基于学科知识发展历史的论证式化学教学设计研究-《化学教学》(2018年11期).docx

龙源版权所有 基于学科知识发展历史的论证式化学教学设计研究作者：孟献华 吴倩 倪娟来源：《化学教学》2018年第11期 摘要： 论证式教学倡导将科学领域研究方法引入课堂，使学生经历类似科学家们的论证推理过程来理解学科概念。学科知识的发展历史为论证式教学设计提供了真实有效的教学资源。基于历史发展的论证式教学设计流程包括理解知识演进、分析论证结构和教学问题设计。以“空气中氧气成分测定”为例，构建基于学科知识发展历史的论证式教学的设计框架与实施。 关键词： 化学史; 教学设计; 科学论证; 空气成分 文章编号： 1005-6629（2018）11-0041-06中图分类号： G633.8文献标识码： B 1 问题提出： 知识发展与科学论证的统一 英国历史学家卡尔（Edward Hallett Carr， 1892～1982）指出： 历史“是今天的社会跟昨天的社会之间的对话……只有借助于现在，我们才能理解过去;也只有借助于过去，我们才能充分理解现在。使人理解过去的社会，使人增加掌握现在社会的能力，这就是历史的双重作用”[1]。奥苏贝尔（David Pawl Ausubel， 1918～2008）认为，教科书的编写者将科学概念或论题分割成独立的章节，没有探讨它们相互之间的关系，这样做的结果使学习者看不到新的命题和已知命题之间的因果关系。这一状况至今未变：“目前的教科书与教学方法不能帮助学生达成良好的科学素养，有时反而是一种妨碍！它们强调寻求答案更甚于问题的发现，强调记忆忽视批判思考，强调零星知识的记忆而非理解，强调精确的复述而非思考”[2]。 许多今天看来难以理解的化学知识或概念，从历史的角度看显得十分自然，如微粒观念是从早期对液体和气体物质宏观性质的研究而来，它反映了古代自然哲学家们的原始思维到现代科学家们利用各种先进仪器进行观察、实验等活动之间的连续性。如果学生能够仿照这一概念的形成方式，从液体蒸发、气体运动等日常生活现象开始对微观世界的思考，他们就会知道，任何抽象的化学概念都来源于人们对自然现象的观察及其本质的分析。 另一方面，化学教育应该培养学生深入了解化学的思想方法、化学发展的规律和自觉将化学知识应用到生活实际中的能力。因此，科学研究中的推理或论证思想已成为当下教育理论的热点议题。论证式教学追求将科学研究领域的知识推理过程带入课堂，让学生经历类似于科学家们获取知识的论证方式，理解科学概念和科学本质，促使学生“能初步学会收集各种证据，对物质的性质及其变化提出可能的假设;基于证据进行分析推理，证实或证伪假设;能解释证据与结论之间的关系，确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径”[3]。 1958年，图尔敏（Toulmin）出版了论证研究的经典之作[4]。20世纪90年代，研究者开始以论证思维的视角理解科学课堂，论证式教学也因此出现。论证式教学重视对已有证据的思考和判断，要求学生在维护或反驳某个观点或主张时，提供充足的证据或理由，这种教学方式充满了理性思维，同时与科学发展历史具有高度的一致性。 2 基于历史发展的论证式教学设计程序 基于学科知识发展历史的论证式化学教学设计的核心，是将化学史内容融入化学知识的教学中，探究每一个化学概念、观点、假说提出过程中理论和实验、假说与现象之间的逻辑关系，或者对几种历史学说、模型进行比较和研讨，学生领会到历史上化学家们严谨的论证推理、激烈的思想碰撞和丰富的学科思维，感受化学的魅力所在。 该教学设计的理论基础在于： 学生的错误概念很大程度上和早期科学家提出的错误理论具有一致性，科学教学的目标就是实现学生错误概念向科学概念的转化，这样科学史也就成为教师理解学生学科概念形成的有益资源和教学设计的理论指导（见图1）。 基于学科···试读结束