转变学习方式：学科教室的应然追求

摘要： 指出了传统教室的弊端，明确了学科教室的特殊功能，并对其进行了价值定位，指出学科教室的核心价值是转变学生的学习方式，并从“情境激趣——被动走向主动”、“技术支撑——传统型走向数字化”、“化学实验——验证走向探究”三个方面阐述了学科教室的积极作用和意义。

关键词： 学习方式； 学科教室； 化学教学

文章编号： 1005-6629（2018）7-0027-05 中图分类号： G633.8 文献标识码： B

大多数学者认为学习方式是学生在完成学习任务时基本的行为和认知取向，它不是指具体的学习策略和方法，而是学生在自主性、探究性和合作性方面的基本特征，如主动性、独立性、独特性、体验性、问题性、交互性、生成性等。学生的学习方式，不仅包括相对的学习方法及其关系，还涉及学习习惯、学习意识、学习态度、学习品质等心理因素和心灵力量。从教育心理学角度讲，学生的学习方式有接受和发现两种。在接受学习中，学习内容是以定论的形式直接呈现出来的，学生是知识的接受者。在发现学习中，学习内容是以问题形式间接呈现出来的，学生是知识的发现者。两种学习方式都有其存在的价值，彼此是相辅相成的关系[1]。

学习方式的转变是课程改革的显著特征，改变原有的单一、被动的学习方式，促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学习，是教学改革的核心任务[2]。影响学生学习方式的因素较多，学校文化和教学资源是重要的两个因素[3]，其中包含了學生所处的环境——教室。

1 传统教室的不足

学生在传统教室中或者在化学实验室中学习化学，存在一些不足。

1.1 不利于实验探究能力的培养

化学是以实验为基础的自然科学，化学实验是学习化学的一个重要途径。传统教室中没有实验仪器、药品，学生做实验需要将实验仪器、药品搬到教室，实验室离教室较远，器材的搬运比较麻烦。加上传统教室中只有讲台区和学生的座位区，桌椅的排列都已固定，虽然有利于学科知识的传授与学习，但不利于开展多种形式的实验探究。

化学实验室中实验台都已固定，实验所需的仪器、药品等也已提前摆在实验台上。学生进化学实验室通常是完成初中化学规定的8个基本实验。由于动手实验的机会少，很多学生进实验室就不自觉地被眼前桌面上的药品、仪器吸引而直接动手操作，对于实验前的理论学习已心不在焉。我校教师为了让学生能认真学习理论不受干扰，通常先组织学生在传统教室学习理论知识，再带领学生到实验室体验实验操作，出现了理论学习

*本文为江苏省教育科学“十三五”规划2016年度重点自筹课题阶段性成果（立项编号为： Bb/2016/02/10）。

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与实验操作分割的现象，不利于化学的学习，也不利于实验探究能力的培养。

1.2 化学学科特定的育人功能缺失

每门学科都有其特定的育人功能。传统教室是所有学科教学的公共场所，其格局、布置不利于发挥化学学科特定的育人价值。教室中缺少丰富的化学文化的载体，学生得不到化学文化的熏陶；学生缺乏更多的接触化学、探究化学的机会，难以得到化学精神的滋养；化学学习的资源缺失，很难让学生对化学保持强烈的好奇心。

综上所述，学生在传统教室中学习化学，仍以被动地接受学习为主，传统教室的格局与布置，不利于学生化学学习方式的转变。学科教室能为学生营造一种良好的学习文化环境，也能为学生提供更丰富的教学资源，能让学生在乐学的基础上不断探索和更新学习方式。

2 学科教室的布局与基本功能

学科教室是以服务师生学科教与学为宗旨，促进学生在内生动力驱使下主动学习的学科环境和学科资源的有效配置。它要求以培养学生学科核心素养为逻辑起点，构建学科情境，配置丰富的学科资源，开展学科教学、实验（体验）和研究，从而提升学生学习内驱动力[4]。

我校的化学学科教室是一间多功能的教室，由化学教师专人负责，它的布局与结构如图1所示。与传统教室相比，学科教室既具有传统教室的教学功能，又因其布局、结构、文化设置的差异而体现了特殊的功能，从而彰显了其特定的价值。

2.1 实验探究的功能

学科教室中三边柜子里存放平时实验所用的仪器与药品，还提供了数字化实验设备，避免了每次实验都要搬运实验仪器、药品的麻烦。教室正中间是集中授课区，桌椅可以自由组合、挪动，能让学生在此区域进行集中的理论学习；四周是实验区，学生学习完理论知识后，可以立即到此区域进行实验。这样的布局打通了知识教学与实验教学的空间梗阻，实现了理论学习与实验操作同步的要求，也可满足学生随时进行实验探究、随意进行个人自主探究和多人合作探究的需求。

