林紅
[摘要] 從化學知識的學習目標澄清、各種先進教學理論的梳理、新時代學校學習場景革命的分析入手,從“融”教育理念出發(fā),以學校教育為落腳點,探索學校場景建設與化學情境教學的深度融合,結合理論和實踐兩個方面的經(jīng)驗,構建基于場景的化學情境教學新范式,以期推動情境教學在新時代學校教育中的進一步發(fā)展。
[關鍵詞] 場景;情境教學;“融”教育
一、化學知識學習目標的再審視
化學是一門研究物質構成、性質和變化的自然科學?;瘜W知識學習的目標具有多維的屬性,包括科學屬性、實踐屬性、文化屬性及社會屬性等。其中,科學屬性具有強大的客觀性、確定性、抽象性,是化學學科知識的第一屬性,是其他屬性存在的前提和基礎,表現(xiàn)為化學知識的合本質性、合邏輯性和合規(guī)律性。
長期以來,傳統(tǒng)教學秉持客觀知識學習觀,通過以傳統(tǒng)講授法為主導的課堂教學,幾乎將化學知識學習的全部目標聚焦于其科學屬性,依賴符號化、抽象化、邏輯化的知識傳授,強調(diào)使學生掌握科學的化學知識——一種從人類個體性化學經(jīng)驗生成的化學領域客觀公共性知識,并讓學生將這些知識用于紙筆考試。這樣的抽象式、思辨式、機械實驗式、虛擬實踐式知識學習方式,忽略了化學知識學習的實踐屬性、文化屬性和社會屬性,“紙上談兵”“書本上學游泳”是其生動寫照。這樣的化學知識學習目標過于簡單,是一種理性化的化學知識學習,具有較強的邏輯性、系統(tǒng)性、穩(wěn)健性、效率性,也因此成了當代化學教育中最流行和普遍的知識學習方式,但它忽視了那些不能被抽象為邏輯語言的內(nèi)隱能力與實踐智慧,從而造成大量有價值的人類智慧因未被表達而流逝。
結合化學知識的學科特點,以及前述化學知識學習目標的多維屬性,筆者認為,化學知識學習的目標是在科學性、實踐性、體驗性的統(tǒng)整協(xié)同中,實現(xiàn)化學學科核心素養(yǎng)的提升,轉識成智,進而促進學生的全面發(fā)展,讓學生得到更高階的自由發(fā)展、創(chuàng)造性發(fā)展。這樣的化學知識學習目標,兼顧了傳統(tǒng)有效率的科學性知識本體學習目標、核心素養(yǎng)時代實踐性隱性知識能力目標與體驗性情感態(tài)度價值觀的培養(yǎng)目標。例如,通過實踐和體驗,學生在化學綜合性學習中獲得的“惰性氣體”知識得以內(nèi)化、活化,讓客觀知識得以向主觀個體轉化,以溝通個體經(jīng)驗世界,習得隱性知識技能方法,形成化學知識“信仰”。通過情境中對科學性知識的分析、使用與創(chuàng)造,萌生化學思想觀念,通過情境變化的知識遷移——學以致用,在知識學習中產(chǎn)生創(chuàng)造性——創(chuàng)生新知,從而成為知識的體驗者、實踐者、對話者,再進階為知識學習的建構者,最終實現(xiàn)自身的全面、自由發(fā)展。這才是新時代化學知識學習目標的應然方向。
二、化學知識學習的時代邏輯
1.化學知識學習的指向——情境為本
全面且科學的化學知識學習目標的實現(xiàn),離不開當前比較先進的各種教學理論,包括“做中學”、建構主義學習理論、情境認知理論、實踐性學習、體驗性學習、情境教學、境脈教學等。下面,作簡要梳理。
