吳育輝 （貴州省凱里市第十四中學(xué)）

在初中化學(xué)教學(xué)中，化學(xué)概念是學(xué)好化學(xué)知識(shí)的重要基礎(chǔ)。教師要加以重視，優(yōu)選教學(xué)策略，引導(dǎo)學(xué)生把握化學(xué)概念本質(zhì)，提高化學(xué)概念教學(xué)有效性。那么怎樣的教學(xué)策略才是有效的呢？筆者以為最關(guān)鍵的一點(diǎn)就是要研究學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律，知道學(xué)生在建構(gòu)化學(xué)概念的時(shí)候會(huì)建立一個(gè)怎樣的思維過(guò)程，尤其是要學(xué)會(huì)用有效的教學(xué)理論來(lái)指導(dǎo)化學(xué)概念的教學(xué)。基于這樣的認(rèn)識(shí)，筆者選擇變式理論來(lái)指導(dǎo)化學(xué)概念的教學(xué)。無(wú)論是從概念建構(gòu)的角度來(lái)看，還是從培育化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的角度來(lái)看，變式理論都能起到了積極的作用。本文以仁愛(ài)版“酸性溶液和堿性溶液”的概念教學(xué)為例，重點(diǎn)論述變式理論在初中化學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用。

一、變式理論在初中化學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值

變式理論是學(xué)習(xí)心理學(xué)中的重要理論。變式理論的核心是變式這一概念。所謂變式是指變換同類事物的非本質(zhì)特征來(lái)突出事物的本質(zhì)特征、變更觀察事物的角度與方法來(lái)突出隱蔽的本質(zhì)要素，從而讓學(xué)習(xí)者掌握事物本質(zhì)特征、要素與規(guī)律的過(guò)程。相對(duì)于一般的概念教學(xué)思路而言，變式理論最大的好處在于讓學(xué)生去自主比較與判別，這既釋放了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，同時(shí)又可以讓學(xué)生在概念學(xué)習(xí)的過(guò)程當(dāng)中掌握基本的概念建構(gòu)方法，從而形成能力并生成核心素養(yǎng)。

化學(xué)概念教學(xué)過(guò)程中，變式理論可以演繹為基于概念外延和內(nèi)涵的靜態(tài)“概念性變式”，和基于概念形成過(guò)程的動(dòng)態(tài)“過(guò)程性變式”，以及基于概念多角度表達(dá)的“多維性變式”等不同的變式策略。事實(shí)證明，利用這些變式和遷移策略，有助于學(xué)生對(duì)化學(xué)概念本質(zhì)的理解，提高化學(xué)課堂教學(xué)的實(shí)效。基于這些實(shí)效去理解變式理論的應(yīng)用價(jià)值，可以得出這樣的認(rèn)識(shí)：

其一，變式理論可以優(yōu)化初中化學(xué)概念教學(xué)過(guò)程。

概念的學(xué)習(xí)需要一個(gè)過(guò)程。無(wú)論是用顯性的教學(xué)理論，還是用隱性的教學(xué)理論，學(xué)生的概念學(xué)習(xí)必然會(huì)有一個(gè)與之相匹配的過(guò)程。理論不同，這個(gè)過(guò)程就不同。運(yùn)用變式理論來(lái)指導(dǎo)概念教學(xué)，可以給學(xué)生提供一個(gè)觀察、分析與比較的學(xué)習(xí)過(guò)程。相對(duì)于傳統(tǒng)的以記憶為核心的概念學(xué)習(xí)過(guò)程來(lái)說(shuō)，變式理論的優(yōu)點(diǎn)非常明顯：學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展有更大的空間，學(xué)習(xí)情感可以得到滿足。學(xué)生可以不再通過(guò)機(jī)械記憶而獲得更加深入的概念理解，這顯然是一個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程的優(yōu)化。

其二，有助于發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，是當(dāng)前初中化學(xué)教學(xué)的基本任務(wù)之一。核心素養(yǎng)的發(fā)展需要一個(gè)有效的學(xué)習(xí)過(guò)程來(lái)支撐，用變式來(lái)促進(jìn)學(xué)生的概念建構(gòu)，學(xué)生在自主比較與鑒別的過(guò)程中，就有更多的宏觀辨識(shí)與微觀探究的機(jī)會(huì)，就能夠更準(zhǔn)確地分析化學(xué)變化的基本規(guī)律，以形成變化觀念與平衡思想，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展就有了更為充分的保障。

