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從生活經(jīng)驗到科學(xué)概念：化學(xué)教學(xué)起點的教學(xué)策略
教育科學(xué)研究 2009年 4期 作者： 王后雄
[關(guān)鍵詞]化學(xué)教學(xué)；生活經(jīng)驗；科學(xué)概念；教學(xué)起點；教學(xué)策略
在新課程改革中，“從學(xué)生已有生活經(jīng)驗出發(fā)”已成為化學(xué)新課程的共同理念，教育理念、教材編寫、教學(xué)過程都要基于學(xué)生已有的生活經(jīng)驗，這是對原有的課程與教學(xué)的突破和超越。然而，教學(xué)實踐中，教學(xué)內(nèi)容卻遠(yuǎn)離學(xué)生的實際生活，給學(xué)生的學(xué)習(xí)設(shè)置了太多的障礙，使學(xué)生對學(xué)習(xí)化學(xué)望而生畏，對生活中的化學(xué)現(xiàn)象產(chǎn)生陌生感、距離感和恐懼感，長此以往，學(xué)生將失去實踐的意識和能力。因此，教師必須科學(xué)利用學(xué)生生活中積累的已有經(jīng)驗，找準(zhǔn)化學(xué)教學(xué)的起點，切實提高教學(xué)質(zhì)量。
一、教學(xué)起點設(shè)計的教學(xué)論依據(jù)
1.“生活經(jīng)驗”知識的存在形式教材是課程的物化形式，是師生開展教學(xué)活動必不可少的工具。知識以物化形式和心理形式兩種方式存在，物化形式的知識存儲于書本等媒介之中，屬于人類共同的經(jīng)驗；心理形式的知識存儲于個體頭腦中，屬于個體經(jīng)驗。這兩種知識形式是有機(jī)結(jié)合而非機(jī)械疊加的。長期以來，我國的教學(xué)設(shè)計中往往強調(diào)知識的物化一面，在教學(xué)內(nèi)容的組織上往往更關(guān)注知識內(nèi)容的選擇、知識的邏輯體系和系統(tǒng)性，而對學(xué)生的個體體驗和心理水平關(guān)注不夠，忽略了知識的個體性特征和知識的價值屬性，教學(xué)設(shè)計“人性化”缺失。德國當(dāng)代哲學(xué)家彼得•科斯洛夫斯基指出：“文化與精神不是物與占有，而是生命與自我活動，人接受文化不是使自己被塑造、被社會化，而是自由地習(xí)得和自我活動”。[1]為此，教學(xué)要加強知識與生活、知識與學(xué)習(xí)者個人經(jīng)驗之間的聯(lián)系。通過生活得到的知識與通過書本得到的知識是互動的，與學(xué)生的經(jīng)驗世界建立聯(lián)系時，必須以生活作為“底版”，深入到人的生活方式和生存狀態(tài)，以學(xué)生真實的生活作為教學(xué)的起點，恢復(fù)知識鮮活的狀況，使課堂煥發(fā)生命活力。對于教師來說，其根本任務(wù)就是要立足于學(xué)生的生活與精神世界，重新創(chuàng)造和恢復(fù)知識的活力。課程與教材作為一個事先設(shè)計的情境，知識是其中的一個要素，必須將知識納入一定的情境中。教學(xué)設(shè)計應(yīng)具有一種主動走向?qū)W生，向?qū)W生靠近的姿態(tài)與傾向，不能只是靜靜地“站在遠(yuǎn)處”等候?qū)W生的靠近，必須主動“走向”學(xué)生。這就意味著要消除知識的冷漠外殼，破除知識的邊界，為學(xué)生進(jìn)入知識并與知識對話鋪設(shè)多樣的路徑。向?qū)W生靠近，知識與學(xué)生的對話就能在不知不覺中進(jìn)行，教學(xué)形成一種將學(xué)習(xí)者“卷入”其中的能力[2]。這就要求在教學(xué)起點的設(shè)計中更加突出知識的心理形式的一面，改變教學(xué)起點的確立方式，提高其“親和力”，盡可能通過設(shè)計恰當(dāng)?shù)姆绞絹硐庵R對于學(xué)生的控制，促進(jìn)知識與學(xué)生之間的對話。
2.“生活經(jīng)驗”的教學(xué)起點設(shè)計學(xué)習(xí)準(zhǔn)備是指學(xué)生在從事新的學(xué)習(xí)時，其原有知識水平和原有心理發(fā)展的適應(yīng)性。任何一個學(xué)生都是把他原來已知的知識、技能、態(tài)度帶入新的學(xué)習(xí)過程之中。在教學(xué)設(shè)計中，教學(xué)設(shè)計者必須了解學(xué)生原來具有的知識、技能、態(tài)度等（有人稱之為起點能力），而起點能力分析就是教學(xué)起點的設(shè)計。對學(xué)生的起點能力的分析與對學(xué)習(xí)內(nèi)容的分析密切相關(guān)。如果忽視對學(xué)生起點能力的分析，學(xué)習(xí)內(nèi)容的確定就會脫離學(xué)生的實際。如，將學(xué)生的起點定得太高，脫離學(xué)生的實際水平，就會使學(xué)生在高難度的學(xué)習(xí)內(nèi)容面前望而卻步，降低教學(xué)效果；將學(xué)生的起點定得太低，脫離學(xué)生的實際水平，就會造成學(xué)生時間和精力的浪費，使學(xué)生在低水平的內(nèi)容上做無效的勞動[3]。