论化学科学经验的传递机制——兼论化学课堂教学的最基本功能，本文主要内容关键词为：化学论文,课堂教学论文,基本功能论文,机制论文,经验论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
对于一名化学教师来说，最经常、最重要的一项工作就是进行化学课堂教学。课堂教学之于素质教育的重要性无须赘述，因为它是实施素质教育的“两主”之一（注：“两主”即学科教学是素质教育的“主阵地”，课堂教学是素质教育的“主渠道”。）；课堂教学之于化学课程与教学论的重要性不言自明，因为它是化学教学的最基本、最重要和最复杂的研究对象，课堂教学理论是化学教学论理论体系中最重要的组成部分；课堂教学之于化学教师的重要性自不多言，因为它是化学教师最重要的化学教学实践，是化学教师专业化程度的最集中反映和体现，是教师化学教学质量高低的最重要的衡量标准之一。正因为课堂教学如此重要，因此，它一直是化学课程与教学理论研究工作者和广大一线化学教师十分关注和重视的研究领域。
教师要想更好地设计和实践化学课堂教学，需要首先了解和认识化学课堂教学的功能，换句话说，要回答化学课堂教学的最基本功能到底是什么的问题。回答这个问题其实并不容易，因为“到底是什么”是一种探求事物本原、追溯事物根本的问题，探求本原、追溯根本，是哲学的品格，是哲学本体论所要研究和解决的基本问题。
提出“化学课堂教学的最基本功能到底是什么”这样一个问题，具有重要的意义和价值，这表明对化学教育、化学教学、化学课堂教学需要从哲学的视角加以思考。这么说并不等于认为以前的化学教学研究没有哲学的视角，事实上，马克思主义认识论一直是化学教学的理论基础。但是，也应看到以往的化学教学研究哲学视角的局限性，主要表现在：
(1)视角的一维性，即单一的认识论视角。哲学的视角具有多维性，有多个维度，除了认识论以外，本体论、价值论、方法论等也都是哲学的视角。
(2)视角的一元性，即单一的教育哲学视角（注：张楚廷先生提出了“课程与教学哲学”，又形成了一个新的哲学视角。参见：张楚廷著.课程与教学哲学.北京：人民教育出版社，2003）。哲学的视角具有多元性，除了教育哲学、心理哲学以外，对于化学教学研究来说，科学哲学、化学哲学（注：参见：唐敖庆，卢嘉锡，徐光宪主编.化学哲学基础.北京：科学出版社，1986）等也是十分重要的视角。
本文拟从哲学本体论视角来考察化学课堂教学的最基本功能。
一、化学教育——化学科学经验的传递
1.教育——经验的传递
要想对化学课堂教学的最基本功能从本体论意义上进行考察，就需要对教育的本原进行追溯——为什么有教育？教育是什么？
教育与人是紧密联系在一起的。劳动产生了人，人在各种劳动中形成了各种经验。例如，在原始社会中，人们就逐渐形成了制作与使用劳动工具以及从事渔、牧、耕、畜的经验，改进居住条件以及与自然灾害搏斗的经验，进行宗教仪式的经验，部落之间进行斗争的经验。人类的经验有2种，一种是种的经验，这是人与动物共有的，是通过先天遗传获得的；另一种是种族的经验，是后天习得的。“人类的种族经验是无法通过生物遗传的方式传递给下一代的，而必须通过教育的方式来传递”[1]。
正是通过在日常生活和生产中有目的、有计划地向年轻一代传递经验，从而导致了教育的发生[2]。因此，从教育的发生来看，教育是经验的传递，这是教育的最基本功能。
随着社会的发展，人类种族积累的经验越来越多、越来越丰富，大量、系统传递经验的需要越来越迫切，这导致了学校的产生。学校的出现，使得年轻一代在较短的时间内获得大量、系统的经验成为可能。但同时也导致了经验的分化，从而形成了各种各样的专门经验。这样，经验实际上就被区分为 2种：一种是专门经验，即从事某一专门职业所必需的经验；另一种是基本经验，即作为社会中的人生活、工作和人际交往所必需的经验。