其三，變式理論的長(zhǎng)期運(yùn)用可以提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)品質(zhì)。

如果能夠充分發(fā)揮變式教學(xué)的價(jià)值，那么學(xué)生從概念學(xué)習(xí)開(kāi)始，就會(huì)在每一個(gè)概念的學(xué)習(xí)過(guò)程當(dāng)中遇到不同的情境，在概念運(yùn)用的過(guò)程中涉及不同的情境，這會(huì)自然激發(fā)學(xué)生的比較意識(shí)，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)同樣一個(gè)概念，在不同的情境當(dāng)中可以獲得不同的理解，當(dāng)這些理解能夠綜合起來(lái)的時(shí)候，就是學(xué)生形成新知的時(shí)候。有了這樣的過(guò)程，學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)就能夠得到可持續(xù)提升。

以上三點(diǎn)變式理論在初中化學(xué)概念教學(xué)中的價(jià)值，彰顯著變式理論的生命力，意味著其在核心素養(yǎng)背景下的初中化學(xué)教學(xué)中，也有著廣闊的運(yùn)用空間。

二、變式理論在初中化學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用探究

變式理論是一個(gè)內(nèi)涵豐富的理論。在具體運(yùn)用的時(shí)候，需要與具體的內(nèi)容結(jié)合起來(lái)，以形成更具操作性的教學(xué)策略。概念圖建構(gòu)式課型就是在概念或原理較為集中的知識(shí)領(lǐng)域，通過(guò)建構(gòu)概念圖，幫助學(xué)生梳理概念間的聯(lián)系和區(qū)別；通過(guò)變式訓(xùn)練，掌握概念的內(nèi)涵和外延，從而提高學(xué)生概念原理的遷移應(yīng)用能力的一種課堂教學(xué)模式。這種概念圖建構(gòu)式課型，對(duì)概念建構(gòu)有著明顯的作用。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步總結(jié)變式理論在概念教學(xué)中的應(yīng)用，可以濃縮出來(lái)的策略是：研究學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)與認(rèn)知特點(diǎn)，在促進(jìn)學(xué)生概念學(xué)習(xí)的過(guò)程中提供豐富的變式，讓學(xué)生在變式理論的引導(dǎo)之下主動(dòng)比較與鑒別，從而形成對(duì)所學(xué)化學(xué)概念的本質(zhì)認(rèn)識(shí)，進(jìn)而建構(gòu)起相應(yīng)的概念。

仁愛(ài)版初中化學(xué)的“酸性溶液和堿性溶液”概念，在教材設(shè)計(jì)中有著非常用心的一面。比如說(shuō)其首先介紹的是“食物的酸味、苦澀味往往與食品溶液的酸堿性有關(guān)”，而在引入的時(shí)候則是明確“你知道嗎？我們每天都在使用或接觸酸性和堿性溶液。如果你今天吃了橙子、蘋(píng)果或食醋，那么你的膳食中就包含了酸性溶液；如果你用了洗發(fā)劑，那么你可能就使用了堿性溶液”。短短幾句話，闡述了三個(gè)方面的內(nèi)容：一是酸性溶液和堿性溶液在生活中普遍存在；二是闡述了事實(shí)；三是隱藏著問(wèn)題。第一個(gè)闡述可以打破學(xué)生原有的認(rèn)知平衡，第二個(gè)闡述給出了解釋，第三個(gè)闡述是進(jìn)一步提出了新的問(wèn)題。這三個(gè)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，具有顯著的整體特征。有了這樣一個(gè)良好的設(shè)計(jì)作為基礎(chǔ)，其后的變式設(shè)計(jì)就更加順利。具體可以設(shè)計(jì)這樣兩個(gè)環(huán)節(jié)：

