，它具有系统性、阶段性、抽象性的特点[6]，它的辨析不但耗费了学生大量的时间，又容易让学生感到枯燥和繁杂。在新高考改革的背景下，化学教学的时间相对缩短，学生对化学科目有选择权，所以应该特别注意概念教学的教学方法。概念教学方式其实早有人进行探索，有人提出“概念图”[7]“比喻教学”[8]“问题驱动教学”[9]等教学方法。这些属于方法论，而教师更需要改变的是教学观。教师对于概念教学不应局限于对小概念作孤立的名词解释，这会让学生陷入僵化地、孤立机械地记忆知识，而难以理清知识的发展脉络。科学的大概念指出：科学认为每一种现象都具有一個或多个原因，科学上给出的解释、理论和模型都是在特定时期内与事实最吻合的，科学知识是为人类服务的[10]。概念有大小之分。小概念是单纯的名词解释，单一的知识要点。大概念[11] 是建构科学教育目标的理论体系，有其深刻的内涵和外延。概念的教学往往是从起始的小概念出发，围绕核心概念运用科学方法加工弥漫到较大的、更广泛的概念理论体系（即“概念系统”），从而能自觉地理解自然科学物质、现象及本质，解决实际问题。它可以以该“概念系统”中的核心概念为中心，通过科学的研究方法扩充成概念系统，在这个形成过程中，学生得以发展化学核心素养，从而理解今后的工作、生活或继续化学学习时他们所遇到的现象，解决他们所遇到的问题。而概念教学正是实现这个过程的一切行为的总和。在用多个关联的概念扩充“概念系统”有机体的过程中，概念完整理论体系中不同层次的概念学习在螺旋上升过程中得以完成（如下图）。教师在概念教学中最重要的作用是将化学教材进行二次加工，将相关概念整合成概念系统，弄清它们之间的联系和螺旋上升的规律，选择具体的教学方法。

3.实验教学项目化，在实验中培养素养

我们不难发现这样一个现象：小学生对任何科学现象都充满了好奇，随着掌握的科学知识日益增多，学生的科学兴趣反而日益下降。可能由于实验教学的载体选择不恰当，在简单的重复操作，为实验而实验的过程中学生兴趣逐渐消退是导致这个问题的原因之一。这就像学习中的“兔子洞”。为了防止过长时间待在“兔子洞”中，我们在实验教学中需要有“全局式思考”。促进学生在实验中养成“全局式思考”方式关键是选择实验教学的载体，让学生既能培养实验的全局观，落实实验基本操作，又能让学生感受科学探究与创新意识、科学精神与社会责任，保持化学学习兴趣，实验项目化的实验教学思想正是我们所需要的。实验项目化是教师发掘出以实验基本操作方法培养为基点，在学生已有知识基础上建构的、与学生学习内容相关的、以解决实际生活生产中的问题为目的的实验项目供学生选择，进行实验素养培养。项目化的实验能力培养模拟真实科学研究：资料查询、实验方案的设计、小组合作论证、方案的实施、实验结论的形成、反思。实验主题可以是教师已有固定结论的，也可以是开放性的；时间可以是课外学习的延展，可以是一节完整的课，也可以将一部分内容在课堂上完成。主题的选择有很多，源于教材的例如：大气中SO2含量的测定，实验中碘含量的测定，莫尔法测自来水中的氯含量，酯类物质的合成及精制，等等。项目化的实验教学对教师是一个极大的挑战。教师需要有对教材进行二次加工的能力，需要有一定的科学研究能力，还需要有广阔的知识面和一定的实验装置的创新设计能力。实验项目化的教学过程也是师生在学科领域共同成长的过程。

新形势下的化学教学，一定要更新化学教师的教学观念： “为未知而教”“思维方式和具有生活价值的知识并重”，要培養教师的教材二次开发能力和“全局式的思考”方式，这样才能使教学与时代发展相适应，才能培养出未来需要的学生，给学生搭建通往“智慧的桥梁”。

参考文献：

[1]吕文晶，陈 劲.当新工科遇上新高考：机遇、问题与对应[J].高等工程教育研究，2018（1）：78-83.

[2]周硕林，申鑫玉，李家其.基于学科交叉融合的化学实验教学研究与探讨[J].广州化工，2017，45（20）：174-175.

[3]张 娟.探究高中化学实验教学中怎样培养学生的实验能力[J].考试周刊，2017（A4）：152.

[4] 聂济敏.中学化学实验教学模式研究[D].上海：华东师范大学，2012.

[5]蔡达辉. 鲍威尔“思维模型”在地理教学中的构建[J].地理教育，2010（Z2）：103-104.

[6]孙英杰.高中化学概念教学的现状和对策研究[J].新课程（中学版），2018（4）：17.

[7]韩祥涛，胡丽霞.概念图在高中化学概念教学设计中的应用[J].中学化学教学参考，2018（4）：20.

[8]张惠明.浅谈比喻教学在初中化学概念教学中的应用[J].数理化解题研究，2017（20）：97-98.

[9]岳维滨，高文科.问题教学法在高中化学概念教学中的应用[J].中学化学教学参考，2018（4）：5.

[10]（英）温·哈伦.科学教育的原则和大概念[M].韦 钰，译.北京：科学普及出版社，2011.

[11]张发新.大概念：学习进阶与教学策略——以“化学能与电能”为例[J].中学化学教学参考，2017（7）：6-9.