“自觉课堂”范式下的化学教学研究

李军

摘要：“自觉课堂”是常州市田家炳初级中学在自觉教育思想的指引下，基于10年的课堂教学改革和实践探索所形成的一种课堂教学范式，其价值在于增强学生的“自教”能力、激活教师的“他教”智慧，以促进教学“生产关系”不断完善，教与学的“生产力”不断提升，师生的“本质潜能”不断释放。文章通过案例“拯救绿萝行动——氮肥引发的研究”，阐述了“自觉课堂”的基本构架，以及以“自觉课堂”的核心要素为切入点，优化化学教学设计、提升课堂教学效能的方法与途径。

关键词：自觉课堂；范式；化学；教学设计

文章编号：1008-0546（2022）12-0002-04

中图分类号：G632.41

文献标识码：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.12.001

《义务教育化学课程标准（2022年版）》（以下简称《标准》）指出“聚焦学科育人方式的转变，深化化学教学改革……注重启发式、互动式、探究式教学，引导学生自主学习……倡导‘做中学‘用中学‘创中学……”[1]。在初中化学教学中，要实现《标准》所倡导的教学追求、落实《标准》所主张的教学变革，从而培育“有理想”“有本领”“有担当”的时代新人，化学教师就必须主动思考和探索：如何将化学教学与化学课程的育人功能相结合，与学生的社会生活经历相整合，与日新月异的现代智能技术相融合，通过真实化的学习情景、结构化的学习内容、多元化的学习方式、集约化的学习工具，从而让学生真正拥有完整的学习历程和丰富的学习体验，促进学生学科观念的建构、高阶思维的培养和认知图式的完善。

一、“自觉课堂”的理念与内涵

“自觉课堂”发源于中国古代教育思想，深刻继承和发扬了“因材施教”“不愤不启、不悱不发”“长善救失、教学相长”等著名教育理念的精神实质与教育追求，同时，也充分借鉴了国外各大教育流派的教育思想精髓，诸如民主主义教育思想代表杜威“新三中心论”的教育主张、人本主义学习理论代表罗杰斯“以学生为中心”的教学观，以及20世纪90年代兴起的主体性教育理论等。

“自觉课堂”倡导在尊重学生的主体性、差异性和自我教育性的前提下，通过教师的激励、引导和帮扶，激发学生的求知欲，唤醒学生的责任心，增强学习的自律性，提升学习的自为力，从而促成学生的自由探索、自主构建、自悟发展和自我实现的一种教学模式。[2]“自觉课堂”包含三个核心概念（见图1）。

1．教师主导自觉。“自觉课堂”主张教师在教学过程中，应通过知识导学、方法导行和价值导向等，真正成为学生学习建构的示范者、引领者和促进者。主要体现在以下三个层面。（1）差异需要分析。教学设计时，应对学生的学习情态、认知风格、个性经验等进行综合研判，并有效利用质性或量化方式，达成上述目标，从而为确立科学合理的教学起点、设计充实有效的学习历程、提供丰富适切的学习资源提供教学决策依据。（2）聚焦学科研究。从教师维度而言，要通过学科研究掌握学科知识结构，明确知识点、联结知识线、构建知识网，通过厘清学科知识的内在关系，使之成为结构科学、线索清晰、逻辑合理的知识模块，发现隐含在知识内部的规律、原理和方法。从学生维度而言，教师要引导学生像专家一样去分析现象、探究原理、解释和解决问题，让知识学习向学科研究转变。（3）精准变式引领。人的认知过程通常经历了从个别到一般，从具体到抽象的过程，因此，教师通常偏好于从一些范例人手，让学生感知现象、理解原理、感悟规律，并逐步提炼进行归纳总结。但是，认知原理和规律的目的和意义在于促进学生将其自觉运用于现实情景，解决真实问题，并获得反馈信息，以判断学生的学习程度。所以，教师要善于利用精准变式创造学生迁移应用的契机。精准变式应具有以下五个特征：典型性、针对性、适切性、系统性和开放性。

