布鲁纳结构主义教育思想对中学化学教学改革的启示

石月 王喜贵

摘要：布鲁纳结构主义教育思想强调学科基本结构的重要性，并在此基础上，提倡实施以激发学生内部学习动机为导向的发现教学，从而唤起学生主动发现学习的意识，有助于自主构建认知结构，同时在此过程中培养学生的直觉思维。本文以该教育思想作为理论指导，在学科核心素养视域下，结合当下中学教学现状和新教材内容的更新取向，阐释其对中学化学教学改革的作用。其一，掌握知识结构，提高学习理解能力：其二，创设探究情境，挖掘内部学习动机：其三，训练直觉思维，培养迁移创新能力。

关键词：布鲁纳;教学改革;中学化学;核心素养

文章编号：1008-0546（2022）04x-0014-04

中图分类号：G632.41

文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.04x.004

1959年布鲁纳在《教育过程》中提出享誉世界的结构主义教育思想，该思想的出现，在美国甚至世界迅速形成了风靡一时的结构主义教育思潮，在人类教学论发展史上具有里程碑的意义。化学是一门基于原子分子水平上研究物质组成、结构、性质、转化及其应用的基础学科[1]，化学所研究的范畴之间相互关联，存在着紧密的结构化联系，因此用布鲁纳结构主义教学理论指导当今我国中学化学教学改革，仍然具有现实意义。

一、布鲁纳结构主义教育思想

1.学习的实质是掌握学科基本结构

布鲁纳认为，“任何学科中的知识都可引出结构”[2]，凸显学科基本结构在整个学科课程中的核心地位。学科基本结构主要指某一学科的基本概念以及一般的原理和规律。他强调，学习的实质就是让学生在原有认知结构的基础上，通过自主发现学习，汲取大量知识，然后将知识“分类编码”到已有认知结构，从而构建出新的认知结构的过程。在学科教学中注重知识的结构化，有利于学生积极主动地发现知识之间存在的某种联系，能够把零散的知识点连接成知识链，进而构建成知识网，加强知识信息的整合归纳，有利于学习过程中知识的输入、记忆、贮存和检索。基于此，布鲁纳提出以“螺旋上升”的形式呈现学科的基本结构，既符合学生认知发展的渐进性，又有助于知识的获得和理解。

2.激发学生内部学习动机

布魯纳指出，“学习的最好动机，乃是对所学材料本身发生兴趣，不宜过分重视奖励、竞争之类的外在刺激[2]，”明确了学生在学习中的主体地位。教师作为指导者要组织学生感兴趣的学习材料，刺激主动发现的兴奋点，促使学生积极主动地寻求概念间的联系和客观存在的规律，从而培养主动发现问题的意识和解决问题的能力，挖掘内部学习动机，鉴于此，明确了内部动机和外部动机间的差异，外部学习动机是由学习者自身以外的人或环境引发，较难长期稳定保持，而内部学习动机源于学习者自身，具有持续稳定的特征，因此采用发现法进行教学，可以激发学生学习兴趣，促使内部学习动机的形成和发展。

3.强调直觉思维的价值

“直觉思维、预感的训练，是培养创造性思维很受忽视而又极为重要的特征。机灵的预测、丰富的假说和大胆迅速地作出的试验性结论，这些是从事任何一种工作的思想家极其珍贵的财富[2]，”布鲁纳极为重视直觉思维对于创造性思维培养所发挥的功能价值。所谓直觉思维是指基于已有认知结构直接发现事物本质的思维形式，它是一种缺乏完整严密推理过程的，能对事物及其关系作出的迅速、敏锐而深入的洞察，直接获得本质理解和整体判断的认知方式。一般而言，人脑有语义和图像两种编码信息的方式，而直觉思维更倾向于通过图像的形式进行编码，将图像作为信息加工单位进行操作[3]。

