化知识为智慧：化学教学的价值要求--以“材料数量观”教学为例_物质的量浓度论文

转识成智：化学教学的一种价值诉求——以“物质的量系列概念”教学为例，本文主要内容关键词为：为例论文,物质论文,概念论文,化学论文,价值论文，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。

      一、“转识成智”的内涵分析

      知识与智力、智慧的内涵，在不同的认识论框架下有不同的界定。按照《中国大百科全书·教育卷》的解释，所谓知识，就它反映的内容而言，是客观世界在人脑中的主观印象。有时表现为主体对事物的感性知觉或表象，属于感性认识（如溶液性质相关知识）；有时表现为关于事物的概念或规律，属于理性认识（如物质的量及其浓度相关知识）。智慧则是一个难以把握的概念，怀特海在《教育的目的》一书中指出：“智慧是掌握知识的方式。它涉及知识的处理，确定有关问题时知识的选择以及运用使我们的直觉经验更有价值。这种对知识的掌握便是智慧，是可以获得的最本质的自由。”[1]知识具有客观性（知识独立于人的主观意识而存在）、公共性（知识独立于个体的认知经验而存在）等特征。与知识相对应，智慧具有主观性（智慧依赖于人的主观意识而存在）、个体性（智慧建立在个体认知经验的基础上）等特征。智慧是一种私人化的存在，人们可以拥有同样的知识，但是却无法拥有同样的智慧[2]。

      长期以来，在理解教学的知识使命的问题上，人们较多地关注了教学的知识传承价值，忽视了通过知识促进学生智慧发展的价值。正是由于对知识传承价值的偏爱与对“转识成智”价值的忽略，知识教学才出现了种种问题，部分学生学习的目标不明、动力不足、过程紊乱。

      2011年9月我们针对在校高中三个年级学生学习的“动力系统、执行系统、控制系统”等影响学习有效性的三个主要因素，在本校进行了较为广泛的调查。结果发现，有近20%的学生缺乏明确的学习目标，没有持续的动力源，有近30%的学生在“预习—听课—复习—作业—检测反馈”过程中表现出被动性、随意性和密闭性，有35%的学生在学习过程中目标缺失或是不合理，或学习中不能反思及探究，或学习中不会寻求帮助。因此，在教学活动中，教师需要遵循知识习得向智慧转化的基本要求，为教学中的“转识成智”创造积极的条件。“转识成智”旨在通过挖掘化学基础知识中蕴涵的智慧元素，在深刻理解核心概念、核心观念、核心方法的过程中，促进学生的发展由单向度的“有知识的人”（知识载体）转向全面丰富的“有智慧的人”（智慧主体）[3]。“转识成智”更加关注学生对于知识的主动筛选、组织、运用和实践，“转识成智”是引导学生追求自由、自觉和解放的需要，是学生的主体性和自我超越性在实践活动中不断发展的需要，是知识信息化、知识主体化、知识智能化的需要。

      二、“转识成智”在化学教学中的功能价值

      物质的量、摩尔、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度、阿伏加德罗常数等概念构成了联系密切且完整的物质的量概念体系，我们称之为物质的量概念系统。该概念系统对高一学生来说是一套全新的量度物质的量多少的系统，其中隐含着丰富的智慧元素，承载着“转识成智”的功能。“转识成智”引导学生将客观的、外在的、他人的、情境的知识转化为学生自身的理性智慧（如怎样区别溶液的粗配与精配或为什么要精配溶液）、价值智慧（如精配溶液在实际中有何应用）和实践智慧（如怎样精配溶液）[3]。具体而言，“转识成智”在化学教学中具有以下功能价值。

