本文是一篇化学教学论文,本研究以建构主义理论、情境认知与学习理论为指导,基于情境素材与化学学科核心素养的关系,对高中化学教学中情境素材的选用进行探索与研究。
第1章 绪论
1.1研究背景
1.1.1推进化学新课程发展的需要
教育部颁布的《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“新课标”),突出强调“化学学科核心素养”概念,并以学科核心素养为核心,精选课程内容,设立情境素材建议板块,为化学学科核心素养的落实提供了切实的保障。新课标把“情境素材建议”作为独立板块呈现,分门别类地列明了精挑细选的223个情境素材[1];在“教学与评价建议”部分强调真实具体的问题情境是发展化学学科核心素养的重要平台;在“考试命题建议”部分指出命题过程中要把“情境、知识、问题”构成有机整体。“情境素材”、“情境设计”等情境字眼在新课标的频繁出现,说明基于情境素材选用的情境教学在我国化学新课程的发展中占据越来越重要的位置,引起了广大化学教育工作者的关注。
1.1.2培育化学学科核心素养的需要
关于素养与情境的关系,经济合作与发展组织(Organization for Economic Co-operation and Development, OECD)认为素养是基于行动和情境导向的,素养的培养是持续的终身学习过程[2]。自2018年提出发展学生化学学科核心素养的要求以来,化学学科核心素养的培育成为研究热点,其中在研究“情境与化学学科核心素养关系”方面取得了一定成果。例如,王凤[3]发表了文章《真实的情境更能培养学生核心素养》;姜建文[4]等人提出“要深挖教材情境素材所承载的学科核心素养,使情境服务于化学学科核心素养的发展”。教材是课程标准的具体呈现,2019年发布的化学教材(以下简称“新教材”)包含了丰富的情境素材。当代的化学教师应充分研读新课标和新教材中丰富的情境素材,领会编写者的意图,让情境教学更好地服务于培育学生的化学学科核心素养。
1.2文献综述
1.2.1国外研究现状
国外最初把“情境”引入学校教育的学者对情境的定义不一,许多学者认为情境是指学习者所处的物理环境、接触的人和事物等,但有些学者将情境定义为学习者的情绪状态和关注的焦点,也有学者认为情境是学习者物理、社会、情绪和信息的状态[6]。
情境素材的应用最早可追溯到西方古希腊罗马教育家苏格拉底的道德教育,他使用了“提问、诘问、反思、结论”教学模式,用问题为主的教学素材创设问题情境,促使学生主动思考以实现问题解决[7];也可追溯到卢梭的《爱弥儿》,著作中记录了他为教会学生爱弥儿辨别方向,于是让学生身临大自然以获取真实的教学素材,借助真实的情境素材引导学生的学和思。随着教学素材在教育领域中的广泛应用,形成了一种新的教学方法:情境教学法。情境教学法的形成促进了教育研究者对情境素材的探索。
20世纪五十年代,美国教育家杜威的教育思想有力推动了情境教学的探索。杜威主张教学中必须创设情境作为思维的启动阶段,他提出的“五步教学法[8]”,首步是创设疑难情境。此外,他强调教育要从儿童的实际生活经验中获取素材创设教学情境,给当时的情境教学研究者带来了“应关注情境材料与生活实际的联系”重要启示。
1989年,“情境教学”概念在美国布朗等学者发表的著作《情境认知与学习文化》中首次被系统地提出。在著作中提到,知识是具有情境性的,处在情境中的知识在行为中不断进步发展,知识、思考、情境三者是紧密联系的。随后布朗在文章中指出,传统的教学概念“知识可以从学习和情境中抽象出来”并不利于知识的传递,他主张知识是在一定程度上被开发和使用的活动、背景和文化的产物[9]。
第2章 概念界定和理论基础
2.1核心概念的界定
2.1.1情境教学
迄今为止,教育界对教学中“情境”的定义没有统一的说法。比较有代表性的相关论述如下。李吉林老师认为,“情境”的本质是人为优化的环境,是促使儿童能动地活动的环境[45],并受到“意境说”理论的启示,概括教学情境具备“真、美、情、思”四大特点[46]。毕华林[47]等人把与所学化学知识相关的社会文化背景认为是化学情境,学生能在其中主动建构知识的意义。王祖浩[48]等人探讨了教学情境的本真意蕴,指出必须把化学问题或事实镶嵌于情境中,引起学生的认知冲突。王后雄[31]等人认为情境是学科、活动、教师、学生、环节等因素的总和。
同样地,教育界对“情境教学”概念的界定并不统一。例如,早期探索情境教学时,李吉林老师认为情境教学就是把认知活动与情感活动相结合的语言教学[49]。毕华林强调情境教学要让学生在与教学内容相符的情境中愉快学习、主动学习,爱上化学学科,培养学生成为全面发展的人才[50]。宫丽红对近年来文献中情境教学的概念进行总结,情境教学法多数被定义为:从教学目的出发,优化具体场景,促进学生心理机能全面发展[51]。