二、布鲁纳结构主义教育思想对中学化学教学改革的启示

1.掌握知识结构，提高学习理解能力

布鲁纳提出，任何一门学科都有其基本结构。化学是一门在分子原子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的基础学科[1]，相较于其他学科，其特殊性在于不仅涉及宏观领域，还要从微观视角认识物质世界，因此从多维角度构建知识结构具有一定的必要性（图1）。

横向来看，化学知识零散琐碎，教师需引导学生寻找知识间的联结点，将看似互不相关的知识点连成知识线，进而构成知识面，最终形成全面系统的知识结构。纵向而论，化学学科存在从宏观到微观的逻辑顺序，依据宏观现象揭示微观本质，与当下所倡导的培养学生宏观辨识与微观探析的核心素养相契合，横纵结合，构成广度-深度二维知识结构。

新教材的编排已经关注到知识结构的重要性，切实从不同维度进行建构。如：新鲁科版化学必修教材第一册（以下简称新教材）在编排离子反应时，并没有直接给出概念定义，而是呈现出五个具体的化学反应（图2）。

横向来看，五个化学反应互不相关，但都为学生所熟知，此时教师需引导学生从已知的酸碱盐角度判断下列物质间是否反应，进而回顾复分解反应发生的条件，最终得出离子反应发生的条件。以学生已有的认知结构（复分解反应发生的条件）为基础，逐步过渡、深化到抽象水平较高的层级概念中，形成新的认知结构（离子反应发生的条件）。纵向而论，从反应产生的宏观现象出发，通过对比反应前后离子种类的变化探究微观反应的实质，进而利用化学符号（以化学反应方程式为基础，书写离子反应方程式）进行表征。从宏观角度观察现象，以微观视角探究实质和原因，利用化学独特的元素符号解释表征，层层递进，逐步深入，搭建起宏-微之间的桥梁，促进学习的理解与迁移，有利于培养学生宏观辨识与微观探析的核心素养。横纵结合，帮助学生从多个维度对离子反应进行意义建构，拓宽学生的认识角度，形成系统的认识思路，进而构建独特的认识方式，有利于思维的进阶和发展，符合布鲁纳所提出的螺旋上升的课程思想。

因此教师在教学前要选择出关键核心知识，按照广度-深度二维视角排列知识逻辑线索，依据学生心理发展逻辑，合理设计、呈现知识内容。在教学过程中，鼓励引导学生寻找知识间的联结点，由点到面，从宏观到微观，循序渐进，形成系统的知识结构，促进学习的理解迁移。当在陌生情境中遇到较为复杂的问题时，学生能快速从已有知识结构中检索、提取有效信息，通过综合分析知识间的关联，从而解决实际问题。

2.创设探究情境，挖掘内部学习动机

布鲁纳指出，“发现不限于寻求人类尚未知晓的事物，确切地说，它包括用自己的头脑亲自获得知识的一切方法[2]。”他认为所谓的发现不只是突破人类未知的领域，而是学生自己对所学材料感兴趣，自觉主动获得知识的过程。在此过程中，强调内部学习动机的重要性。

普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）指出，“创设真实的问题情境，开展以化学实验为主的多种探究活动，激发学生学习兴趣[1]。”新课标明确情境创设对于激发学生内部学习动机所发挥的功能。新教材通过增设有趣的微项目活动来创设生活化情境，刺激学生的兴奋点，提高学习内驱力。比如：第一章中为让学生掌握探究物质性质的方法程序，并特别设置“探秘膨松剂”的微项目，将NaHCO3的化学性质蕴藏于贴近生活的膨松剂中，赋予枯燥的知识以有趣的生活情境，旨在提高学生兴趣，唤起主动探究的欲望，使其在探究NaHCO3化学性质的过程中归纳研究物质性质的方法模型，培养证据推理与模型认知的核心素养。基于有趣的生活化情境，挖掘学生的好奇心，促使其积极探究膨松剂的作用原理，主动发现NaHCO3的化学性质，培养学生科学探究与创新意识的核心素养。