一是將生活中不同的酸性或堿性食物進(jìn)行比較。通過(guò)比較學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)：檸檬、橘子中因?yàn)橛袡幟仕?，蘋(píng)果中有蘋(píng)果酸，酸牛奶中有乳酸，食醋中有醋酸，而蘇打水、堿性電池等則含有堿性溶液。學(xué)生基于這樣的簡(jiǎn)單比較，就能夠發(fā)現(xiàn)酸性溶液和堿性溶液是有區(qū)別的。而且學(xué)生會(huì)從自己的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，然后通過(guò)簡(jiǎn)單的思考，得出在“生活中普遍存在酸性和堿性溶液”既是最普遍的現(xiàn)象，同時(shí)又是有著化學(xué)原理的現(xiàn)象。

二是以教材中設(shè)計(jì)“觀察思考”為基礎(chǔ)，讓學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)去尋找類似的情形，并且進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。應(yīng)當(dāng)說(shuō)學(xué)生對(duì)于此類經(jīng)驗(yàn)還是比較多的。教師的任務(wù)之一就是充分估計(jì)學(xué)生可能出現(xiàn)的答案，然后準(zhǔn)備好相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)材料。當(dāng)學(xué)生有了自己的見(jiàn)解之后，就讓學(xué)生去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的演示。如此，就出現(xiàn)這樣的實(shí)驗(yàn)情形：波義耳的探究中所提出的問(wèn)題，是不是所有酸性物質(zhì)都能使紫羅蘭花變紅？堿性能不能使之變色？

如果說(shuō)第一個(gè)環(huán)節(jié)是奠定了學(xué)生運(yùn)用變式的基礎(chǔ)，那么第二個(gè)環(huán)節(jié)就是變式的核心，而且這樣一個(gè)提供變式的過(guò)程是由學(xué)生自主進(jìn)行的，因此其在促進(jìn)學(xué)生理解酸堿溶液判斷的基礎(chǔ)上，更能夠發(fā)揮積極的作用。具體來(lái)說(shuō)這種作用體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

其一，通過(guò)變式，學(xué)生明白了溶液所對(duì)應(yīng)的具體的生活情形。這一點(diǎn)對(duì)于初中學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)而言至關(guān)重要，因?yàn)槠湟馕吨橄蟮幕瘜W(xué)知識(shí)能夠與形象的生活事例結(jié)合在一起，學(xué)生就可以將化學(xué)概念植根于生活事例的基礎(chǔ)之上。那么為什么說(shuō)變式在其中發(fā)揮著重要作用呢？通過(guò)上面的第一個(gè)環(huán)節(jié)可以發(fā)現(xiàn)，同樣是置于水中，但是酸和堿的“表現(xiàn)”完全不同——這種不同的現(xiàn)象，在學(xué)生的生活當(dāng)中已經(jīng)有了相關(guān)的體驗(yàn)，因此學(xué)生在比較的時(shí)候，既能夠激活自身的生活經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)又能夠從化學(xué)的角度去進(jìn)行思考。這是一種自然而然將化學(xué)與生活銜接起來(lái)的行為，這樣的銜接也就意味著化學(xué)概念擁有了生命力，這種生命力體現(xiàn)在化學(xué)概念，在生活經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得到了生長(zhǎng)。與此同時(shí)，這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程還可以給學(xué)生一個(gè)暗示，那就是在每學(xué)習(xí)一個(gè)新的概念的時(shí)候，都應(yīng)當(dāng)想方設(shè)法將之與具體的生活實(shí)例結(jié)合起來(lái)。一旦學(xué)生形成這樣的意識(shí)并且付諸努力，那么無(wú)形之中就優(yōu)化了學(xué)生自身的學(xué)習(xí)方法，提升了學(xué)習(xí)品質(zhì)。

其二，通過(guò)變式，可以讓學(xué)生的思維方式得到優(yōu)化。化學(xué)學(xué)科本質(zhì)上是一門(mén)自然學(xué)科，自然學(xué)科知識(shí)的建構(gòu)離不開(kāi)高水平的思維。所謂高水平的思維就體現(xiàn)在思維方式的恰到好處上。比如說(shuō)在遇到一個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，學(xué)生能夠憑直覺(jué)準(zhǔn)確地確定問(wèn)題解決的方向，知道應(yīng)當(dāng)選擇哪些化學(xué)知識(shí)，如何將這些化學(xué)知識(shí)進(jìn)行組合與推理，如何評(píng)價(jià)自己的問(wèn)題解決過(guò)程……這里的每一個(gè)“知道”背后，都有著相應(yīng)的思維方式。如直覺(jué)思維、邏輯思維，等等?？墒枪P者想強(qiáng)調(diào)的是，通過(guò)變式教學(xué)理論的運(yùn)用，可以給學(xué)生提供一個(gè)情境多樣、問(wèn)題多元的學(xué)習(xí)過(guò)程。在這樣的過(guò)程中，學(xué)生會(huì)全力調(diào)用自身的思維去解決問(wèn)題，這樣學(xué)生的思維水平就能夠得到提升，思維方式當(dāng)然也能得到優(yōu)化。

