吳俊杰 姜建文

摘要：化學(xué)學(xué)科理解是新一輪基礎(chǔ)教育課程改革背景下以核心素養(yǎng)培養(yǎng)為目的的中學(xué)化學(xué)教學(xué)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵。通過查閱文獻(xiàn)，以CiteSpace為分析工具，結(jié)合文獻(xiàn)計量分析法和文獻(xiàn)文本分析法，對“化學(xué)學(xué)科理解”研究相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行計量可視化分析和研究述評，并對研究中凸顯的問題進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：課程改革; 化學(xué)學(xué)科理解; 研究綜述

文章編號：1005-6629（2021）08-0015-06

中圖分類號：G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》要求教師進(jìn)一步增進(jìn)化學(xué)學(xué)科理解[1]?；瘜W(xué)學(xué)科理解是指教師對化學(xué)學(xué)科知識及其思維方式和方法的一種本原性、結(jié)構(gòu)化的認(rèn)識，它不僅僅是對化學(xué)知識的理解，還包括對具有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的思維方式和方法的理解[2]。教師對所教學(xué)科如何理解，如何將正式的課程轉(zhuǎn)化為實施的課程也就成了學(xué)科核心素養(yǎng)落地的核心問題[3]。故隨著核心素養(yǎng)導(dǎo)向的高中化學(xué)課程改革的深化，教師的化學(xué)學(xué)科理解問題是新的、內(nèi)涵豐富且必要的研究領(lǐng)域[4]。近兩年已有部分學(xué)者對化學(xué)學(xué)科理解展開了相關(guān)研究，且從發(fā)文趨勢可知研究熱度迅增。那么該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀如何，回答了什么問題，還有什么問題是尚待解決和需要持續(xù)研究的，這是值得明確的。

在CNKI中國學(xué)術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫以檢索條件“篇關(guān)摘=學(xué)科理解AND主題=化學(xué)”檢索文獻(xiàn)，年限不限，得中文文獻(xiàn)總計105篇。剔除無關(guān)及弱相關(guān)文獻(xiàn)，得樣本文獻(xiàn)40篇。

1 計量可視化分析

對文獻(xiàn)進(jìn)行計量可視化分析，可以直觀地了解研究熱度及其變化，迅速挖掘研究熱點及其轉(zhuǎn)變。通過CNKI自帶的文獻(xiàn)計量分析功能，結(jié)合CiteSpace軟件，對所得樣本文獻(xiàn)進(jìn)行計量可視化分析，結(jié)果如下。

1.1 發(fā)文趨勢分析

通過CNKI文獻(xiàn)計量分析功能統(tǒng)計“化學(xué)學(xué)科理解”年發(fā)文量，見圖1。“化學(xué)學(xué)科理解”研究始于2013年左右，與教育部啟動普通高中課程修訂工作幾乎同期[5]。在2013年至2017年間，隨著普通高中化學(xué)課程修訂工作的日漸深入，“化學(xué)學(xué)科理解”也逐步走進(jìn)研究者的視野。及至2017年至今（2020年），“化學(xué)學(xué)科理解”問題迅速為眾多中學(xué)化學(xué)教育工作者所“捕捉”，開展了大量理論和實踐研究，使得該研究領(lǐng)域迅速升溫。此現(xiàn)象應(yīng)較大程度歸因于2017年版高中化學(xué)課標(biāo)正式將“化學(xué)學(xué)科理解”確立為課程詞匯。

1.2 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

將樣本文獻(xiàn)以Refworks格式導(dǎo)出并利用CiteSpace對其進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換和關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析。所得結(jié)果按頻次（Freq）顯示，顯示閾值（Threshold）設(shè)為1（因文獻(xiàn)量較少），分析結(jié)果如圖2所示。圖中節(jié)點大小代表關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次多寡?？梢妵@化學(xué)學(xué)科領(lǐng)域的“學(xué)科理解”，研究者較多地探討了中學(xué)化學(xué)教師的教學(xué)能力及專業(yè)發(fā)展，也從學(xué)科育人及學(xué)科素養(yǎng)等角度討論了“學(xué)科理解”概念本體，同時也圍繞該理念進(jìn)行了大量的教學(xué)設(shè)計及實踐探索。

2 研究述評

基于文獻(xiàn)文本分析，對樣本文獻(xiàn)進(jìn)行研究主題分類及描述。經(jīng)查閱、分類及異議商討，以研究對象及內(nèi)容為分類維度的分析結(jié)果如表1所示。

