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【转载】对化学基本观念及“观念建构”教学的认识 卢 巍  

2014-04-12 07:28:40|  分类: 教学研究 |  标签: |举报 |字号 订阅

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对化学基本观念及“观念建构”教学的认识

 

(山东省教学研究室  山东  济南  250013

 

摘要:以提高学生科学素养为宗旨的化学课程改革,要求化学教学必须超越对具体知识的学习,引导学生通过高水平的思维形成化学基本观念,即从“知识为本”转向“观念建构”。本文阐述了化学基本观念的含义,分析了化学基本观念与具体化学知识的关系,论证了化学教学中实施“观念建构”教学的价值及其可行性。

关键词:化学基本观念  观念建构  教学价值

 

化学是一门在分子、原子层次上认识物质的组成、结构、性质及其变化规律的科学,宏观与微观相联系是化学学科独特的思维方式,这是化学与数学、物理等其他学科本质的不同。学生通过中学化学课程的学习是掌握更多的化学知识,还是以化学知识的学习为途径来掌握化学认识世界、解释世界的基本思想方法和思维方式?答案是不言而喻的,中学化学教学必须超越对具体知识本身的追求,从传授事实、掌握知识转变为使用事实、发展观念,即要从“知识为本”的教学转向“观念建构”的教学。

一、化学基本观念的含义

基础化学教育以提高学生的科学素养为根本宗旨,而化学知识的学习是实现这一宗旨的基本途径。但是,不可否认,随着学生走出校门踏向社会,他们对具体化学知识的记忆会逐渐淡化甚至遗忘,真正伴随学生一生发展并持续发挥作用的并不是具体的知识,而是知识升华后存在于学生思想意识层面的东西。因此,中学化学教学不能就知识论知识,而是要有所超越,要使学生的思维深入知识背后,对化学学科中最为本质的东西进行深入理解与掌握。

诺贝尔奖获得者世界著名物理学家劳厄(M.vonlaue)曾经说过,教育所给予人们的无非是当一切已学过的东西都忘记后所剩下来的东西。当知识的尘埃落定之后,“剩下来的东西”是什么呢?对中学化学课程来说,就是伴随具体知识的学习,学生所形成的从学科视角看待问题、处理问题的思维方式和思想方法,也就是植根于学生头脑中的化学基本观念。

人类对物质世界的认识,从求索其基本成分入手,并试图分割物质至最小以期厘清物质内部的奥秘,尝试认识物质的各种属性以寻找其中能满足自身需求的种种,有意识地探求物质变化的原因及其规律,发现改造物质世界的策略方法,并在长期运用物质的实践中形成有关规矩和法则。逐步地,就形成了认识物质世界的基本思想方法和处理物质问题的基本思维方式及其价值取向,概括起来,就是基本的物质观、元素观、微粒观、变化观、化学价值观。这些基本观念不仅能指导人们认识、改造和应用物质,而且能促进化学科学发展。而化学科学发展的终极目标应该是维持作为资源的物质与其消费者(各种生命体及非生命体)之间的相对平衡。

我们认为,中学生的化学基本观念就是中学生在深入理解化学学科特征的基础上所形成的对物质世界的基本看法、基本态度和处理物质世界有关问题的基本价值取向。它具体表现为个体主动运用化学思想方法认识身边事物和处理问题的自觉意识或思维习惯。它代表着中学生化学学习的最高层次,是比具体化学知识更有意义的价值追求。

二、化学基本观念与具体化学知识的关系

化学基本观念不是以现成结论的形式出现在教材中的,而是内隐于课程教材知识体系当中并随知识层次的推进而发展深化的,是中学化学学科知识体系的灵魂。化学基本观念也不是从别人那里接受的,而是学生主动建构的,是事实、概念、原理等具体化学知识经思维加工后在学习者头脑中所积淀下来的一种学识素养,这种素养一旦形成就会支配和影响着学生在获取知识、解决问题时的思维方式和方法选择。

1.具体化学知识是化学基本观念形成的载体

纵观化学科学的发展历程,可以发现化学基本观念并不是单独存在的,它总是寓于具体的化学知识当中并通过它们表现出来。而具体化学知识也因承载和凸显化学基本观念而体现自身价值,若缺乏化学基本观念的支撑,具体化学知识只能是缺乏内在联系与生命活力的文字堆砌。因此,化学基本观念与具体化学知识的关系在本质上是内容与形式的关系,即前者是后者的本质内容,后者是前者的表现形式。

化学基本观念依赖具体化学知识而形成和存在。但这并不等于表明化学基本观念与化学知识之间是一对一的关系,即一种化学观念只能通过唯一的化学知识表现出来。事实上一种化学观念总是对应着大量化学知识,这是因为一种具体的化学观念是对化学科学某一领域研究成果的提炼概括,而且它的形成是一个潜移默化的过程,是随着知识教学的推进,借助于不同层次的化学知识由浅入深地揭示出来的,是某一知识体系提炼升华的产物。这意味着处于教材不同单元、章节中的不同知识点,可能具有相同的观念内涵,因此,知识教学的推进过程就是观念由浅入深的发展过程。