      1.增强知识与智慧之间的“交互性”和“转化性”，深化学生对知识内容的理解

      “自牛顿力学在科学上取得了决定性胜利之后，人类逐渐建立了对自然科学及其法则的信仰。由此，人类原有的认识关系发生了‘颠覆’：客观世界（客观知识）开始了‘统治’主观世界（主观认识）的历程，在古代社会作为本体论而存在的知识的智慧价值开始让位于知识的客观价值。”[3]而“转识成智”的提出促进了知识与智慧之间“交互性”和“转化性”的形成。一方面，知识与智慧之间存在着密切的“交互性”，知识的形成离不开智慧，智慧也经常以知识的形式表现出来，知识内在地包含着智慧的性质；智慧是对知识的升华，通过智慧的提升，知识才能获得生命与灵动。知识的整合、选择与创新活动不是自发展开的，个体需要在智慧的引领下，才能完成知识的整合、选择与创新活动。正如陶行知先生所说：“真知灼见是跟着智慧走的。”另一方面，知识与智慧时刻存在着“转化性”，主要表现为以下三点：一是通过实践反思，知识自身在实践中的种种局限能够得到有效诊治，知识能够得到重新理解和重组，形成智慧，进而发挥其实践效力。二是智慧能够促进知识的建构与创新，面对具体问题与情境，能够根据实践需要进行知识建构与创新，并对知识进行管理和筹划，从而生成具有实践活力的知识。三是智慧把握着知识运用的价值尺度，使之行走于善与正义的通衢，通过智慧的价值引领，知识的运用才能为善不为恶。

      “物质的量浓度”这部分内容中，通过常见的口服液、消毒液、眼药水、酒、矿泉水等标签中相关数据（直觉经验），归纳表示溶液组成的多种方法，即V/V、m/V、n/V、m/m（溶液组成的知识），与原有的“物质的量”“溶液的质量”“溶液的体积”进行对比性思考得出：①人类选择将物质配制成溶液有其自身的道理——变成溶液后能提高物质间反应速率；溶液具有均一性和稳定性，无论从溶液的哪个部分取出，其性质和组成都相同；取用时量溶液体积比称质量方便。②总是用某种成分占总体量的多少表示混合物的组成，表示溶质和溶液多少的物理量可以一致也可以不一致，用相同物理量时单位可以一致也可以不一致。这样，在学生从“知其然”到“知其所以然”再到“知其必然”的过程中，引导学生理解引入物质的量浓度的重要意义，实现了学习与生活实践的有机衔接，体会了化学理论知识在实际生活生产中的应用，促进了知识与智慧的融合，完成了知识到智慧的飞跃。

      2.启发学生深刻理解知识的理性价值和实践价值，提升学科素养

      事物之间的联系是多维的、非线性的，知识与智慧并不是彼此对峙的关系，知识的形成离不开智慧的启迪，知识中蕴涵着理性的力量，学生领悟到了这种理性力量，就是在体验知识中的智慧。

      

      “智慧之所以成为人们追求的目标，不仅仅是因为它是神奇、深邃并富于变化的‘斯芬克斯之谜’，更是因为它具有极强的实践能力，使实践获得更多的效益。”[4]在物质的量浓度配制教学时有这样的问题：要使0.001 mol

彻底沉淀，需0.001 mol NaCl，其质量为0.0585 g，在称量仪器为托盘天平的条件下能否实现这一反应？这样的问题使学生产生了主动参与教学实践的强烈愿望（配成0.100 mol/L的溶液1000 mL，再取出10 mL），引导学生在实践中体悟到用物质的量浓度表示给化学实验或实际应用带来了很大的方便，凸显了将“物质的量”作为一种化学学习工具的应用价值，也引导了学生深入理解物质的量浓度引入的重要意义，实现了学习与生活实践的有机衔接，让学生体悟到了化学理论知识在实际生活生产中的实践智慧。因此，通过智慧来统领化学知识的实际应用，既能引导学生对知识反思，又能推动知识的建构与创新，使知识变得有灵性和生命活力。

      3.有助于学生选择、辨析等智慧品质的养成，发展思维能力

      “与过去不一样的是，现在的儿童不得不生活在一个不确定的环境中，他们必须对他们的生活做出积极的选择。”[5]物质的量概念系统呈现出多样性、复杂性、多元性，为发展学生在“不确定环境”中辨析、选择等智慧品质提供了很好的条件。

      由于物质的量概念系统中基础知识较多，所以通过对既定知识的反思和审问，以及对知识理性的选择与辨析，能提高物质的量系列概念的学习效果。对“分子、原子、离子、电子、质子、中子”等微粒以及“物质的微观组成”等基本概念的选择与辨析，能引导学生正确理解物质的量概念；对“原子的质量、分子的质量、相对原子质量、相对分子质量、质量分数”等基础知识的选择与辨析，能提高学生对“摩尔质量”问题的解决能力；对“气体的体积”“气体的密度”“温度、压强、粒子数与气体体积间的关系”等基础知识的选择与辨析，能提高学生对“气体摩尔体积”问题的解决能力；对“溶质”“溶剂”“溶解度”“溶液的质量分数”“溶液的密度”“相同溶质不同浓度溶液混合体积变化”等溶液组成知识的选择与辨析，同样能提高学生对“物质的量浓度”问题的解决能力。