这种对不同经验的需要，导致了教育的分化，形成了普通教育和职业教育。普通教育侧重于基本经验的传递，职业教育侧重于专门经验的传递。相应于教育的分化，学校也就有了普通学校和职业学校之分。随着13世纪大学的产生和大规模发展，使普通教育有了高等教育和基础教育之分。这一区分，使人们逐步明确了基础教育的最基本功能，那就是人类最基本经验的传递。
2.化学教育——化学科学经验的传递
19世纪中后期以后，随着自然科学的大发展，从经验传递内容来看，中等学校教育又产生了一次大的分化，那就是在中等学校中开设了理科课程。早期的理科主要包括物理学、天文学、化学、植物学、动物学和矿物学等，采取的课程形态主要是分科课程，因而产生了系统的（化学）科学经验的传递活动——理科（化学）教育。
近代化学科学的全面发展，为化学科学经验的传递提供了基础和可能。在19世纪，几乎所有的传统化学分支学科都有了较大的突破和进展。在无机化学领域，元素分类和系统化研究取得了重大成果，发现了化学元素周期律；在有机化学领域，以维勒 (F.Wohler)人工合成尿素为标志，开辟了用无机物合成有机物的新天地；在结构化学领域，道尔顿(J.Dalton)确立了原子论，阿伏加德罗(A.Avogardro)提出了分子假说，布特列洛夫(A.M.Butlerov)创立了化学结构学说，立体化学研究也开展起来；在物理化学领域，物理化学作为化学的一个分支学科的地位得以确立，对化学热力学、溶液理论、化学反应速率、催化理论和胶体化学展开了较为系统的研究；在分析化学领域，创立了系统定性分析法、重量分析法、滴定分析法、光谱分析法和电解法等化学分析方法。
从上述分析中可以看出，19世纪的化学得到了全面的发展。这种全面发展一方面促成了中等化学教育的开展，另一方面也为化学科学经验的传递提供了丰富的资源。
二、化学科学经验
1.化学科学经验的含义
要想探讨和规定化学科学经验的含义，首先应当明确“经验”的含义。“经验”一词在当今社会中使用相当广泛，如生活经验、社会经验、历史经验、经验教训、感觉经验、科学经验、经验主义、经验事实等。那么，到底什么是经验呢？辞海中对“经验”一词给出了2种类型4种含义[3]。
(1)作为动词的“经验”
作为动词的“经验”主要指亲身体验的过程，与“经历”“体验”同义，如“学生应经验化学科学知识的探究过程”。作为动词的经验，一强调“过程”，二强调“亲身”。
(2)作为名词的“经验”
作为名词的“经验”，辞海中给出了3种含义。一是“感觉经验”，即感性认识，是人们在实践过程中，通过自己的肉体感官（眼、耳、鼻、舌、身）直接接触客观外界而获得的对各种事物表面现象的初步认识，这是经验一词的最普遍的用法。二是指理性认识，“历史经验”中的“经验”指的就不是“感觉经验”，而是指对历史事件的一种理性反思。三是泛指由实践得来的知识或技能，如“经验丰富”，“总结经验”中的“经验”等。这里所指的经验，不仅包含感性认识，而且还包含理性认识。
对于作为名词的“化学科学经验”的理解，实际上有广义和狭义之分。广义的化学科学经验指的是人类化学科学研究的一切成果，这一切成果都是化学科学的宝贵财富，是需要传承和发展的。狭义的化学科学经验指的是人们在化学科学实践中通过各种感官而获得的一切成果，这些成果是进行化学理论概括，形成化学理论的基础。本文中的化学科学经验指的是广义的化学科学经验。
2.化学科学经验的内容