長此以往，就會降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，比較準(zhǔn)確地了解學(xué)生認(rèn)知準(zhǔn)備水平和確定學(xué)生的起點能力，可以在一定程度上提高教學(xué)效率，收到良好的教學(xué)效果。美國著名教育心理學(xué)家奧蘇伯爾有一段經(jīng)典的論述：影響學(xué)習(xí)的唯一最重要的因素就是學(xué)生已經(jīng)知道了什么，要探明這一點，并應(yīng)據(jù)此教學(xué)。他指出：當(dāng)學(xué)習(xí)者把教學(xué)內(nèi)容與自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來時，意義學(xué)習(xí)便發(fā)生了[4]。因此，要促進(jìn)新知識的學(xué)習(xí)，就要增強學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新知識的有關(guān)聯(lián)系。其前提是要先了解學(xué)生的原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上，通過教學(xué)加強新舊知識的聯(lián)系，這樣才能把新知識納入學(xué)生原來具有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。因此，分析學(xué)生知識起點能力，就是判斷學(xué)生原來具有的知識結(jié)構(gòu)的狀態(tài)。戴爾（E.Dale）在1969年構(gòu)建了“經(jīng)驗之塔”，他指出：就認(rèn)知學(xué)習(xí)來說，學(xué)生在啟蒙階段應(yīng)該通過直接的經(jīng)驗學(xué)習(xí)，從感知入手[5]�？茖W(xué)教育者杰亞夫（R.Drive）研究發(fā)現(xiàn)：學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的成績與其先前經(jīng)驗的相關(guān)性，要大于與其通常意義上的認(rèn)知水平的相關(guān)性[6]。這個研究告訴我們生活經(jīng)驗對形成科學(xué)觀念的重要性，我們必須將生活經(jīng)驗看成是逐步形成科學(xué)概念的一個必要前提和準(zhǔn)備階段。在化學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生的初始狀態(tài)主要指學(xué)生已有的生活經(jīng)驗。已有生活經(jīng)驗是指學(xué)生日常生活實踐中對客觀世界形成的認(rèn)識和體驗。它主要體現(xiàn)出直觀性、自發(fā)性、頑固性、差異性等特點[7]。這就要求教學(xué)要以學(xué)生已有經(jīng)驗為依托，通過設(shè)計各種促進(jìn)學(xué)習(xí)的過程和資源，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展，即通過對教學(xué)起點的重構(gòu)，實現(xiàn)對學(xué)習(xí)的重構(gòu)。
二、以生活經(jīng)驗作為化學(xué)教學(xué)起點的教學(xué)策
1.重視聯(lián)系，促進(jìn)同化奧蘇伯爾提出的“先行組織者”理論強調(diào)，新的概念和原理的學(xué)習(xí)應(yīng)與認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的觀念建立合理的聯(lián)系，才能產(chǎn)生有意義的學(xué)習(xí)。新舊概念的相互作用，就是新舊意義的同化，其結(jié)果是新概念納入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)得以豐富和擴(kuò)大。概念同化就是指學(xué)習(xí)者利用原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中適當(dāng)?shù)母拍顏韺W(xué)習(xí)新概念的一種方法。這一觀點不僅是有效教學(xué)的重要基礎(chǔ)，同時也為教學(xué)設(shè)計提供了一種重要的方法論。如果學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識時，其認(rèn)知結(jié)構(gòu)中具備了同化所學(xué)新知識的觀念，我們就說學(xué)生具備了知識的準(zhǔn)備。