      知识通常都是以确定性的面目、真理性的地位而出现的，特别在进入课程与教材后，知识似乎更是不容置疑。而以智慧引领学生的学习，并以质疑的态度对待具体知识，针对相关的基础知识，进行恰当的选择与辨析，超越知识的确定性与真理性，学生的思想和思维将会受到激励和挑战，智慧也能得到更好的发展，反过来也能引导他们实现对具体知识的真正掌握。

      三、化学教学中实现“转识成智”的实施策略

      从知识和智慧的含义来看，具有客观性和公共性的知识是可教的，具有主观性和个体性的智慧是不可教的。教学过程的起点是学生的知识习得，教学过程的终点是学生的智慧生成，从知识的习得到智慧的生成，需要一系列有效教学活动作为媒介。根据赵汀阳先生的理解：“智慧从根本上不是关于‘说’而是关于‘行动’，智慧是‘做’出来的，而不是‘想’出来的。”[6]教学活动要从知识习得走向智慧生成，就需要从知识实践运用出发开展教学活动。笔者认为，在实现“转识成智”的化学教学中应该注重以下策略的实施。

      1.复演知识的形成过程，强化知识的意义建构

      20世纪以来，自然科学逐渐成了现代科学的代名词。这主要是因为自然科学同现代技术、生产、经济的发展密切相关，具有推动社会发展的直接性和先进性，因而被赋予更高的地位，现代科学愈来愈呈现出技术化倾向，科学精神走向了技术理性。因此，现代的自然科学（如化学）教学就应该通过诸如“资料收集”“逻辑推论”“加工整理”“知识的检验与表达”“反思交流”“报告撰写”等活动，复演知识探索过程，让学生在知识的探索过程中经历逻辑推导、实验操作、实践检验等复杂活动，释放知识中的内在智慧，强化知识的意义建构，促进知识与智慧之间“交互性”和“转化性”的生成。

      案例1.“气体摩尔体积”的教学过程。

      （1）常温下气体、液体、固体的体积规律。

      [学生活动]①表1列出了20℃时几种固体和液体的密度，请计算出1 mol这几种物质的体积。

      

      ②观察电解水实验。

      

      

      设计意图：通过实验操作、运用计算、观察记录电解水实验、归纳事实获得规律、教师概括、明确规律等过程，引导学生对有关物质体积知识进行辨析、选择和整合。

      （2）探索气体、液体、固体的体积规律形成的原因。

      [学生活动]①思考：不同的固体、液体的摩尔体积不同，这是由什么引起的？为什么气体的摩尔体积比固体、液体的大？为什么气体的摩尔体积在相同条件下却相同？

      ②讨论：微粒数量、微粒本身体积、微粒间距离对物质体积的影响。

      ③提炼影响因素，展示1 mol固、液、气体的构成模型，梳理微观因素，形成微观解释。

      设计意图：经历提出问题、逻辑推导、实践检验等复杂活动，复演知识探索过程。

      （3）建立气体摩尔体积概念。

      [学生活动]实验：加热碘管感受气体分子间距离远大于分子本身；推拉注射器感受压强对气体体积影响。

      思考讨论：气体分子间距受哪些外界条件的影响？①对一定量的气体加热升温，分子间距会怎样？它的体积会发生什么变化？②对一定量的气体加压，分子间距会发生怎样的变化？它的体积会发生怎样的变化？③如果温度、压强相同，那么分子间距也会相同吗？

      设计意图：通过实验观察，探究影响气体体积的宏观因素（温度、压强、气体的物质的量），探究T、P、V、N四者的关系，解释阿伏加德罗定律，强化知识的意义建构，释放知识中的内在智慧。

      2.创设问题情境，引导学生反思所学知识及知识结构

      创设问题情境，不仅在于引导学生认识知识的本质，主要是引导学生对其认识过程和认识结构进行自我认识，具体地说，“不仅要认识世界（天道）和人道，而且要认识自己，‘自反’以求尽心、知心，并在认识自己和认识世界的交互作用中转识成智，养成自由人格的德性”[7]。