考慮到概念教學(xué)是化學(xué)學(xué)科教學(xué)的基礎(chǔ)，如果在概念教學(xué)的過(guò)程中變式理論能夠得到充分的運(yùn)用，那么學(xué)生就能夠更好地培養(yǎng)自身的知識(shí)與實(shí)例關(guān)聯(lián)且發(fā)展自身思維水平的意識(shí)與能力。

三、變式理論在初中化學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用思考

在以上的教學(xué)案例當(dāng)中，變式的作用是非常明顯的：學(xué)生通過(guò)更換溶質(zhì)之后，得到了不同的溶液。具體的實(shí)驗(yàn)雖然不同，但是內(nèi)在的本質(zhì)是一樣的。學(xué)生通過(guò)分析與綜合，再進(jìn)一步運(yùn)用化學(xué)語(yǔ)言概括，就可以得出溶液的概念，并且給出其準(zhǔn)確的定義。

類似的其他概念教學(xué)中，教師也可以研究概念的生成過(guò)程，然后看學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)當(dāng)中可能存在怎樣的變式。只要學(xué)生能夠根據(jù)辨識(shí)的思路去發(fā)現(xiàn)與概念相關(guān)的不同現(xiàn)象，那么學(xué)生思維加工的對(duì)象就越豐富，學(xué)生可以比較的對(duì)象也就越多，也就更容易得出與具體化學(xué)概念相關(guān)的本質(zhì)理解與科學(xué)表述。從變式方法運(yùn)用的角度來(lái)看，變式的運(yùn)用凸顯了概念的本質(zhì)要素——學(xué)生在變式分析的過(guò)程中，可以發(fā)現(xiàn)非本質(zhì)因素，然后總結(jié)出與本質(zhì)因素相關(guān)的元素，這自然會(huì)促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的理解；從核心素養(yǎng)發(fā)展的角度來(lái)看，學(xué)生基于自己的經(jīng)驗(yàn)去提供實(shí)例進(jìn)而尋找出與概念建構(gòu)相關(guān)的本質(zhì)要素，離不開(kāi)宏觀辨識(shí)，也需要學(xué)生進(jìn)行微觀的思考，同時(shí)也能打開(kāi)變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知等的大門(mén)，因此，更利于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

當(dāng)課程標(biāo)準(zhǔn)明確界定了化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的組成要素之后，在每一個(gè)概念教學(xué)的過(guò)程中，教師都必須思考這些概念的建構(gòu)有著怎樣的發(fā)展核心素養(yǎng)的契機(jī)。通過(guò)相關(guān)的教學(xué)實(shí)踐可以發(fā)現(xiàn)，這些契機(jī)實(shí)際上就隱藏在每一次的變式運(yùn)用過(guò)程中。這是因?yàn)槊恳淮蔚淖兪竭\(yùn)用，都能夠打破學(xué)生原有的認(rèn)知平衡，學(xué)生會(huì)自然形成恢復(fù)認(rèn)知平衡的動(dòng)力，在這個(gè)動(dòng)力的作用之下，他們會(huì)將探究的目光進(jìn)一步深入到每一個(gè)概念的學(xué)習(xí)過(guò)程中。這也就意味著變式教學(xué)理論的運(yùn)用，可以驅(qū)動(dòng)學(xué)生根據(jù)對(duì)涉及到的宏觀現(xiàn)象進(jìn)行分析，然后去尋找科學(xué)合理的微觀解釋；同樣也意味著學(xué)生會(huì)從中逐步形成變化觀念與平衡思想等，而這一切都共同指向化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。因此，從這個(gè)角度來(lái)看，變式充當(dāng)著從化學(xué)概念學(xué)習(xí)走向化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的橋梁。這個(gè)橋梁越堅(jiān)實(shí)，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展也就越有保證。