現(xiàn)代課程理念提示我們，教材內(nèi)容要與學(xué)生的生活經(jīng)驗和社會實際相結(jié)合，這有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)�；瘜W(xué)在科學(xué)技術(shù)中的含量很高，在日常生活領(lǐng)域和社會領(lǐng)域中的滲透和應(yīng)用非常廣泛。正是由于化學(xué)與生活的廣泛聯(lián)系，化學(xué)教學(xué)也應(yīng)該以日常生活為基礎(chǔ)，反映學(xué)生對化學(xué)知識的需求。學(xué)生的生活經(jīng)驗，既可以作為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識的感性知識基礎(chǔ)，提供化學(xué)知識建構(gòu)的情境，又可以作為化學(xué)概念表征的原型，更重要的是學(xué)生的生活經(jīng)驗可以作為化學(xué)問題解決的對象。而這些問題是模糊的、結(jié)構(gòu)不良的復(fù)雜問題，學(xué)生一旦解決這類問題，則有利于提高其從現(xiàn)實復(fù)雜情境中構(gòu)建化學(xué)模型的能力[8]。在化學(xué)教學(xué)中，課程內(nèi)容的選擇要注重面向?qū)W生的生活，首先要能引起學(xué)生共鳴、能喚醒學(xué)生的生活經(jīng)驗。因為學(xué)生對不同的生活經(jīng)驗的興趣是不同的；鮮活的生活經(jīng)驗為后續(xù)學(xué)習(xí)的內(nèi)容建立“橋梁”，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程“平易化”，能降低新學(xué)內(nèi)容的難度，促進(jìn)概念的同化。同時，教師要善于對教材內(nèi)容作生活化處理。一方面教材的編寫總是滯后于學(xué)生的生活，教師要對教材進(jìn)行處理，使教材中的普遍性知識與學(xué)生特定的生活經(jīng)驗相聯(lián)系，達(dá)到面向生活的目的。另一方面學(xué)生的生活存在地域差異，這是教材難以兼顧的，教師有必要將教材內(nèi)容與本地區(qū)、本學(xué)校學(xué)生的生活實際聯(lián)系起來，充分利用地方課程資源，實現(xiàn)“從生活走向化學(xué)”的課程理念。
2.合理篩選，滿足教學(xué)每個學(xué)生的生活以及從生活中獲得的經(jīng)驗都是獨特的和不斷變化的，教師與學(xué)生具有不同的生活世界，教師和學(xué)生之間容易形成“代溝”，因而教師不能以自己現(xiàn)有的生活經(jīng)驗或自己青少年時期的生活經(jīng)驗去揣摩學(xué)生的經(jīng)驗，而應(yīng)該關(guān)注廣泛的學(xué)生生活。另一方面，學(xué)生已有的生活經(jīng)驗是豐富多彩的，但他們?nèi)狈?jīng)驗進(jìn)行識別、開發(fā)和運用的意識與能力，因此，將學(xué)生的生活經(jīng)驗用于化學(xué)教學(xué)的首要任務(wù)，是對經(jīng)驗進(jìn)行辨析和選擇，在針對某一具體問題的學(xué)生生活經(jīng)驗中，教師需要確定哪些經(jīng)驗是符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的、哪些經(jīng)驗是大多數(shù)學(xué)生經(jīng)歷過的、哪些經(jīng)驗是易于表象能開啟學(xué)生思維的，等等。為此，教師在篩選學(xué)生的生活經(jīng)驗時，應(yīng)該遵循以下篩選原則[9]：（1）切適性原則。一是要符合學(xué)生的心理、年齡和興趣等認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；二是要考慮到所選經(jīng)驗與教學(xué)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性，要有助于學(xué)生體驗到自身生活與所學(xué)內(nèi)容的聯(lián)系。如，初三學(xué)生正處于形象思維向抽象思維的過渡階段，這就決定了化學(xué)入門學(xué)習(xí)的難度，要選擇和利用學(xué)生日常生活經(jīng)驗來幫助他們步入化學(xué)學(xué)習(xí)。（2）親和性原則。從學(xué)生已有生活經(jīng)驗中篩選經(jīng)驗用于化學(xué)教學(xué)，必須讓學(xué)生感到可親近，具體說就是要選擇大多數(shù)學(xué)生確有體驗的、易接受的、能引發(fā)共鳴的生活經(jīng)驗。這就要求教師要關(guān)注學(xué)生群體的差異，尤其是關(guān)注城鄉(xiāng)生活環(huán)境的差異，否則會脫離部分學(xué)生的生活經(jīng)驗。（3）易表象原則。學(xué)生已有生活經(jīng)驗滲入化學(xué)教學(xué)過程，往往是從教師通過語言喚起學(xué)生的表象開始的，這種喚起的效果與這一生活經(jīng)驗的表象化難易程度直接相關(guān)。而且，教師很難做到選擇的生活經(jīng)驗是每一個學(xué)生都體驗過的，對于那些沒有體驗過該生活經(jīng)驗的學(xué)生，教師只有通過語言描述使他們形成表象。這就說明，選擇學(xué)生已有生活經(jīng)驗時，應(yīng)有利于通過語言描述使學(xué)生形成表象。