教师要认识到情境创设的重要性，不仅关注教材中所呈现的趣味素材，更要积极地从生活中寻找符合学生经验的有价值的情境素材，深刻挖掘趣味点，并将情境的趣味点与学生的兴趣点有效契合，激发学生的探究兴趣，使他们怀有极大的好奇心自主积极地进行探究。此外，教师通过在情境中设置驱动性的问题，逐步引导，层层深入，学生在解决问题的过程中产生成就感，认识到化学的实用价值，提高学习化学的积极性，从而激发内部学习动机，培养科学探究与创新意识的核心素养。

3.训练直觉思维，培养迁移创新能力

布鲁纳认为，直觉就是一种直接的、非渐进的、以视觉形象为思维媒介的、对问题的飞跃式地直接把握和解决[4]。由此看来，这种思维方式在一定程度上能快速预测和掌握事物本质关系，对于学生创新能力的发展具有重要意义。

长期以来，我国教育工作者重点关注学生清晰、缜密的逻辑思维能力的培养，具有预测性质的非逻辑思维形式的直觉思维并未得到重视，从而抑制直觉思维的发展。在新课改背景下，教师在注重学生逻辑思维培养的同时要有意识地挖掘潜在的直觉思维，二者相辅相成，共同推进学生的认知发展，进而提升創新能力。比如：教师可以在适宜的教学情境中穿插科学家运用直觉思维取得科研成果的史实，增强学生大胆猜测的信心和勇气，使其自觉树立发展直觉思维的意识。此外，布鲁纳提出采用图像的认知方式有利于培养学生的直觉思维[3]，而课堂中最方便易得的图像资源便是教材中的插图。将当下我国高中化学教材中的插图与其他发达国家化学教材比较时，仍出现数量少、类别单一、缺乏时代性与艺术性等问题[5]，且多数教师并没有意识到图像的潜在功能，不能充分发挥其应有价值。因此，教师不仅要加强对图像功能价值的认知，还要广泛阅读、借鉴不同国家不同版本教材中优秀的插图资源来辅助自己的教学，从而开拓学生的视觉技能，激发直觉思维的产生。比如：在英国IGC⁃SE教材中[6]对于卤素单质的物理性质以图3-a的形式呈现，把Cl2、Br2和I2的颜色状态形象直观地呈现，学生仅凭视觉就可以直接感受到它们之间的区别，简化了认知机制，加速对卤素单质物理性质的认知，为学生用直觉思维预测卤素单质的递变性规律奠定基础。我国人教版教材对于该知识内容以表格的形式（图3-b）呈现，用精确的数据表征卤素单质的物理性质，虽体现出化学学科的严谨性，但在培养学生直觉思维方面略显不足。

“思维不能在真空中发展”，直觉思维不等于凭空想象，它是学习者在积累全面系统认知结构的基础上，基于特定情境迸发出来的跳跃式思想，是从量的累积达到质的飞跃的过程，显然，认知结构在其中发挥关键性的作用（图4）。教师要认清知识结构、直觉思维和创新能力之间的关系，在完善学生认知结构的基础上加强直觉思维的训练，进而推动创新能力的发展。

三、结语

布鲁纳结构主义教育思想对当今我国化学教学改革仍有重要的启示作用，可为发展学生核心素养提供多样化的方法和途径。化学教育工作者要善于挖掘其思想精髓，将理论渗透于实践，为实施素养为本的教学提供理论依据。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2][美]杰罗姆·S·布鲁纳.教育过程[M].上海师范大学外国教育研究室译.上海：上海人民出版社，1973.

[3]邢红军.论物理教育中的直觉思维及其对教学的启示[J].课程·教材·教法，2004（4）：39-44.

[4]李想.布鲁纳《教育过程》中科学取向的课程观[J].文教资料，2017（17）：180-181.

[5]李殿森.布鲁纳的直觉思维论及其教学意义[J].外国教育研究，2003（1）：14-17.

[6]Bryan Earl，Doug Wilford.IGCSE Chemistry.UK：HODDER EDUCATION，2014：141.