杜威“做中學”理論概括了教學活動的五個步驟,即營造真實的經(jīng)驗情境、從情境中產(chǎn)生真實的問題、搜集資料、產(chǎn)生問題解決方法、通過應用檢驗方法,“做中學”理論突出了情境的重要性。建構主義學習理論認為“情境”“協(xié)作”“會話”和“意義建構”是學習環(huán)境中的四大要素或四大屬性;在建構主義學習環(huán)境下,教學設計不僅要考慮教學目標分析,還要考慮有利于學生建構意義的情境創(chuàng)設,并把情境創(chuàng)設看作教學設計的最重要內(nèi)容之一。情境認知理論強調(diào)學生在學習過程中主動建構知識的意義,并力圖在更接近、更符合實際情況的情境性學習活動中,以個人原有的經(jīng)驗、心理結構和信念為基礎來理解新知識。約瑟夫·雷林認為實踐性學習是將理論與實踐相結合,把知識和經(jīng)驗相統(tǒng)一的學習方式;實踐性學習強調(diào)把學習置于復雜的、有意義的實際情境中,通過讓學生在實際情境中親歷實踐過程來解決真正的問題,從而學習到隱含在問題背后的思想方法,并積累經(jīng)驗。
學科實踐恰好建立在生成主義、實踐取向的知識論基礎之上,強調(diào)學科知識應在真實情境中探究得到,而不是放在人類知識的寶庫中等待被傳承。達克沃斯認為,“最理想的教學應是投入式的,它應鼓勵學習者與學習內(nèi)容直接接觸,形成一種具身體驗,而不是建立在他人的理解之上”。從心理學角度看,體驗性學習的優(yōu)勢在于它更多地涉及情節(jié)記憶、情緒記憶、默會知識、實用智力,以及學習過程中的自我決定性,有必要在學校教育情境中運用體驗性學習。情境教學是運用真實場景或真實事件創(chuàng)設的具體情境,讓學生在生動的場景中激發(fā)學習興趣,在探究問題或者解決實際問題的過程中自主理解知識、建構知識,進而高效率學習的教學方式。境脈教學則是情境教學深入發(fā)展的一種新范式,其設計與指導的基本要素主要分為五個方面:一是任務情境力求真實(生活),二是學習要素場域聚合(跨界),三是互動對話經(jīng)驗生成(體驗),四是思維脈絡結構呈現(xiàn)(策略),五是心智模型日漸優(yōu)化(建模),從中可以看出,情境是居于首位的。
綜上所述,情境成為各種先進教學理論共同的指向和實施基礎,《義務教育化學課程標準(2022年版)》(以下簡稱“新課標”)也強調(diào)“真實情境的創(chuàng)設”“加強知識學習與學生經(jīng)驗、現(xiàn)實生活、社會實踐之間的聯(lián)系”??梢?,化學知識的學習離不開情境。學校如何在新的時代基于情境、融于情境、優(yōu)化情境,形成與情境緊密相關的化學情境教學新范式,讓學生獲取強有力的知識,成為一個重要的命題。
2.新時代學校學習場景的革命——場景為核
多年來,傳統(tǒng)教學中,教與學被限制在傳統(tǒng)教室的空間內(nèi),“師講生聽”、剝離情境的學習大行其道。但在進步教學觀中,教學是一種引發(fā)、激勵并維持學生學習的過程,強調(diào)學生自主合作、探究性學習,教學不局限于教室,校內(nèi)外都有用于學生學習的資源。身處不同教學場所的學生能不斷地擴展自己知識學習的邊界,進而在擴展中消弭知識學習的邊界,通過空間的多樣性和豐富性,真切體驗學習的實踐屬性和過程屬性。
情景、場景強調(diào)物質空間和意義空間的結合,要從二元分離走向合一,展示社會的實然樣態(tài)。“場景”指一定區(qū)域內(nèi)蘊含特定價值觀的設施組合,以及體現(xiàn)一定價值觀的文化設施集群。場景有多種意涵,本文中將場景界定為空間場所+道具“布景”,它是服務于化學教學情境的。
長期以來,情境教學的發(fā)展受制于學校傳統(tǒng)教室場景,知識的情境化更多是瑣碎化,或是虛擬的想象,缺乏具身性、體驗性、真實性,影響學生的學習效果。顯然,學校傳統(tǒng)教室、實驗室場景已經(jīng)不能滿足學生學習的需求。新時代學校的設計與建造,已經(jīng)開始考慮各學科教學場景、非正式學習場景的需求,學習場景已不再局限于傳統(tǒng)教室、實驗室,而是打造出許多主題學習場景。譬如,筆者所在學校教學樓頂打造了3500平方米的“化學+N”綜合學習基地,內(nèi)設花草果蔬“四園”、魚稻共生池、“風、光、水”清潔能源發(fā)電場、農(nóng)場露天理科教室等場景,讓化學等國家課程直接安排在屋頂上課,突破了傳統(tǒng)教室場景。