化学科学经验是人类化学科学研究的一切成果，那么，“这一切成果”指的是什么？是不是仅指化学科学知识？如果不是的话，还包括哪些内容？要回答这些问题，只能从化学科学发展的历史中去寻找。这里以“化学家对燃烧本质的探究”为例[4]来分析这一案例中有哪些值得继承的化学科学经验。
(1)波义耳的研究
①实验事实：铅、锡、铁和银煅烧的实验数据。
②经验规律：金属煅烧后重量会增加。
③化学概念：火素。
④理论解释：金属＋火素＝灰烬。
⑤实验方法：金属煅烧方法。
(2)罗蒙诺索夫的研究
①经验规律：金属煅烧前后重量不变。
②实验条件：煅烧前后，曲颈瓶的瓶口始终密闭。
③理论解释：增重原因不是“火素”，而是“空气”。
④化学概念：“物质不灭”。
⑤化学观念：重视实验验证。
⑥科学品质：敢于质疑，挑战权威，“这个实验说明了光荣的波义耳的意见是错误的”。
(3)拉瓦锡的研究
①实验事实：氧气助燃，“窒息空气”（氮气）不助燃。
②实验条件：容器密闭，重量不变；容器敞口，重量增加。（实验条件的控制方法）
③经验规律：空气不是纯净物而是混合物，由“氧气”和“窒息空气”两种气体组成。
④化学概念：燃烧。
⑤化学理论：氧化学说。
⑥实验方法：定量实验方法。
⑦化学观念：定量实验仪器对于化学科学研究的重要性。
⑧科学品质：不畏艰辛（昼夜加热）。
如果对波义耳、罗蒙诺索夫和拉瓦锡的化学研究成果进行梳理的话，那么，这些成果主要涉及了实验事实、经验规律、化学概念、化学理论、实验方法、化学观念、科学品质等方面。如果再对这些方面进行分类的话，那么，这些研究成果大体上可以分为以下4类。
(1)化学科学知识，包括化学实验事实、化学规律、化学概念、化学理论等。
(2)化学科学方法，如实验条件控制方法，定量实验方法等。
(3)化学科学观念，如实证的观念、定量的观念等。
(4)化学科学品德，如不畏艰辛，敢于质疑，挑战权威等。
这4类化学科学研究成果就构成了化学科学经验的最基本内容。这表明：
(1)化学科学知识是化学科学经验的最基本和最重要的内容。
(2)化学科学经验不只是感性认识（实验事实），还包括理性认识（化学概念和理论等）。
(3)化学科学经验不只是化学科学知识，还包括获得化学科学知识的方法。
(4)化学科学经验不只是一些具体的化学科学知识，基于化学科学知识形成的化学科学观念，也是化学科学经验不可或缺的重要组成部分。
(5)化学科学经验不只是认知方面的，还包括情感态度方面的化学科学品德。
三、化学科学经验传递的机制
为了确定化学课堂教学的最基本功能，还需要进一步分析化学科学经验在学校是如何传递的，也就是要对化学科学经验传递的机制进行研究。
1.“机制”的含义
“机制原指机器的构造或动作原理。生物学和医学通过类比借用此词。生物学和医学在研究一种生物的功能（例如光合作用或肌肉收缩）时常说分析它的机制。这就是说要了解它的内在工作方式，包括有关生物结构组成部分的相互作用，以及其间发生的各种变化过程的物理、化学性质和相互关系。阐明一种生物功能的机制，意味着对它的认识从现象的描述到本质的说明”[5]。
根据这一解释，机制的含义主要包括以下方面。
(1)机制所要描述的是系统的内在工作原理。
(2)要描述系统的内在工作原理，就需要对其结构进行分析。因此，机制通常与系统的结构联系在一起。
(3)所谓结构是指系统中各种联系和关系的总和，这些关系可以是数量关系（数量结构），也可以是空间关系（空间结构），还可以是时间关系（时间结构），更重要的则是相互制约关系（相互作用结构）。因此，要分析机制就要找出结构中的各种关系及其联系方式。
(4)寻找关系的发生过程。不仅要找出各种关系及其联系方式，而且还要找出各种关系及其联系方式的发生过程。
2.化学科学经验传递的机制