2.1 學(xué)生學(xué)科理解研究

此類研究按研究內(nèi)容可分為理論探討與教學(xué)實踐研究。在理論探討上，主要言及促進(jìn)學(xué)生學(xué)科理解的重要性與相關(guān)策略。馮涌（2015）基于加德納（Howard Gardner）的“學(xué)科理解”教學(xué)主張及對庫恩（Thomas Sammual Kuhn）的“科學(xué)革命”史觀的分析，認(rèn)為高中化學(xué)教育應(yīng)積極促進(jìn)學(xué)生的學(xué)科理解，并指出蘊含豐富化學(xué)發(fā)展歷程的化學(xué)史可以為學(xué)生提供理解學(xué)科內(nèi)容的多種視角進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生學(xué)科理解[6]。王偉等（2019）認(rèn)為傳統(tǒng)化學(xué)課堂教學(xué)受考試評價機(jī)制挾制，其教學(xué)內(nèi)容多為具體知識的教學(xué)，而對知識背后的化學(xué)研究方法、化學(xué)思想和化學(xué)價值等內(nèi)容沒有進(jìn)行很好的挖掘，故提出發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)應(yīng)注重知識的多角度理解[7]。胡先錦（2020）認(rèn)為在當(dāng)前我國基礎(chǔ)教育改革背景下，高中化學(xué)課堂的應(yīng)然追求是為“為理解而教”，應(yīng)開展指向?qū)W科理解的課堂教學(xué)設(shè)計與實踐，并提出“為理解而教”的實施策略[8]。

而在教學(xué)實踐研究上，主要是開展促進(jìn)學(xué)生學(xué)科理解的課堂教學(xué)。周昌林（2015）指出化學(xué)教師與學(xué)習(xí)化學(xué)的高中生都應(yīng)提升學(xué)科理解能力，教師的學(xué)科理解是化學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量的基本保障，也是化學(xué)教學(xué)回歸本真的關(guān)鍵，并呈現(xiàn)提升高中生學(xué)科理解能力的教學(xué)實踐案例[9]。王新宇（2019）基于美國科學(xué)教育的三維框架[10]開展促進(jìn)初中生化學(xué)學(xué)科理解的教學(xué)實踐研究，并通過前后測及教師訪談確證該實踐不僅促進(jìn)了學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的理解，也改善了以往教師教學(xué)只關(guān)注學(xué)科知識而不注重學(xué)科思想的形成及學(xué)科能力的培養(yǎng)等問題[11]。另羅月旺等（2020）認(rèn)為初中化學(xué)復(fù)習(xí)課教學(xué)也應(yīng)將重心轉(zhuǎn)向?qū)W生化學(xué)學(xué)科整體理解的提升，提出了基于學(xué)科整體理解視角的初中化學(xué)復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計流程并加以案例演繹[12]。

無論是理論探討類還是實踐類研究對化學(xué)教師教學(xué)目的觀的轉(zhuǎn)變及提升教師對學(xué)生學(xué)科理解重要性的認(rèn)識都有較大推動作用。此類研究不僅從學(xué)理上闡釋了學(xué)生化學(xué)學(xué)科理解因何重要，而且給出了若干教學(xué)建議、實施策略及演繹案例。但需注意的是部分文獻(xiàn)提出學(xué)生“化學(xué)學(xué)科理解”其立論不盡相同，如馮涌（2015）是基于加德納（Howard Gardner）的“學(xué)科理解”教學(xué)主張[13]及對化學(xué)史本體的分析，而胡先錦（2020）則較大程度基于UbD教學(xué)理論[14]。然而加德納的“學(xué)科理解”教學(xué)主張及UbD教學(xué)理論其本質(zhì)上都是以“為理解而教”為基本理念，側(cè)重于強(qiáng)調(diào)對所學(xué)知識達(dá)到理解水平和有相應(yīng)遷移表現(xiàn)，與2017年版高中化學(xué)課標(biāo)所強(qiáng)調(diào)的對化學(xué)學(xué)科的整體理解有異。