2．学生主体自觉。教学中，既要认同学生是学习中最具有能动性、可塑性和创新性的因素，进行充分的激励和引导，又要指导学生高度认识自己的责任，有效管理自己的学习进程、深入发掘自己的学习潜力，有效应对复杂多变的学习环境，从而提升学生的学习品质，培育学生学习习惯，发展学习策略。主要包括以下三个方面。（1）独立主动探索。学生应将学习建立在个体行为之上，依靠自身的智力、策略和意志推进学习进程、获得学习结果。这意味着教师应将教学设计的重点与教学实施的要点建立在学生学习行为之上，通过预判、干预、支持等方式來评估、调控和影响学生的学习过程和结果。（2）多维协商共生。以独立自主探索为基础，将个人智慧与他人智慧、集体智慧相融通，是引导学生借鉴学术观点、改善思维方式、反思探索历程、丰富学习成果的重要途径。多维协商，既是形式上的合作方式多样化，可以是对学、组学、集体学等丰富多样的途径；又是本质上合作内容的多元化，可以是观点观念的碰撞、解决方式的互补、探索结论的争辩等。共生，意味着不是非此即彼，而是求同存异、自圆其说，重在于交流、讨论和辩论中深刻把握问题实质，深度理解结论观点。（3）迁移应用领悟。迁移让学生在一种情景中习得的知识、技能和方法等灵活应用于新情景中问题的观察、分析、思考和解决，使学生所具备的解决问题的主观条件、技能和策略在不同情景下相互影响、相互作用、相互补充，从而促使学生不断领悟问题的本源和知识的本质，促使学生经验得以概括化和系统化，并最终实现运用自如、举一反三。

3．技术支持自觉。其价值在于基于现代智能技术，为学生的学习提供更丰富适切的学习资源、更科学多元的学习工具和更精准有效的学习支架。（1）学习资源研发。从一定意义上讲，学习是学生对占有的学习资源进行感知、分类、理解、概括和感悟的过程，因此，学习资源种类的丰富性、数量的充足性、质量的优质性、呈现方式的适切性，对于延伸学习空间、拓展学习视野、激活学习思维，优化学习方式等都具有极其重要的价值。教师要善于通过筛选、整合、重组等策略，借助现代信息技术手段，为学生提供满足个性化学习的学习环境、学习设施和学习资源包，促进从基于单一教材的学习转向基于多样化学习资源的学习。（2）学习工具开发。在教育变革进入了以“网络化、智能化、去中心化”为主要特征的4.0时代，智能传感技术、VR仿真技术、现代物联技术已进入了教育视野，教师应思考和探索如何利用智能化系统、平台和软件，创设更真实生动的学习环境、构建更富个性化的学习进程，开展更精准有效的学习评价。（3）学习支架提供。学习支架能让学生经历一些更有经验的学习者所经历的思维过程，以促进学生思维技能的掌握和对知识的深度理解，激励他们更好地认识自身潜在的发展空间以提升他们学习的自信心，并指导他们学会通过各种途径寻找学习支架支持自身的学习。课堂教学中，经常使用的学习支架包括：经典性范例、启发性问题、引导性建议、操作性指南、可视化图表等，不同的学习支架，功能不尽相同，教师应善于根据学习特质、知识特点与具体学习任务进行筛选和整合。此外，学习支架的有效性不仅取决于学习支架本身的优劣，也取决于应用学习支架的方法与时机。在课堂教学中，教师应关注以下提供学习支架的原则：适时性原则、个性化原则、动态性原则、多元性原则和渐退性原则等。

二、“自觉课堂”的要素与阐释

“自觉课堂”将“真实性情景”“挑战性任务”“多元性探索”和“增值性应用”作为关键性要素，并以此为节点，根据化学课程性质、具体教学任务和教学资源等不同情况，建构科学有效、多元立体、智慧灵动的课堂教学。

1．真实性情景。“自觉课堂”反对教学情景创设中存在的形式虚假、过程虚假、条件虚假和结果虚假，从而造成教学情景“假大空”的状况，倡导选取真实社会生活中的场景，从中概括与提炼出与学习主题和内容相匹配的适切片段，并通过重现、模拟，甚至虚拟的方式呈现给学生，让学生感受学科知识的价值，激发课程学习的兴趣，寻找课堂参与的基点，明确主题探索的线索，获得自我评价的标准。