      案例2.“一定物质的量浓度溶液的配制”教学过程。

      （1）配置50 g 6%的氯化钠溶液。

      [学生活动]用托盘天平称3.0 g氯化钠，再用量筒量取47.0 mL水，放在烧杯中溶解即可。

      设计意图：激活学生原有的认识经验，为知识的生长和智慧生成做准备。

      （2）农业生产中像这样对精度要求不高的粗配都可以如此进行。需要约1 mol/L的氯化钠溶液也可以这样配置。与科学实验中需要配置1.00 mol/L氯化钠溶液的要求一样吗？

      [学生活动]根据化学实验准确度要求的不同，不同类型浓度的溶液配制，方法和思路的形成也可能不同，溶液的配制也分为粗略配制与精确配制两大类。依据配制要求选择适当的仪器、步骤进行配制。

      设计意图：通过实践中对溶液配制知识的运用，引导学生对溶液配制实验做出理性反思。

      （3）应该如何精确配置250 mL 0.400 mol/L的氯化钠溶液？

      [学生活动]“一定物质的量浓度的溶液配制”的步骤：计算、称量、溶解、转移、洗涤、转移、振荡、定容、摇匀。

      思考讨论：怎样精确称量5.85 g氯化钠固体呢？托盘天平可以吗？（不行！）怎样定容250 mL溶液呢？烧杯可以吗？（不行！）量筒可以吗？（不行！）那么一定要用精度比托盘天平和量筒高的仪器。细颈梨形平底容量瓶在操作上有哪些方便呢？（重心低、稳定，细颈便于滴入少量水时观察液面的上升。）

      设计意图：让学生通过个体认知经验与课本的对话，在参与实验的过程中主动建构知识。同时，启发学生将认知经验运用到物质的量浓度精配知识的转化过程中，激发学生在知识向智慧转化过程中的主观能动性。

      （4）能否精确配置100 mL 0.400 mol/L的NaOH溶液？

      

      设计意图：为学生对物质的量浓度知识及其实践运用的内化提供环境和保障，引导学生对物质的量浓度配制过程的反思，进而引发学生认知结构的改变和智慧的生成。

      3.持续关注自主学习，引导学生积极体验

      “转识成智”转变了知识的教学方式，创新出有益于智慧生成的四种组合，即“活动一生活”的知识教育、“理解—体验”的知识教育、“交往一对话”的知识教育和“反思一建构”的知识教育[8]。基于这四种组合的化学教学，需要持续关注学生的个性差异，强化积极的自主学习，拓宽学生的活动空间，激发其主动探究的欲望。

      案例3.“物质的量概念建立”的教学过程。

      （1）物理量是对物质各方面“大小、多少、高低”的一种量度，如长度规定“地球的子午线的四千万分之一为一米”[9]，那么“物质的量”这个物理量是对物质哪方面的度量？它又是如何规定的？

      

      设计意图：通过对物质的量这一联系微观与宏观、定性与定量的物理量的学习，引导学生以化学的眼光，从微观的角度认识丰富多彩的物质世界，认识宏观和微观的相互转化是研究化学的科学方法之一。

      

      设计意图：以丰富的想象空间和多角度生活经验的调动，对阿伏加德罗常数的切实体验，引导学生在丰富的想象中和更多的“体验”中萌生智慧。

      （3）自主查阅物质的量概念的历史形成过程，体验化学科学由定性走向定量的漫长过程。

      [学生活动]追述化学科学由定性走向定量所走过的漫长曲折过程：从原子、分子的提出，到宏观当量的提出，到原子量的测定，到组成定律，到克分子、克原子的提出，到1961年E.A.Guggenheim将摩尔称为“化学家的物质的量”，再到1971年，在由41个国家参加的第14届国际计量大会上，正式宣布了国际纯粹和应用化学联合会、国际纯粹和应用物理联合会及国际标准化组织关于必须定义一个物质的量的单位的提议，因此“物质的量”才成为了国际单位制中的一个基本物理量。

      设计意图：引导学生感悟，从量的角度即微粒数量的变化去研究化学反应是最简单和最重要的，因为从反应物和生成物的微粒数量变化的角度去研究化学反应相对于从物质的质量变化角度来说，不仅简明而且体现了反应的实质；阿伏加德罗常数的选定是科学家严谨的科学态度和聪明才智的体现，由此引导学生在自主学习过程中激活知识、形成智慧。

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