3.有效遷移，促進(jìn)學(xué)習(xí)建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)在本質(zhì)上是學(xué)習(xí)者主動建構(gòu)心理表征的過程，是主體以已有的經(jīng)驗為基礎(chǔ)，通過與外部世界的相互作用而主動建構(gòu)新的理解、新的心理表征的過程[10]。這說明學(xué)生已有生活經(jīng)驗是新的學(xué)習(xí)的起點，是學(xué)習(xí)之所以發(fā)生的中間環(huán)節(jié)， “舊知識”和“新知識”之間需要建立“聯(lián)結(jié)點”。受認(rèn)知水平和思維能力的制約，學(xué)生有時候并不能自覺地聯(lián)系生活中的相關(guān)原型來解釋化學(xué)現(xiàn)象或規(guī)律，這就要求教師有針對性地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行聯(lián)想和遷移，激活和調(diào)度相關(guān)生活經(jīng)驗來促進(jìn)學(xué)生對新知的理解與建構(gòu)。如，學(xué)習(xí)“化學(xué)反應(yīng)中的能量變化”時，學(xué)生由于從未接觸過放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的概念，難以想象出化學(xué)反應(yīng)中能量的釋放與儲存過程。此時教師可以先和學(xué)生一起分析“放水”、“抽水”過程中能量的轉(zhuǎn)化情況，因為學(xué)生對放水、抽水的生活實例很熟悉，很容易理解其中能量是如何變化的。有了這個基礎(chǔ)，教師再將這一能量變化的過程遷移到化學(xué)反應(yīng)中，學(xué)生就比較容易理解放熱和吸熱反應(yīng)的本質(zhì)了。當(dāng)然，在學(xué)生的生活世界中還有很多與化學(xué)學(xué)習(xí)過程密切相關(guān)的體驗，教師要善于挖掘和利用這些寶貴的資源。
4.糾正錯誤，實現(xiàn)轉(zhuǎn)變學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)前就存在著對自然現(xiàn)象的個體認(rèn)識（前科學(xué)概念、錯誤概念、教學(xué)前概念），這些認(rèn)識是在日常生活中緩慢形成的，是對客觀世界的樸素觀念，它們是學(xué)習(xí)化學(xué)知識、解決化學(xué)問題的基礎(chǔ)。同時，這些經(jīng)驗可能是錯誤的，有的則完全與科學(xué)概念相悖，因此，人們一般把前科學(xué)概念叫做錯誤概念。一般來說，學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念尤其是錯誤概念不但會妨礙新知識的理解，而且會導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生新的錯誤概念。因此，教師應(yīng)努力幫助學(xué)生較好地實現(xiàn)由“樸素觀念”向“科學(xué)觀念”的轉(zhuǎn)變。有研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生頭腦中的錯誤概念有極強的頑固性，甚至他們在學(xué)習(xí)化學(xué)課程幾周后，又恢復(fù)了最初的錯誤概念（見表1）。
表1
前科學(xué)概念 促進(jìn) 甜的物質(zhì) 白色塑料的污染 綠色食品 酸味 靜止 通電 云霧
科學(xué)概念 催化劑 糖類 白色污染 綠色化學(xué) 酸類 平衡 電離 電子云
這是因為學(xué)生花費相當(dāng)多的時間與精力建構(gòu)了自己的“樸素理論”，所以無論在感情上還是在理智上都有了依賴感，從記憶角度上難以一時抹去。著名科學(xué)哲學(xué)家和科學(xué)教育家馬修斯（M.Matthews）就曾轉(zhuǎn)引沃爾帕特（L. Wolpert）的話說：“如果一些認(rèn)識是與日常認(rèn)識相一致的，則就幾乎不可能是科學(xué)的，因為，世界并不是像日常意識所認(rèn)識的那樣運作的。”[11]為此，這也就可以被看成是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的主要困難所在。觀念轉(zhuǎn)變不僅涉及學(xué)生在入學(xué)前已形成的各種先有觀念，即使在入學(xué)后學(xué)生也可能由于不恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)、媒體的誤導(dǎo)等形成一些新的、與科學(xué)觀念相矛盾的錯誤認(rèn)識或觀念，這些生活觀念都是我們在教學(xué)過程中要及時糾正的。