2.2 教師學(xué)科理解研究

2.2.1 教師學(xué)科理解的理論探討

在理論探討上，研究者們主要分析教師學(xué)科理解的重要性，闡述學(xué)科理解的內(nèi)涵及給出提升教師學(xué)科理解的建議。楊梓生（2017）認(rèn)為增進(jìn)學(xué)科理解是化學(xué)教師認(rèn)識化學(xué)學(xué)科育人價值、把握化學(xué)核心素養(yǎng)內(nèi)涵的關(guān)鍵，并對學(xué)科理解的內(nèi)涵、化學(xué)教師應(yīng)有的學(xué)科基本理解進(jìn)行了闡述，從理論和實踐層面給出了增進(jìn)化學(xué)學(xué)科理解的建議[15]。賈夢英等（2019）認(rèn)為化學(xué)學(xué)科理解類課程也應(yīng)成為化學(xué)教育碩士課程的重要組成部分[16]。王云生（2019）指出明確“學(xué)科整體理解”的內(nèi)涵是提高教師課程理解和實施能力的關(guān)鍵，應(yīng)采取多樣靈活的培訓(xùn)方式提高教師的學(xué)科理解能力[17]。鄭長龍（2019）則對化學(xué)學(xué)科理解的內(nèi)涵、地位和價值進(jìn)行了理論辨析，并提出基于化學(xué)學(xué)科理解的化學(xué)教學(xué)應(yīng)具有重視化學(xué)知識的學(xué)科功能、重視認(rèn)識視角的凝煉和認(rèn)識思路的構(gòu)建等特征[18]。王偉等（2019）認(rèn)為教師的學(xué)科理解是未來研究的重要領(lǐng)域并指出相關(guān)研究向度[19]。繆徐（2020）在指出教師應(yīng)加深學(xué)科理解的同時，認(rèn)為教師學(xué)科理解的對象除化學(xué)學(xué)科知識及思維方式之外還應(yīng)包括化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)、教材及觀念等多方面內(nèi)容[20]。

由上可知，研究者們都在強(qiáng)調(diào)教師學(xué)科理解的重要性并給出相應(yīng)闡釋，但仔細(xì)對比各文獻(xiàn)所述教師化學(xué)學(xué)科理解概念本體可發(fā)現(xiàn)對化學(xué)學(xué)科理解對象的認(rèn)識不盡相同，幾類相異觀點如表2所示。

為便于論述，此處對表2中的教師學(xué)科理解對象進(jìn)行范疇歸類，可大致分為學(xué)科本質(zhì)層面、課程層面以及教學(xué)層面?！皩W(xué)科的知識形態(tài)是學(xué)科的本質(zhì)屬性”[27]，而帶有學(xué)科特質(zhì)的思維方式與方法的凝煉是學(xué)科知識理解的工具與結(jié)果，故將對學(xué)科知識體系的多角度理解暫歸為學(xué)科本質(zhì)層面的理解。而對“課程標(biāo)準(zhǔn)，課程知識的選擇、組織、編排等”的理解則隸屬于課程層面的理解。“情境創(chuàng)設(shè)、素材選擇、活動設(shè)計、結(jié)果評價等”理解對象則實為學(xué)科教學(xué)的設(shè)計與實施過程，故可以暫劃為教學(xué)層面的理解。故可知研究者對教師學(xué)科理解對象認(rèn)識不一，但都持有一個共同觀點，即都強(qiáng)調(diào)對學(xué)科本質(zhì)層面的理解，要求教師從學(xué)科特質(zhì)上對學(xué)科知識體系有著系統(tǒng)且多元的理解。少數(shù)研究者認(rèn)為教師學(xué)科理解的范疇還包括課程層面和教學(xué)層面。那么兩種相異觀點其內(nèi)在生成邏輯分別如何？以表2中兩種代表性較強(qiáng)的觀點作簡要對比分析。

鄭長龍（2019）提出教師應(yīng)增進(jìn)化學(xué)學(xué)科理解的內(nèi)在邏輯如圖3所示。其鑒于當(dāng)下教學(xué)中教師往往將“教師化”階段操作為從教學(xué)視角對化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的簡單選擇、組織與呈現(xiàn)（即轉(zhuǎn)化與外化環(huán)節(jié)），而不注重從學(xué)科視角對課程化和教材化的化學(xué)科學(xué)經(jīng)驗的深度理解（即內(nèi)化環(huán)節(jié)）之現(xiàn)狀，提出教師應(yīng)提升化學(xué)學(xué)科理解意識、轉(zhuǎn)變化學(xué)學(xué)科理解方式、增進(jìn)自身化學(xué)學(xué)科理解水平，從而可以在化學(xué)學(xué)科本原上結(jié)構(gòu)化地駕馭所教化學(xué)知識，落實對學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

而王偉等（2019）基于“素養(yǎng)為本”的教學(xué)訴求，認(rèn)為教師學(xué)科理解的研究對象在廣度上比科學(xué)理解和課程理解還要大，教師學(xué)科理解研究的意義在于揭示學(xué)科內(nèi)容到課程內(nèi)容再到教學(xué)層面理解與轉(zhuǎn)換的全過程。故其對教師學(xué)科理解的范疇及理解邏輯順序歸納如圖4所示。