化学科学经验的传递属于化学教育活动，化学教育是一个系统。因此，根据机制的含义，要确定化学科学经验的传递机制，就必须对化学教育系统的构成要素及其相互关系进行分析。从化学科学经验传递的本体来考察，化学教师、学生和化学课程是化学教育系统必不可少的构成要素。这样就形成了化学教师与化学科学经验、化学课程与化学科学经验、学生与化学科学经验等多种关系。
化学教师是化学科学经验的传递者，化学教师的专业化程度直接决定了化学科学经验传递的效果。化学教师要较好地履行传递者的角色，就必须对化学科学经验有较高水平的把握。化学教师把握或驾驭化学科学经验的过程，我们可以称之为化学科学经验的教师化。
化学课程是化学科学经验的载体，而化学教材是化学课程的物化形式。化学课程是对化学科学经验的选择和组织，我们把化学课程对化学科学经验的这种选择、组织和呈现的过程称之为化学科学经验的课程化。化学科学经验是客观存在着的，而化学课程尽管是对化学科学经验的反映，但对化学科学经验的选择和组织却有着较强的主观性，不同的化学课程设计者，依据不同的课程观，针对不同的对象，所设计出的化学课程是有较大不同的。
学生是化学科学经验的学习者，学生化学科学经验结构的水平体现了化学科学经验传递的效果。我们把学生通过一定的途径和方式获得化学科学经验的过程称之为化学科学经验的学生化。由于学生内化化学科学经验的方式不同，因而学生化学科学经验结构的水平是有较大差异的。
我们不仅要找出化学科学经验传递系统的各种关系及其联系方式，而且还要找出各种关系及其联系方式的发生过程，也就是说，还要确定这些关系的逻辑顺序。从化学科学经验传递的发生过程来看，可以找出如下的逻辑顺序。
第一，化学科学经验的课程化；
第二，化学科学经验的教师化；
第三，化学科学经验的学生化。
如果把化学科学经验作为起点，学生化学科学经验结构的形成作为终点，那么，化学科学经验的传递要经过上述3个阶段。这就是化学科学经验传递的过程，如图1所示。
图1 化学科学经验传递过程示意图
化学科学经验课程化的结果是形成化学课程内容，化学科学经验教师化的结果是形成化学教学内容，化学科学经验学生化的结果是形成学生的化学科学经验结构。因此，从化学科学经验传递的结果来看，其过程可图示如下。
图2 化学科学经验传递结果示意图
如果把化学科学经验传递的过程和结果综合起来，那么，化学科学经验传递的机制可用图3表示如下。
图3 化学科学经验传递机制示意图
四、化学课堂教学的最基本功能
从化学科学经验传递机制的模型来看，学生化学科学经验结构的形成和发展要经过3次转化，即化学科学经验的课程化、教师化和学生化。化学课程反映化学科学经验的程度，化学教师体现化学科学经验的程度，学生内化化学科学经验的程度，都对学生化学科学经验结构的形成与发展有很大的影响。因此，对于学生的化学学习情况，不能单纯地只从学生的角度去评判，还要从化学课程和化学教师的角度寻找原因。
化学课堂教学属于化学科学经验传递的第3阶段，即学生化阶段，如何将教师化了的化学科学经验（也就是化学教学内容）内化为学生的化学科学经验，有效地形成和发展学生的化学科学经验结构，是化学课堂教学所要解决的最基本、最重要的课题。因此，从哲学本体论角度来看，依据化学科学经验的传递机制，化学课堂教学的最基本功能就是化学科学经验的学生化。
从化学科学经验传递机制的模型还可以看出，学生化学科学经验的内化程度是衡量化学课堂教学的最重要标准，“学生化”的过程实际上就是学生在教师的组织引导下自主建构化学科学经验的过程，因此，“以学生为本”是化学科学经验传递机制的应有之义，而不是外部给予的、强加的；只有“以学生为本”，才能保证化学科学经验传递机制的有效运行。