基于对相关文献的总结和理解,笔者认为情境教学的定义有三要点:第一,激发兴趣,诱发学习动因;第二,知情合一,由境生情,由情促知;第三,学科育人,全面发展。因此,笔者把“情境教学”定义为:从教学目标出发,选择与学科核心知识相符、承载一定化学学科核心素养的情境素材,创设合理的具体场景或氛围,以激发学生的探究欲望,诱发其主动思考,在学习活动中收获丰富愉快的情感和认知体验,在情境中掌握并迁移应用知识,从而培养学生正确价值观念、关键能力和必备品格的一种教学方法。
2.2理论基础
2.2.1建构主义理论
建构主义理论秉持“知识通过建构而来”的核心理念,成功指导了我国多年来的教育教学改革,对于情境教学有着深刻的启示。建构主义理论指出学习环境具有四个关键要素,分别是“情境、协作、会话、意义建构”,并存在以下关系:学生在情境中建构知识,通过协作和会话两大武器达到意义建构的目的[54]。建构主义的知识观[55]认为知识不是一成不变的,知识的再创造要在具体的问题情境中才能实现;建构主义的学习观[56]强调学习是学习者以自己原有的知识经验为基础对新的信息进行认知、理解和内化的主动进行意义建构的过程,而这个过程要在一定的情境中进行;建构主义的教师观[57]主张教师是学生学习的引导者和促进者,创设的情境应满足能激发学生兴趣和能让学生通过探究、合作等方式促进主动学习这两个要求。
因此,这些理论对于教学有重要启示:创设合适的教学情境是学生主动建构知识的必要前提,教师围绕核心知识创造一定的问题情境,让学生在情境中通过自主思考、合作探究、问题解决,从而真正实现知识的内化。综上所述,建构主义理论是研究如何合理选用情境素材创设有效的教学情境,从而实现知识转化的必要参考理论。
第3章 高中化学教学中情境素材的选用情况调查分析 .......................... 16
3.1调查问卷的设计与实施 ................................ 16
3.1.1调查目的与对象 ............................... 16
3.1.2问卷设计及信效度分析 ................................ 16
第4章 教材《化学反应原理》的情境素材统计分析 ............................ 30
4.1教材情境素材的内容分析 ................................. 31
4.2教材情境素材的呈现方式分析 .............................. 35
4.3教材情境素材的素养取向分析 ...................................... 37
第5章 基于化学学科核心素养的情境素材选用研究 ........................... 47
5.1情境素材的搜集策略 ...................................... 47
5.2情境素材的选用原则及策略 ......................... 49
第5章 基于化学学科核心素养的情境素材选用研究
5.1情境素材的搜集策略
古语云:“凡事预则立,不预则废”,没有情境素材的事前准备,就不会有高质量的情境课堂。化学与社会生产生活密切联系,对人类社会的发展有重大贡献。可见生活处处有化学,化学情境素材的获取范围广、来源路径多,需要教师留心关注、发现和寻找,成为做好情境教学的有心之人。情境素材资源虽丰富,但不完全适用于教学,需要教师花费一定的时间和精力搜集、筛选合适的情境素材。面临在有限时间内完成繁重的教学任务压力,教师的一分一秒绝不容浪费,那么如何让教师在有限的时间内搜集到合适又多样的情境素材?第一,重视情境素材的搜集,强化搜集意识,掌握通过多种有效方法路径搜集素材的技能。第二,功在平时,注重积累,建立教师的个人情境素材库,分类存放,用时提取便利。
(1)教材中搜集
新课标把“情境素材建议”作为独立板块呈现,指导教师如何契合教学目标和教学内容正确使用化学情境素材。教材是课程标准的具体化,“一标多本”下的高中化学新教材有人教版、鲁科版等多个版本,各有特色,相辅相成,都设置了大量的情境素材。以人教版新教材《化学反应原理》为例,笔者对其中的情境素材进行统计分析,发现教材共设置了111个情境素材,同时定量分析了教材情境素材的化学学科核心素养,为教师选用情境素材提供明确的学科核心素养指向。因此,各版本教材是教师搜集情境素材的最直接、便捷、有效途径,这些素材是经过众多专家学者精心挑选而来的,具有学科知识性强、学生接受程度高等特点,值得教师认真研读,根据实际的教学情况按需选用。
(2)高考题中搜集
基于新课标对高考试题的命题要求,近年来命题专家注重从社会时事热点、学科发展前沿