鉴于具体化学知识对于化学基本观念形成的基础性和重要性,在促进观念建构的化学教学中并不是弱化具体知识的学习,而是更加注重知识学习的思维深刻性。把具体化学知识作为建构化学基本观念的工具和载体来使用,最大限度地发展学生的理解力,这相对于以知识传授和背诵记忆为中心的传统教学而言,是具有极大进步意义的。

2.化学基本观念引领具体化学知识的学习

如果说具体事实对化学知识具有自下而上的基础性作用,那么化学基本观念对具体化学知识具有自上而下的引领性作用。首先,化学基本观念赋予具体知识一定的能动性和灵活性。这是因为化学基本观念可以为化学知识的应用方向、方法、方式起到引领和监控作用,能够促进知识向能力的转化,最大限度地创造化学知识的应用空间。若缺乏化学基本观念的引领,化学知识就难以发生有效的迁移和应用,其价值是有限的。

其次,化学基本观念把已有知识经验组织成具有内在关联性的网络结构,有利于增进学生对新知识的理解。化学基本观念的形成意味着学生的认知在概括化、系统化水平层次上实现了知识、方法和经验的一体化,形成了稳定的网络经验结构,而化学基本观念就是形成并维持这个结构体系不断发展完善的灵魂。当这种经验结构外化作用于新的学习活动时,基本观念具有较高水平的调节控制作用。

三、化学教学中实施“观念建构”教学的价值

化学基本观念是中学生通过化学课程学习对化学科学整体领悟的结果,在个人考察周围与化学有关的事物时发挥决策指导作用。相对于以具体化学知识为目标的传统教学而言,在化学教学中实施“观念建构”教学,对于学生的学习和发展具有以下功能和价值。

1.“观念建构”教学有利于促进学生学习方式的转变

化学知识是以具体事实和概念、原理的形式出现在课程教材中的,是有“形”的,它可以通过教师的讲授,学生以背诵、记忆的方式来获得。而化学基本观念则是化学知识的深层凝聚物,是无“形”的,它不可能通过浅层次的思维活动和单一的学习方式来获得。因此,在化学教学中实施“观念建构”教学所带来的最大变化就是学生学习方式的转变,这种转变是从根本上对传统的以知识传授为中心的教学模式下的接受性学习的超越。

化学基本观念在没有和学生的经验、情感世界发生意义关联之前,是作为化学知识体系的灵魂而存在的,是具体事实掩盖下的化学科学关于物质世界运作规律的基本认识以及产生这些基本认识的思想方法和思维方式。这部分内容具有不思则无、思则深远的特性,只有学习者本人亲自经历知识的探索、发现过程,对具体化学知识进行深入挖掘与开发才能展现出来,并在与老师、同学的交流讨论中获得日渐清晰的认识。

由此看出,化学基本观念的形成是靠学习者展开深层次的思维活动和付出持续的心智努力来实现的,它使学生的学习行为从被动地记忆知识、贮存知识向主动地理解知识、建构观念转变,这从根本上改变了以背诵记忆为特征的接受性学习方式,必将对学生的学习和发展产生深远的影响。

2.“观念建构”教学能增进学生对知识的深刻理解

相对于以知识传授和记忆为中心的传统教学而言,“观念建构”教学能够有效地激发学生深层次的思维活动,增进对知识的深刻理解。这是因为,化学基本观念是以化学知识为载体而存在的化学科学关于物质世界运作规律的基本认识,它的形成是以对具体化学知识的深入理解为前提的。学生在构建化学基本观念的过程中,为深入理解和有效转化知识,需要对学科领域中那些最具化学学科特征的概念、原理作出反复的探究和思考,使自己的理解和思维达到高层次的抽象、概括水平,以实现从具体事实中获得可迁移的概念性理解的目的。

这意味着,为促进观念的建构,在学习某一单元或某一知识点时,学生的思维不是停留在对知识的背诵记忆和字面理解的水平上,而是深入到单元的主题或知识的内核,使自己对所学内容达到深刻理解并形成自己的见解。所以,化学基本观念的形成过程就是对化学知识进行深入理解直至形成自己的基本认识的过程,只有用化学基本观念来引领知识教学才能从根本上扭转“知识本位”教学所带来的知识学习的短期效应,促进学生对知识深入、持久的理解和掌握。

3.“观念建构”教学有利于促进知识向能力的转化

在教学实践中不乏这样的现象,学生对课程内容进行了深入细致的学习,在课堂练习或单元测试中也能做到游刃有余,但是在现实生活中遇到与化学有关的问题和现象时往往一筹莫展,不知如何把所学知识运用于新的问题情境。这说明,单纯的知识教学和习题训练只是让学生掌握了一些具体的事实,只能在化学课堂上产生一种浅层次的知识应用意识,学生一旦离开化学课堂,就缺少用化学思维去认识问题、解决问题的意识和能力。从根本上说,正是由于学生头脑中化学基本观念的缺失,导致了知识与能力间的脱节。