此外,我們還有校園“種子博物館”、服裝時尚館、科學工坊、美術館等場景,不一而足。學校如火如荼的場景建設和對教學情境的積極營造,極大促進了學科及跨學科情境教學的深入推進。學校學習場景的建設,借鑒了橫店影視城的思路,通過大型場景建設和針對學科課程內(nèi)容的靈活布景,能實現(xiàn)課程實施的集約化、效率化??傊聲r代學校學習場景的革新使化學知識學習走向體驗和實踐,助力核心素養(yǎng)教育落地。
3.化學知識學習的新趨向——“融”為理念
化學知識學習目標的實現(xiàn),需要指向情境的各種先進教學理論的支撐,需要指向情境的各種學習場景的構建,單一的場景和教學理論并不能支撐新時代化學情境教學,也不能支撐全面且科學的化學知識學習目標。新時代基于場景的化學情境教學,應該汲取多種優(yōu)質教學理論的精華,關涉化學知識學習所需的多個場景,這樣的學習趨勢,應然地指向了“融”這一教育理念。
《說文解字》:“融,炊氣上出也。從鬲,蟲省聲?!庇伞叭凇弊稚l(fā)而來的“融”教育理念,其意涵是融通、融合、融匯、融創(chuàng)。具體到化學知識的學習,包括融通場景、融合五育、融匯學科、融創(chuàng)方式。
融通場景,主要是指基于學校辦學理念,在化學學科場景構建中,融通時間軸,即場景包含過去、現(xiàn)在和未來,既有化學史元素,又有當代化學和未來前沿化學元素;融通空間軸是指在空間維度實現(xiàn)化學知識學習所需的多個場景融通、多種情境整合。融合五育,五育指向成長軸,融合五育的化學情境教學旨歸是“全人”教育,是從化學單學科核心素養(yǎng)培育向超越學科的綜合核心素養(yǎng)培育的升級。融匯學科,指向基于化學學科實踐課,新課標提倡化學學科拿出10%的課時開展學科實踐,實踐是綜合的、跨學科的,因而化學實踐課依據(jù)不同的內(nèi)容,構建綜合場景,融入其他學科,匯聚在主題化學實踐課中。融創(chuàng)方式,一是指基于場景的化學情境教學將理論學習和實踐學習相融,體驗式學習和間接學習相融;二是指將前述建構主義理論、合作學習理論、項目式學習等多種教學理論相融,創(chuàng)生適合當?shù)匦G?、學情的化學情境教學方式。新時代化學知識學習面臨復雜的學情、校情、社情,“融”教育理念,集百家之長,創(chuàng)生教育智慧,能夠適應新時代化學學習的要求。
三、基于場景的化學情境教學新范式
1.場景構建原則
知識具有場景依賴性。一堂課的化學知識指向的針對性場景具有多樣性、復雜性,因而化學知識場景構建應遵循一定的原則,滿足學生化學知識學習對場景的需求。筆者所在學校經(jīng)過長期探索,總結出場景構建的四大原則:一場多用、多場聯(lián)用、虛實共用和人為優(yōu)化。
一場多用,指一個大型化學場景建設完成后,可以根據(jù)不同的化學課進行不同的場內(nèi)布景,課課不同,與之匹配的是“場場不同”。例如,學校教學樓屋頂3500平方米的“化學+N”自然科學綜合基地,這個大場域中的“百花園”,在上“中和反應”化學課時,可以布置酸性和堿性土壤等相關場景,在上“酸堿指示劑”課時,可以移走框式酸堿土壤,改換為牽?;ǖ戎参飯鼍啊6鄨雎?lián)用,指一堂化學課可能涉及屋頂化學試驗田、化學實驗室、化學教室多個場景,學生和老師會在這多個場景中上課,并進行轉場,實現(xiàn)多場景的聯(lián)合使用。虛實共用,指在實體場景不能滿足學生化學知識學習時,可以和虛擬場景共同使用,促進學生對化學知識的完整體驗和習得。