2．挑战性任务。挑战性任务是学习情景与学科知识的有机融合，是学习载体与学习指导的有机融合，是学习动力与学习方法的有机融合。它来源于真实性情景，是隐藏在其中的具有趣味性、学科性、生成性和矛盾性的可探索、可解决的问题。“自觉课堂”所倡导的挑战性任务，不是低层次的问答、低水平的操作、低情智的活动，而是出于人的整体性发展、多元性发展和个性化发展需求，在由学科知识系统和教学内容体系所确立的“大观念”“大主题”“大概念”等的指引下，通过经验的联系和概括，知识的重组和整合，方法的梳理和统筹，价值的判断和认同，把阶段学习目标、单元学习目标或课时学习目标分解成多个在形式上或并联、或串联、或混联，在本质上具有认知的层次性、结构的严谨性、生成的开放性、思维的挑战性等的学习任务群。

3．多元性探索。教师在教学中，不仅应充分认识和尊重学生在对学习环境的依赖性、发展目标的多元倾向性、学习方式的复杂多样性、学习结果的不同表现性等方面普遍存在的差异性，更要善于利用这种差异性，创设更多样化的教与学的途径与方式，为学生的学习提供更多的选择性，指导学生依据自身的学习特质作出学习决策，从而做到因材施教、有教无类。

4．增值性应用。教师应引导学生利用已有的知识、技能和方法，基于不同的思维视角，利用现有的资源条件，应用创造性思维，达成问题的解决与任务的探索。“增值”体现在两个层面：一方面，既要关注学生应用知识的结果，也要关注学生应用知识的方法，要从单纯的以学科练习和传统作业的应用形式，走向倡导用灵活的方式、丰富的样态呈现任务探索或问题解决的成果；另一方面，要从单一的知识巩固和技能训练，引导学生在问题解决与任务探索的历程中，寻求任务探索的不同途径或问题解决的不同方式。

三、“自觉课堂”理念下的化学教学实录

1．课题“拯救绿萝行动——氮肥引发的研究”

2．学习目标

（1）通过达成“拯救绿萝”任务，促进学生完善知识体系，提高内化知识与应用知识水平；

（2）通过实验探究确定化肥的成分与品质，丰富学生的认知与研究方法；

（3）通过解决生活问题，让学生感受化学知识来源并服务于生活，体会学科的魅力与价值。

3．设计思路

设计的教学流程如图2所示。

4．教学实录

【环节1】创设真实性情境——綠萝“病”了

师：同学们都喜欢用绿萝装饰班级，但最近班级里的绿萝“生病”了，原因可能是什么？

生：光照太强；温度太低；缺少养分……

师：维护绿植的师傅告诉我它确实缺少了某种养分，是哪种呢？

生：氮元素。

设计意图：创设“绿萝生病”的情境，不仅把学习带入了日常生活，激发了学生的探索欲望，也让学生充分感受化学与生活的密切联系，学会从化学视野思考生活中的问题。而学生在绿植种植中所积累下的经验，也成为学习的基础和资源，有利于引发学生的思维碰撞和自主构建。

【环节2】挑战性任务与多元性探索1-如何选择氮肥

师：选购氮肥时，应考虑哪些因素呢？

生：价格要便宜；含氮量要高……。

师：（提供常见氮肥的价格和含氮量表）根据表格数据，判断哪种氮肥的性价比最高？

生：计算并回答。

师：硫酸铵的性价比也很高，但为什么很少选用呢？（布置实验：测定碳酸氢铵和硫酸铵的酸碱度）

生：（完成实验）硫酸铵酸性较强，长期使用会使土壤酸化板结。

师：硝酸铵也是常见的氮肥，为什么也少选用呢？（播放硝酸铵化肥使用的趣味视频）

师：选择化肥时，要综合考虑哪些因素？

生：性价比、环境影响、安全……

设计意图：购买商品是日常生活中的常见行为，性价比是选择的主要因素。教师以此为基础，并没有直接告知学生，而是引导学生对其进行分析和实验验证，并基于数据拓展学生思路，撬动学生思维支点。同时，也将学习与社会生活对接，将经济、环境、安全等问题综合融入学习过程，使学会矛盾认知、思辨学习，促进正确价值观形成。

