“体验学习圈”学导策略探究——以《表示物质的符号——化学式》教学为例

魏林明|浙江省嘉兴市南湖区教育研究培训中心

D.A.库伯在综合各种经验学习模式的基础上，创造性地提出了一个由“具体体验、反思观察、抽象概括、行动应用”四个学习环节组成的“体验学习圈”模型［1］。这是一种利用“经验”实现知识学习、智慧发展的方式，能促进学习真实而有深度地发生，对教学实践具有重要的指导意义。但需要注意的是，“体验学习圈”不是一种简单的如何控制教学实践的处方，也不是在一节课上机械套用的四个阶段［2］。因此，在应用“体验学习圈”理论开展教学时，教师要把握“在行动中反思”这一核心理念并灵活运用。下面，笔者以浙教版义务教育教科书《科学》八年级下册第2章中《表示物质的符号——化学式》的教学为例，阐述“体验学习圈”四环节的实施策略及实践。

一、任务驱动，充分体验

“具体体验”环节即依据学习目标开展与主题相关的体验活动，需要由具体的感知活动来支持学生的体验过程。在该环节中，学生依靠已有的经验去经历感知过程，以获得后续阶段学习所需的“直接经验”，这是整个学习过程的准备与基础［3］。

（一）策略要领

1.设计真实任务

“具体体验”活动应始于任务。驱动任务是一个围绕学习目标的操作性问题，任务既要考虑学生当下的水平，也要有一定的挑战或认知冲突，以激发学生主动寻求知识。

2.充分经历活动

为帮助学生获得更多的直接经验，教师应给予其充分体验的时空，营造敢质疑、勇挑战、愿分享、严谨求真的体验氛围，激励其说想法、谈思路、提建议、共同实践解决问题。

3.有效利用差异

不同学生已有的经验与思维方式不同，得到的直接经验也不同，这是重要的教学资源，教学中要充分加以利用。

（二）教学实践

设计真实有效的学习任务是驱动学生学习的关键，也是学生获得直接经验的来源。基于上述要领，这一环节的教学活动如下。

【问题】元素可用元素符号来表示，那么由元素组成的物质是否也可用元素符号来表示呢？

【任务】出示二氧化碳分子模型，让学生写出用元素符号表示的二氧化碳的式子。

【体验】学生在真实任务的驱动下，各自根据已有的经验，尝试写出表示二氧化碳的式子。

【展示】选择几种典型的写法，将表达式展示在黑板上，有“2OC”“OCO”“O2C”“2OC”“CO2”等不同的式子。

【小结】科学上，把这种用元素符号来表示物质组成的式子称为化学式。

该环节中的任务具体而真实，能有效引导学生回顾已有知识、激活已有经验，将元素符号与物质的组成、物质的表示之间建立联系，然后根据物质名称的读法、微观结构及构成，尝试用元素符号和数字创建一种新的符号——化学式，这一直接经验为后续经验的转换提供了“原材料”。

二、学导融合，解构经验

“反思观察”环节是学生对获得的“直接经验”进行解构的过程。教师需要收集个体的直接经验资料，引导学生检视自己在活动中“是怎么思考的？遇到了哪些问题？还有哪些困惑”等，以问题的讨论来外显学生的内在意识，以“学导融合”的方式帮助学生解构经验，实现“体验”的升级。

（一）策略要领

1.提出问题

以问题“导”学，使学生在问题的思考中认识到：作为表征物质的符号和知识交流的工具，化学式的书写表达需要遵循一定的规则。

2.组织分享

将个体在体验感知活动中得到的知识进行分享、交流。个体的知识若不与他人交流，则这一感知过程就无法为其他人所获知［4］。交流过程犹如回放录像带，可以看见他人的体验感知过程，使个体经验及其获得过程显性化，进而质疑、评判个人的经验，看见他人的思维过程，对经验进行解构、解释。

3.总结归纳

以问题引导学生从多角度观察化学式的宏观、微观、符号表征方法，使其在交流与反思中，对知识进行归纳并达成共识，由此调整个人后续的学习思维。

（二）教学实践

个体学习活动中获得的直接经验，需要在教师引导下经历分享、反思等学习过程来检验。这一环节的教学活动如下。

【问题】同学们在表示同一种物质二氧化碳时，写出了多种化学式，这样会带来什么问题？

【交流】观察黑板上呈现的二氧化碳化学式“2OC、OCO、O2C、2OC、CO2”，请写这些式子的同学说说当时是怎么想的。（组织学生向全班阐述这样表达的理由或依据）

【讨论】先独立思考，再与组内同学讨论以下问题：（1）从组成物质的元素看，这些式子是否符合物质分子的组成成分？（2）从构成物质的粒子看，这些式子能否反映分子中微观粒子的构成？（3）化学式作为表示物质的一种新模型，要建立哪些规范或规则？（在小组讨论的基础上，组织各小组选出代表，向全班汇报交流小组观点）

【反思】讨论交流后，归纳形成以下共识：第一，符号应与组成物质的元素一致；第二，符号应能反映物质的微观结构；第三，符号应有统一的表达规范，要有利于国际交流。

该环节以问题驱动检视反省，使学生对直接经验的解构更有方向性，不论是按物质名称读法顺序，还是按模型结构中微粒的排列顺序与数量来书写，经验解构得到的结果都是“元素符号+数字”。对问题的讨论使学生“在行动中反思”的学习经历变得有意义，能激发学生经由“反思观察”改变原有认知，进而重新学习的愿望。

三、深度讨论，理解掌握

“抽象概括”环节是对本质意义的“领悟”过程，是学生对“直接经验”在反思观察的基础上作出转化的过程，是学生达成知识理解与掌握目标的关键环节。在这一环节中，借由科学史实，学生可在深度讨论的基础上，实现经验的转化。