例如,學生在屋頂實體農(nóng)田場景中學習“中和反應”知識,隨著學習的深入,學生需要探究酸堿離子微觀角度的化學中和反應過程,這時教師可以嘗試利用虛擬現(xiàn)實技術的沉浸式環(huán)境創(chuàng)設復雜任務情境,為學習者提供多通道感知和復合型信息檢索的機會,增強情感投入和學習體驗。又如,創(chuàng)設酸堿離子微觀反應過程的虛擬動畫場景,讓學生具身沉浸,通過虛擬場景和實體場景的互補共用,實現(xiàn)深度學習目標。人為優(yōu)化,指化學學科教學場景的構建不完全等同于復雜的、飽含劣構問題的社會真實場景,而是需要去粗取精,聚焦學科教學核心問題,在真實場景的基礎上進行人為干預,由此加工成學習活動所需的教學場景。
2.“融”教育視域下基于場景的化學情境教學范型
以“融”的教育視野,結合學?;瘜W學科場景構建,我們提煉出“融”教育視域下基于場景的化學情境教學范型——化學情境教學“火箭模型”,如圖1所示。
其一,完整的情境教學包括以下三個環(huán)節(jié):情境化、去情境化和再情境化。三個環(huán)節(jié)相輔相成,缺一不可。該范型中,基于場景的化學情境教學課堂結構是圖中“火箭模型”的主體部分,包括入境(情境化)、境思分離(去情境化)、新境遷移(再情境化)。入境是指將化學知識還原到場景情境中,讓學生在情境中圍繞問題和任務充分探索、學習。境思分離是指在學生經(jīng)歷情境中的知識學習后,教師引導學生聚焦知識蘊含的思維、方法、技能,剝離情境,進行抽象化的歸納、綜合,從具體到一般,從感性到理性,從而認識和掌握化學知識的普遍規(guī)律。新境遷移是要求學生將情境中習得的化學知識和素養(yǎng)應用到新的情境中,讓知識“活化”,學以致用,培育化學學科素養(yǎng)和其他綜合素養(yǎng)。
其二,“四性”是“火箭模型”的一翼?!八男浴卑ㄕ鎸嵭?、體驗性、沖突性和融合性。教學情境具有認知性、情感性和實踐性的特征,其真實性乃是認知性、情感性和實踐性的基礎與前提。新課標指出,學生能否應對和解決陌生的、復雜的與開放性的真實情境問題,是檢驗其核心素養(yǎng)水平的重要方面。真實性體現(xiàn)在情境源自或模擬現(xiàn)實生活,真實性場景構建策略包括“形真”和“神似”。“形真”指向實境再現(xiàn);“神似”指向意境營造,注重讓學生從環(huán)境中體會到真實的意境,進而對教學活動產(chǎn)生共鳴、共振。體驗性是主體內(nèi)在的、歷時性的知情意行的親歷、體認和驗證過程?;瘜W情境教學中的體驗性包括具身體驗、替代性體驗和想象性體驗,特別注重角色扮演和角色轉換,唯有將學生代入醫(yī)生、采鹽工、藥劑師、鑄劍師、煉丹師、化學家等多種角色中,才能重走化學知識產(chǎn)生之路,形成高度的知識“信仰”與實踐智慧。沖突性指化學教學情境構建應當讓學生形成一定的認知沖突,讓學生帶著認知沖突進入情境,帶著懸念逐漸探究、解開懸念,從而實現(xiàn)深度學習。融合性,是“四性”中的關鍵,它包括虛實場景融合、教與學融合、教學境脈線融合、教學理論融合、情感與場景融合、五育融合、學科融合等,發(fā)軔于“融”教育理念,關涉前文的“四融”,是情境教學非常重要的一個特性。