學(xué)生頭腦中的前科學(xué)概念或錯誤概念具有廣泛性、膚淺性、頑固性、自發(fā)性、特異性、表象性、遷移性和隱蔽性等特征。要改變學(xué)生的這些錯誤認(rèn)識，教師首先要弄清楚學(xué)生已有的生活經(jīng)驗，并提供具體的、具有說服力的科學(xué)事實，使學(xué)生認(rèn)識到原有觀念的不足，產(chǎn)生認(rèn)知上的沖突；然后用科學(xué)的方法重新分析生活世界中的化學(xué)現(xiàn)象，一旦學(xué)生運用生活中錯誤的經(jīng)驗對化學(xué)現(xiàn)象或規(guī)律作出有偏差的解釋時，教師則可以通過“反例法”或富有啟發(fā)性的問題導(dǎo)引，使學(xué)生錯誤的思維過程得以暴露和外化，及時對學(xué)生的認(rèn)知情況作出診斷、調(diào)整、矯治，使之與錯誤的認(rèn)識產(chǎn)生矛盾、沖突，最終放棄錯誤認(rèn)識，接受科學(xué)概念，轉(zhuǎn)變自己不正確的觀念，實現(xiàn)對科學(xué)概念的全面、準(zhǔn)確的理解。
5.挖掘已知，強化應(yīng)用新課程理念提出化學(xué)教學(xué)要面向?qū)W生未來的生活世界。學(xué)生已有生活經(jīng)驗中常常蘊含著豐富的化學(xué)知識的“應(yīng)用點”，教師要通過教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生分析、思考、領(lǐng)悟、感受，不斷地提升、發(fā)展學(xué)生已有生活經(jīng)驗的水平層次，觸類旁通、舉一反三，從而增強學(xué)生的應(yīng)用意識。在化學(xué)問題解決中，利用學(xué)生的已有經(jīng)驗，教師可以增加面向生活的、模糊的、結(jié)構(gòu)不良的問題，強化問題實踐情境，培養(yǎng)學(xué)生問題解決中的實踐意識。對學(xué)生“已知”的認(rèn)識不足是當(dāng)前中學(xué)化學(xué)教學(xué)效率不高的重要原因，教師只有全面了解學(xué)生的整體“已知”和個別“已知”狀況，找準(zhǔn)教學(xué)的起點，才能有效提高教學(xué)效率。實際的、未抽象的現(xiàn)實問題一般都是綜合的，這就使得學(xué)生在現(xiàn)實中積累的經(jīng)驗也具有綜合性，它給化學(xué)教學(xué)中“案例多用”提供了現(xiàn)實的可能性。一方面，一個典型的生活經(jīng)驗可以說明幾個化學(xué)問題，理解好這樣的生活經(jīng)驗可以帶動很多相關(guān)化學(xué)概念和規(guī)律的理解，產(chǎn)生以點帶面的效果。如， “鐵鍋里殘留少量水比干燥狀態(tài)下更易生銹”，這一生活經(jīng)驗可以用來說明金屬電化學(xué)腐蝕的條件，也可以用于分析電化學(xué)腐蝕的原理，還可以據(jù)此推出金屬防腐的方法。另一方面，學(xué)生的一個典型的生活經(jīng)驗，可以用于化學(xué)課堂中的不同教學(xué)環(huán)節(jié)。如，在課題引入環(huán)節(jié)，某一生活經(jīng)驗可作為本課題的感性知識基礎(chǔ)或提出與本課題相關(guān)問題的依據(jù)；在形成概念和掌握規(guī)律的過程中，該生活經(jīng)驗可以作為背景和原型，為歸納和推理提供支持；在概念和規(guī)律的應(yīng)用環(huán)節(jié)，仍然可以再回到該生活經(jīng)驗，用化學(xué)思維方法幫助學(xué)生加深和拓寬已有的生活經(jīng)驗。課程目標(biāo)是基于學(xué)生的行為改變而言的，是對學(xué)生通過有關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)達(dá)到某種行為變化的預(yù)期設(shè)計。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的教學(xué)起點，不是實際的教學(xué)起點。實際的教學(xué)起點應(yīng)根據(jù)教學(xué)對象實際的能力確定�；貧w學(xué)生已有的生活經(jīng)驗，是課程目標(biāo)的起點，更是教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實施的起點，教師應(yīng)善于通過觀察、訪談、提問、測驗等方式了解學(xué)生已有生活經(jīng)驗和“前化學(xué)”知識，用“已知”來促進(jìn)對“未知”的理解，并以此作為教學(xué)設(shè)計的出發(fā)點。這是設(shè)計者朝向“學(xué)習(xí)者中心”教學(xué)設(shè)計跨出
的實質(zhì)性的一步。
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