化学基本观念的构建相当于为学生打开了一扇智慧之窗,基本观念与具体知识的广泛联系,无疑极大地增强了知识的应用空间。比如,在初中化学学习阶段建构起物质元素观的学生,会对物质的组成成分产生一种敏感,主动地从元素组成成分上来认识他所遇到的种种物质,并将其与熟悉的物质建立联系,试图以物质的组成成分元素为核心,建立起一种描述庞大的物质世界的认识框架。这样学生从课本上学到的知识就“活”了起来,能够有效地促进知识向能力的转化,提高学生的科学素养。

4.“观念建构”教学提高了学生对物质世界的认识水平

任何一门自然科学的发展、壮大都离不开辩证唯物主义的指导,同时,学科在发展、成长过程中又会从自身角度来丰富和充实辩证唯物主义观点。

化学以物质的组成、结构、性质和变化规律为研究对象,在长期发展过程中形成了带有学科特征的关于物质世界的基本看法,如反映庞大物质世界统一于有限元素的元素观,宏观物质统一于微观粒子的微粒观,物质变化统一于分子质变的物质变化观,物质多样性和规律性辩证统一的物质分类观等化学观念。它们是辩证唯物主义观点在化学领域的具体体现,从学科角度证实了辩证唯物主义关于物质世界存在、发展、变化的哲学判断。因此,伴随着具体知识的学习建构起来的这些化学基本观念提高了中学生的辩证唯物主义认识水平,为其个人实现更高层次的发展奠定下科学的世界观和方法论基础。

四、化学教学中实施“观念建构”教学的可行性

化学基本观念不是空中楼阁,它是通过具体知识的教学建构起来的。所不同的是,为促进观念建构的化学教学不是把知识以静态结论的形式呈现出来并让学生对其进行背诵记忆,而是以具体化学知识为工具和载体来发展学生的深层理解力,在对具体知识深入理解的基础上形成深层的、可迁移的观念性认识。化学基本观念不是一个可望不可及的目标,无论在理论还是实践上都可以找到实施“观念建构”教学的可行性依据。

1.建构主义是实施“观念建构”教学的理论基础

建构主义认为学习是主动建构内在心理表征的过程,学生不是把知识从外界原封不动地搬到大脑中,而是以已有的经验为背景,通过与外界的相互作用来建构新的理解。由此看来,建构主义的学习不是对教材中或教师传授的概念、原理的被动接受,而是学习者以自己的知识经验和生活经历为背景,通过积极地思考,努力创建知识与人意义关联的世界,实现对知识深层次的理解,从中形成真正属于自己的见解和观点。建构主义关于知识意义的建构性论述是实施“观念建构”教学的理论基础。

2.化学基本观念的普遍性是实施“观念建构”教学的基本前提

化学基本观念既是实践发展的产物,又是科学抽象的结果,广泛存在于学生的生活经验和认识活动之中。学生不难从自己的生活环境和认知情境中寻求到支持种种观念的依据。比如,学生都有这样的经验,在房间里洒一滴香水,整个房间便会充满香味;在盛水的杯子里放一小块食盐,一段时间后食盐不见了,而整杯水都变咸了。这说明一切可感觉大小的物质都是由极大数目的微小部分聚集而成的,这是存在于学生心目当中的朴素的物质微粒观。学生日常生活中形成的有关物质及其变化的经验性认识在构建科学的化学观念过程中具有心理定向作用,可以引导学生通过积极思维来认识物质及其变化的本质与规律。

3化学知识的多重含义是实施“观念建构”教学的现实依据

我们知道,知识都是人类基于一定的目的和需要而产生的,都与特定的文化背景和人的价值需求紧密相联。化学知识作为人类认识物质及其变化规律的智慧结晶,在事实上,是对具体事实材料的概括反映;在思想方法上,知识的发现过程就是思想方法的运用与产生过程;在情感态度价值观念上,知识的发现过程是人类智慧与情感的付出和价值追求的过程。因此,化学知识具有多重含义,本身就体现着化学科学认识物质世界的思想方法和思维方式,即化学知识本身具有思想方法性功能。比如,原子、分子知识所呈现出来的不仅仅有它们是构成物质的不同层次的微粒这样的事实性结论,还有从微观视角认识宏观变化与现象的思想方法和思维方式。这说明完全可以通过深入挖掘具体化学知识的丰富内涵来达到促进化学观念建构的教学目的。

 

 

参考文献

1 王祖浩,刘知新.简明中学化学学科教育学[M].北京:中国人民公安大学出版社,199715

2 毕华林.高中化学新课程内容选择与知识体系构建[J].化学教育,2006(1)2123

3 宋心琦,胡美玲.对中学化学的主要任务和教材改革的看法[J].化学教育,2001(9)913

4 张建伟,陈琦.简论建构性学习和教学[J].教育研究,1995(5)5560

5 诸大建.科学观念简析[J].同济大学学报(人文、社会科学版)1990(1-1)9394

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