其三,“四化”是“火箭模型”的另一翼?!八幕卑ńY構化、故事化、全程化、多樣化。結構化主要包括兩個方面,一是化學情境教學的知識結構化,包括大概念大單元的統(tǒng)整,知識蘊含的方法、思想、觀念的統(tǒng)整等;二是化學情境課堂的結構化,包括場景、問題、任務、活動等的統(tǒng)整,如形成“線網(wǎng)鏈環(huán)”結構。結構化的目的是使學生形成完整的知識體系和能力體系,達到“整體大于各部分之和”的目的。故事化,即以故事為教育理念,將整個教學過程設計成故事,學生不單是學習故事或聽故事得到體會,而且是以角色扮演經(jīng)歷故事,在實踐中反思自我、豐富自我,和他人的思想碰撞以得到發(fā)展?;趫鼍暗那榫硺嫿ň梢詫崿F(xiàn)故事化,可以從古代典籍、化學史、社會生活事件,以及漫畫、科幻文學、詩詞、擬人化自編材料等方面創(chuàng)生故事情境,這是化學情境教學的高級境界,須努力達到。全程化,是相對于情境碎片化而言的,致力于大單元的大故事、大問題、大情境構建,要求故事情境貫穿一節(jié)課的全過程,甚至延展到課前、課后,而不是局部。全程化讓化學教學更具整體性,有利于學生結構化知識的構建。多樣化,指化學情境教學樣態(tài)的多樣化,在基于場景的化學情境教學中,既可以融入項目式學習、大單元大概念學習,又可以采用主題情境學習、實踐性學習,抑或“教學做”合一模式,教學方式可謂多樣共生。
其四,“兩線”是化學情境教學“火箭模型”的頭部。“兩線”包括明線和暗線,明線主要指場景線、問題線、任務線,暗線指化學觀念、科學探究、科學思維、態(tài)度與責任的學科素養(yǎng)線。通過將不同的場景、問題、任務與素養(yǎng)“串珠成線”,形成可持續(xù)推進的化學情境課堂教學境脈,能夠科學、有效地推動化學情境教學進程,促進教學目標的實現(xiàn)。
其五,“四要素”是化學情境教學“火箭模型”的尾翼,包括情感、合作、探究、思維四個要素。情感活動與認知活動是不可分割的,二者的結合是學習的核心。真正理想的教學是知情互動。學生的學習是知、信、行三者的合一,學生只有把知識轉化成了信念和信仰,才能付諸實踐,最終將知識內(nèi)化為學科素養(yǎng);信念和信仰飽含情感的因素,需要情感的介入才得以完成。合作,指向化學情境教學中學生的對話、任務、行為共同體,合作能夠彌補學生“獨學”的低效和不足,合作是真理的“敞亮”和客觀思想本身的實現(xiàn)。探究,是化學情境教學的學科印記和本質,探究無處不在,實驗和試驗無處不有,探究天然地契合情境教學。思維,是情境教學的目的和歸宿,是學科核心素養(yǎng)之關鍵能力形成的“命門”,思維的發(fā)展是學生首要的發(fā)展。創(chuàng)設情境時要以學生的思維為核心,使學生的認知活動與情感變化相結合,在這個過程中提高學生的思維品質;要以“記憶、抽象概括、比較、歸納演繹、分析綜合、遷移應用、聯(lián)想、想象、創(chuàng)造、批判、聚合發(fā)散”等思維訓練,作為情境教學中思維發(fā)展的指向。
總而言之,基于場景的化學情境教學范式,具備一定的模型框架,如“四性、四化、兩線、四要素”。但在具體實操中又有各種變式模型,如“種子的土壤生病了——中和反應”大概念大單元實踐課側重大概念統(tǒng)攝的大場景,“貝爾·格里爾斯野外求生——水的凈化”優(yōu)質課側重多個小場景的整合及故事情節(jié)性,不一而足。該教學范式并不要求“大而全”,即一堂課包含所有方面的所有要素,其實,只要具備每個方面的至少一種關鍵點即可,例如“四性”中具備真實性、“四化”中具備故事化、“兩線”中具備明線、四要素中具備思維要素。實踐中,基于屋頂自然基地、校園化學館、化學池塘、校內(nèi)茶園等新時代校園“化學+N”特色場景,我們以“融”教育為理念,積極推動化學情境教學發(fā)展,起到了很好的示范作用。
[本文系深圳市教育科研專家工作室專項課題“彰顯育人為本的學校場景建設行動研究——以‘化學+N試驗田為例”(項目編號:kyzj4p032)階段性研究成果]
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