（一）策略要领

1.补充阅读材料

直接经验固然重要，但对学生来说，其要学习的实际上大多是自己未知而前人已经探明了的知识。我们期望学生能经历知识的原创发现，但有意义地接受前人的间接体验同样重要，且单一的感知或纯粹的领悟都具有极大的局限性，难以获得事实的全部真相。因此，教师可以补充相关阅读材料，促进学生合理利用间接经验。

2.组织深度讨论

设计针对学习目标的问题，引导学生将当下的经验与科学家的过往经验产生关联，并抽象概括出本质特征。

3.安排自主学习

一些不复杂的陈述性知识，如化学式的规范表达方法等，可让学生阅读自学。

（二）教学实践

这个环节要以活动驱动学生主动修正行为并寻找新的体验，其教学活动如下。

【转化性提问】在科学发展的历史进程中，科学家们对化学式的书写是否也曾发生过与我们类似的情况？接下来，让我们看看化学式的演变历史。想一想，这对我们有什么启发？

【重温历史】化学式是由元素符号和数字组合而成的用于表示物质组成的表达式，是国际通用的化学专用语言，它的表达符号是在不断演变的，下面呈现部分史料。

史料2：德国化学家李比希和波根多夫的改进，即将右上角标数字改为右下角标数字来表示数量。于是，三氧化二铝的化学式写作“Al2O3”，这种简单物质的化学式写法一直沿用至今。

史料3：贝采里乌斯增加了一条定律，即化学式的书写规范最终被确定下来后，每种化合物都有唯一的化学式，物质不一样，化学式就不一样。

学生重温以上科学史，将其与自己的体验作对照，然后谈启发，并感受前人的智慧。

【深度讨论】在整个演变过程中，化学式的哪些要素是不变的？物质的化学式能凭空想象吗？为什么一种物质只有一个化学式？从物质的化学式中，我们能读到化学式的哪些本质含义？

学生在讨论、交流、表达后，经抽象概括形成共识：化学式中代表这种物质组成的元素种类、微观粒子的比例等信息没有变；化学式应有“宏观—微观—符号”三重表征的一致性；化学式具有唯一性；约定了化学式的书写规则等。

【自学书写规则】学生自学书本上“单质、化合物”化学式的书写规则，要求分类表述化学式的书写规则与读法。

这一环节引导学生重温化学式书写的演变史，使其在深度讨论中领悟化学式的本质含义。这既是一段有意义的接受学习过程，即前辈科学家作出的尝试、建立的理论对学生有启迪智慧的作用，也是自主体验和内在反思后的发现学习。在这样的学习过程中，学生不仅能掌握知识，更能利用“经验”实现知识的学习和智慧的发展。

四、主体实践，持续生长

“行动应用”环节是学生作为主体，利用前三个环节中建立的新体验，在全新情境中开展实践活动的过程。这一环节，学生在检验所学知识正确性的同时，也会生成新问题，从而进入新的学习循环。

（一）策略要领

1.任务导引

通过学习任务引导学生进行学科实践，给出具体任务，使其应用活动的经验，写出不同类别的单质和化合物的化学式，尝试读化学式，检验和深化新知的掌握。

2.深究对话

安排典型问题的深究对话，检验新情境中应用新知的正确性、有效性，深化对问题本质的理解，引动经验迁移，产生延伸问题，为下一阶段的学习循环作铺垫。

（二）教学实践

教学时，在验证新知、提升实践能力的同时，教师还应启发学生将思考向纵横方向拓展，进而生成新的问题。这个阶段的教学活动如下。

【任务1】请根据所学规则，写出氦气、氮气、臭氧气体、金属铝、金刚石、固态磷等单质以及氯化氢、二氧化硫、水、氯化钠等化合物的化学式。（展示学生书写的化学式，要求复述书写时依据的规则）

【深究对话1】液氮的化学式怎么写？为什么这么写？（深化学生对同种物质化学式具有唯一性的理解）

【任务2】请正确读出化学式“SO3”“NaCl”“MgO”的名称。（学生尝试读出名称，并说出读的规则）

【深究对话2】水（H2O）和双氧水（H2O2）在分子构成上有什么区别？这两种物质组成元素的种类是相同的，但性质却有很大差别，这是为什么？（深化学生对“化学式不同，则物质的组成不同，其性质也不同”的理解）

【深究对话3】读图（略）中的化学式“CO2”，你能读出哪些信息？（学生在读图和师生对话过程中，全面理解化学式“宏观—微观—符号”的三重表征及含义，建立起化学式的微观本质与宏观含义之间的联系）

【延伸问题】当原子失去或获得电子成为离子后，怎样用符号来表示呢？物质之间发生化学反应能否用一个简单的表达式来表示呢？

必须指出的是，“行动应用”环节不仅是一个阶段学习的终点，更是下一个学习循环的开始［5］，教师要以此为起点开展下一阶段的教学，从而实现学生经验的持续生长。

综上，运用“体验学习圈”组织教学时，教师应注意以下事项：“具体体验”环节要放大学生的“学”，以任务为驱动，给予学生充分的时间与空间，让学生在亲身经历中去学习并获得直接体验；“反思观察”环节要做好“学”与“导”的融合，通过学习组织、学习指导、学习反馈，引导学生在检视反省中产生转变体验的需求；“抽象概括”环节要组织学生“深度讨论”，使其在思考、质疑、表达、优化的过程中解构经验、理解本质；“行动应用”环节要强化“主体实践”，设置新情境，引导学生解决真问题，检验和深化学生对新知的掌握。如此，“学”与“导”合理契合，方可引导学生实现高质量的学习。