由上可知，鄭長龍與王偉等提出教師學(xué)科理解的邏輯起點相同，皆從“素養(yǎng)為本”的教學(xué)實際出發(fā)，提出教師應(yīng)轉(zhuǎn)換學(xué)科理解方式，增進(jìn)學(xué)科理解水平，但后續(xù)在教師學(xué)科理解的具體范疇上產(chǎn)生差異。私以為將教師在課程層面及教學(xué)層面的理解一一納入學(xué)科理解范疇有所不妥。一是模糊了“學(xué)科理解”概念的本體。教師的學(xué)科理解（學(xué)科本質(zhì)層面）誠然是后續(xù)課程層面及教學(xué)層面理解的基礎(chǔ)，同時也會不同程度地體現(xiàn)于課程知識編排解讀、情境創(chuàng)設(shè)、素材選擇、活動設(shè)計及結(jié)果評價等教學(xué)設(shè)計與實施過程的始末。但此類隱性或顯性活動只是教師學(xué)科理解呈現(xiàn)的載體，而非其本身，只是恰可以通過此類活動去透視教師學(xué)科理解的實然。二是使“學(xué)科理解”概念失去了其在當(dāng)前基礎(chǔ)教育改革背景下被強(qiáng)調(diào)的邏輯支撐?！皩W(xué)科理解”概念提出的主要出發(fā)點[28]是：基于核心素養(yǎng)的學(xué)科教學(xué)要求教師對學(xué)科內(nèi)容有一個本質(zhì)性的把握，以避免過多地、單一地從教學(xué)視角對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計而招致趨同性，即強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)對教學(xué)內(nèi)容的學(xué)科性把握。在正式提出“學(xué)科理解”以前，教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時都會基于自身這樣或那樣的理解方式對所教內(nèi)容進(jìn)行解讀，只不過以前更多的是從學(xué)科知識本體層面進(jìn)行理解，而且是偏向單點的，而非如現(xiàn)在所強(qiáng)調(diào)的從學(xué)科知識本身及其背后的學(xué)科思想方法等多角度進(jìn)行結(jié)構(gòu)化的理解。故如若將教師的學(xué)科理解范疇延伸至學(xué)科教學(xué)設(shè)計與實施的各個方面（圖4），似乎使“學(xué)科理解”失去了它在當(dāng)前基礎(chǔ)教育改革背景下被著重強(qiáng)調(diào)的特殊性、突出性與急迫性。

2.2.2 教師基于學(xué)科理解的教學(xué)實踐研究

此類研究中研究者們基于自身認(rèn)知的學(xué)科理解應(yīng)然方式在各類教學(xué)主題上進(jìn)行了各自的教學(xué)實踐。李俊紅（2020）以“換個角度看世界”復(fù)習(xí)課教學(xué)為例，基于化學(xué)學(xué)科理解抽提相關(guān)內(nèi)容的認(rèn)識視角與認(rèn)識思路，將具體的化學(xué)知識與化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)相聯(lián)系，進(jìn)而開展落實素養(yǎng)為本的課堂教學(xué)[29]。陳美釵（2016）基于化學(xué)教與學(xué)的現(xiàn)狀，提出基于學(xué)科理解構(gòu)建化學(xué)思維課堂的必要性，闡述了自身對化學(xué)學(xué)科的理解，并就基于學(xué)科理解的化學(xué)思維課堂教學(xué)案例進(jìn)行剖析[30]。類似研究還有邵涵（2020）[31]及楊素紅（2020）[32]等。此類研究較好地演繹了教師基于化學(xué)學(xué)科理解應(yīng)然方式如何開展課堂教學(xué)，且大都給出了經(jīng)驗性的反思與分析，給其他一線教師開展基于化學(xué)學(xué)科理解的教學(xué)提供了較好參考。但多為教師經(jīng)驗性的個案研究，方法層面的可借鑒性和遷移性相對欠缺。