【环节3】挑战性任务与多元性探索2-探究氮肥成分

师：我选购了一种氮肥，大家能判断它的主要成分吗？请观察并作出猜想，说明理由。

生1：可能是尿素，含氮量高！

生2：白色固体，可能是硝酸钾，它是复合肥，氮钾同补，一举两得。

生3：还可能是硝酸铵、碳酸铵、碳铵等。

生4：是碳铵，因为我闻到了刺激性气味。

师：大家提出了很多猜测，但逐一验证太繁琐了，有什么好办法吗？

生：将它们分成有机氮肥、硝态氮肥或铵态氮肥三类，分别验证。

师：好办法！为什么这样做呢？

生：这种分类的依据是氮肥的结构特点，结构决定性质。例如，只要检验出铵根离子就可以确定是铵态氮肥。

师：分组设计并实验。

生：分工合作，记录现象，汇报结果。

师：根据现象，有些同学认为是碳铵，有些认为是碳酸铵？到底是哪种呢？

生：补充设计、完成实验，进行汇报。

设计意图：本环节的挑战性任务聚焦于化肥成分鉴定。这种努力从纯粹学科背景中解放出来的设计，使学生摆脱了“题海训练”的桎梏，将学习建立于现实生活的挑战之上，为学习注入了强劲动力。教师极力以一种接近学生“真实”探索事物的设计，引导学生充分利用各种感官、手段由浅入深、由表及里地认识与分析问题，从而把握问题实质，寻求解决的合理方法。同时，基于任务导向的设计，不仅促使学生在不断的问题分析与知识应用中，重构自身的知识体系，更促进学生不断优化思维模式，在解决途径的选择与使用中，提升高阶思维能力。

【环节4】挑战性任务与多元性探索3-研究氮肥品质

师：购买化肥时，老师还担心，是否会买到劣质产品？（展示：碳酸氢铵化肥包装袋上标签的相关内容）请大家设计实验方案，帮助测定其含氮量，确定标签上的内容是否属实。

生：独立设计方案，组内交流，根据同学建议修改方案；班内展示，再次完善方案。

师：根据方案，选择仪器药品，测定含氮量。

生：合作完成实验，利用所得数据计算，汇报结果。

师：回顧实验过程，大家采取了哪些措施提高测量精准度？

生1：选择的测定物要易于被测量，而且不同状态的物质要用不同的方法。

生2：要注意用量或时间，确保反应物完全转化为测量物。

生3：还要控制反应速度，使测量物被充分吸收。

生4：要保证充分吸收，还应通过一定装置和操作将测量物完全驱赶入吸收装置……

设计意图：伪劣产品也是日常生活中经常遇到的问题，学会利用所学知识保护自己的合法权益是大家都应具有的意识与能力。本环节创设了开放性任务环境，且没有提供范例，而是以定性研究中强化的碳铵相关认知，以及积累的实验探究经验为基础，激励学生站在不同视角，基于自己的理解，使用擅长的方法，寻求达成任务途径。在教学中，教师注重让学生将“独智”转化为“群智”，通过独立思考、小组合作、班级交流的方式，促使学生在不同的群体中进行多元化的意义协商，让学生在思考、讨论、质疑中，加深知识理解，加强方法掌握，并获得积极的情感体验。

【环节5】增值性应用——科学使用氮肥

师：请大家为碳铵化肥写一份使用说明书，重点说明其保存与使用的方法。

设计意图：作为收尾环节，并未如以往由教师做课堂回顾或让学生谈学习体会，而是以一种更具创造性的方式代替。因为形成一份科学的说明书，需要学生在学习的基础上，对物质的结构与性质形成更广泛、深刻的认识，并用科学规范的语言表达出来。这种设计不仅能促进知识的内化和有意义运用，更能促进学生的图式迭代，培养学生的高阶思维能力与化学表述能力。

以教学范式的创新与应用为载体，聚焦学生核心素养的培养，提升学生的基础学力，发展学生的高阶思维，改善学生的认知图式，是提高学生学业质量的重要方法。而实现这一目标，需要所有化学教育工作者持之以恒的努力，以及孜孜以求的探索。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部．义务教育化学课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022.

[2] 潘建明．潘建明与自觉数学教育[M].北京：北京师范大学出版社，2021.