2.2.3 教師學(xué)科理解的現(xiàn)狀測查

此類研究多以問卷法為主、訪談法為輔了解教師基于某個教學(xué)主題或整體的學(xué)科理解現(xiàn)狀。張利琦（2013）通過文獻(xiàn)文本分析法與訪談法了解高中化學(xué)教師對化學(xué)平衡移動的學(xué)科理解，但只是針對教師對化學(xué)反應(yīng)平衡移動的判斷來分析教師的學(xué)科理解，即僅討論對知識點的理解[33]。王琪琪（2019）基于三角論證歸納出化學(xué)教師學(xué)科理解的具體維度并設(shè)計問卷對高中化學(xué)教師的學(xué)科理解現(xiàn)狀進(jìn)行探查[34]。楊彩云（2020）則直接借鑒王琪琪的教師學(xué)科理解維度，圍繞“元素化合物”主題對化學(xué)教師進(jìn)行學(xué)科理解現(xiàn)狀測查[35]。王偉（2020）認(rèn)為化學(xué)學(xué)科理解的對象應(yīng)包括學(xué)科價值、學(xué)科方法、知識結(jié)構(gòu)、知識獲取及知識本質(zhì)，并先通過調(diào)查法了解高中化學(xué)教師的學(xué)科理解整體水平，而后再通過課堂觀察和訪談等量化和質(zhì)性結(jié)合的混合式方法了解10位教師在“原電池”教學(xué)主題上的學(xué)科理解具體狀況[36]。而張笑言等（2020）采用純質(zhì)性研究，基于扎根理論分析了專家團(tuán)隊對某“乙醛”授課課例的研討過程，揭示了該授課教師在該主題上是如何進(jìn)行學(xué)科理解的[37]。故可見此類研究在研究內(nèi)容上有基于整體水平的宏觀研究，也有基于具體主題的微觀研究;在研究方法上多以量化方法為主，質(zhì)性方法為輔;在研究范式上盡為橫斷研究，缺乏動態(tài)的、跟蹤性研究。另對于化學(xué)學(xué)科理解的對象不同研究者仍認(rèn)知不一，該概念仍存在本體性問題。

3 問題與討論

（1） 化學(xué)學(xué)科理解存在本體性問題。如上可見，“化學(xué)學(xué)科理解”目前還存在一定程度的概念及范疇異化或泛化，故未來研究可能還需對該概念的本體性問題進(jìn)行持續(xù)探討。私以為可以借鑒哲學(xué)視角，從化學(xué)哲學(xué)層面，如本體論、認(rèn)識論、方法論及社會論等對其進(jìn)行系統(tǒng)梳理，如化學(xué)學(xué)科的定義、性質(zhì)及研究的基本問題等屬于本體論范疇，化學(xué)觀念、規(guī)律及理論的分析屬于認(rèn)識論范疇，而對學(xué)科中各類方法的討論則屬于方法論范疇[38]。另也有必要在理論研究與實踐操作間尋找一個恰當(dāng)?shù)钠胶猓@既需要學(xué)界充分的理論推演和學(xué)理分析，也需要一線課堂扎實的經(jīng)驗摸索和實踐總結(jié)，以集體智慧和實踐邏輯去發(fā)現(xiàn)、凝煉和檢驗。

（2） 教師化學(xué)學(xué)科理解現(xiàn)狀的測查中研究范式不夠立體，研究方法可進(jìn)一步豐富化。在研究范式上皆采用橫斷研究以了解一定時期內(nèi)教師學(xué)科理解的現(xiàn)狀，但教師的學(xué)科理解是不斷發(fā)展的。相比之下，縱向研究中對同一研究對象的持續(xù)觀察可以更深入地揭示教師學(xué)科理解發(fā)展軌跡，更有助于揭示其內(nèi)在形成機(jī)制以獲得教師學(xué)科理解發(fā)展圖式，以為教師的職前培養(yǎng)及職后發(fā)展提供更多決策信息。故動態(tài)的、縱向性研究或許是該領(lǐng)域待開展的方向之一。在研究方法上目前研究者著重采用問卷法，根據(jù)自上而下的理論演繹和學(xué)理分析提出學(xué)科理解應(yīng)然范疇進(jìn)而設(shè)計具體問卷，依據(jù)問卷調(diào)查結(jié)果分析和說明問題，較缺乏自下而上的扎根實際情況的現(xiàn)實歸納。且教師的化學(xué)學(xué)科理解存在較大程度的緘默性、情境性及主題差異性，如何讓教師更完整地表露出自身的學(xué)科理解，如何更全面有效地捕捉到相關(guān)信息以及更深入地了解教師在不同教學(xué)主題上存在的差異及影響因素等諸如此類的問題是日后研究中可能需要思考的方向。

（3） 教師基于學(xué)科理解的教學(xué)實踐研究缺乏方法論探討。該類研究中多為基于個案的經(jīng)驗性研究，未曾對化學(xué)學(xué)科理解與一般教學(xué)設(shè)計過程及其基本要素的融合路徑進(jìn)行探討，現(xiàn)有研究成果對一線教學(xué)的遷移性可能相對較低。故未來研究有必要從教學(xué)視角探索基于化學(xué)學(xué)科理解的教學(xué)設(shè)計方法論，從而實現(xiàn)“學(xué)科理解”概念的進(jìn)一步理論體系化及實踐的可操作化，為“素養(yǎng)為本”的課堂教學(xué)提供確切借助。

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