2.2 展示交流的功能

学科教室四周的墙壁上挂着长期性的和阶段性的化学挂图，教室后仪器药品柜的上方陈列了化学教学模型，这些静态的化学挂图、模型向学生展示了化学学科的特点。学科教室内配备了高拍仪，可用于拍摄学生的学习、实验操作，还原真实的学习、实验场景，让师生间、生生间有针对性地进行主题探讨。教室中开辟出的一块展示园地，可供学生将自创实验的照片及研究性学习的成果进行展示，进一步激发学生研究化学的兴趣。

2.3 阅读查询的功能

中控台上放了各种化学杂志、化学资料，方便学生随时查阅，几台电脑可供学生上网查阅资料。

以上功能，都为教师根据学习内容、学生能力的差异采取不同的教学方式提供可能，也为学生的自主学习、合作学习、实验探究、师生间深入交流提供了专有的空间。基于学科教室对学校、课堂教学、教师、学生的影响，笔者建构了“学科教室的价值”的关系图（见图2）。

促进学生学习方式的转变是学科教室的应然追求，学科教室的核心价值是转变学生的学习方式，包括学习习惯、学习意识、学习态度、学习品质的转变，引导学生从被动走向主动，从传统型走向数字化，从验证走向探究，让学生的学习方式呈现出多样化、个性化、信息化的特征。

3 实施策略

3.1 情境激趣——被动走向主动

长期以来，我们总是从教师如何传授知识这个角度来探讨教学，而忽视了学生的心理状

态、所处环境，所以我们更多的是偏重学生的认知过程而忽视他们的心理过程，不管学生有无学习的热情和兴趣，不管他们处于何种环境中，我们只是将现成的知识结论直接输送给他们，他们大多数情况下也是在被动地接受。在使用学科教室安排教学过程时，积极创建基于单元的专题学习环境，将学科教室进行适当的设计和布置，实现人、技术、资源的有效整合，让学生走进学科教室，就进入有化学特色的學习情境。在这样一种特定的“情景和境地”中，学生能感受到浓浓的化学氛围，一些化学观念能潜移默化地渗透进他们的思想，让他们从心理上接受化学、主动地学习化学（如图3所示）。

例如，沪教版第3章“物质构成的奥秘”主要介绍了构成物质的基本微粒、组成物质的元素、化学式等知识，这些知识对于九年级的学生来说几乎是全新的内容，而且又比较抽象、难懂，是初中化学教学的一个难点与重点。为了能让学生消除对未知世界的恐惧感，主动地探知微观世界，我们在进行第三章教学前，就在学科教室精心设计了专题学习环境。

（1） 提供实验： 实验桌上放置了探究微粒运动的实验、水与酒精混合实验、水和空气的压缩实验等，并配上简短的介绍说明。

（2） 放映图像： 电脑上保存了一些物质的微观结构图，如国际上借助扫描隧道显微镜技术在铜的表面镶嵌48个铁原子的图像，还有我国科学工作者用扫描隧道显微镜拍摄的硅原子图像、放大的雪花晶体等。

（3） 展示模型： 中控台上展示了氢分子、氧分子、水分子和二氧化碳分子的模型。

（4） 张贴图表： 墙上高挂卢瑟福的α粒子散射实验图、元素周期表、海水及人体中元素分布饼图、显示整个第三章知识结构的思维导图。

一眼望去，整个学科教室就是一个微观与宏观的世界，为学生主动建构第三章的化学知识提供了有效情境。学习第1节“构成物质的基本微粒”第1课时“微粒的性质”时，组织学生分组实验探究微粒运动、水与酒精混合后总体积的变化、水和空气的压缩对比，学生深刻理解了微粒的性质。学生也可利用课后时间做一做这些实验，在交流讨论中将宏观现象与微观本质联系起来，为“用微粒的观念理解化学现象的本质”打下基础。

在学习第2课时“分子、原子”时，学生自行在电脑上观看铜的表面镶嵌48个铁原子的图像、硅原子图像，学生感受到了原子的真实存在，了解了我们肉眼看不见的微观现象，感到物质世界如此奇妙，为微观世界的深入学习奠定心理基础；观察了氢分子、氧分子、水分子和二氧化碳分子的模型后，学生领悟到它们是不同的微粒，所构成的物质具有不同的化学性质；通过亲自动手拆分、重新组合这些分子结构模型，学生认识到分子由原子构成，在化学变化中，分子可以分解成原子，原子重新组合成新分子，新分子构成了新物质。在学习原子的结构时，学生通过观察卢瑟福的α粒子散射实验图，在交流讨论中理解了原子的内部结构，将抽象的原子结构形象化，培养空间想象能力。

学科教室让课程内容与教室学习情境融合成一体，塑造出令人专心学习的学习环境，进一步提高了学生学习的积极主动性。为了让化学学科教室能体现化学的学科思想与素养功能，我们经常

和学生一起根据学习专题的改变定期调整学科教室的布置，让学科教室能体现每个时段的教学主题和教材内容，学生随时来学科教室，都可以和教师一起交流、研究化学问题，学科教室真正成为师生共同研究化学的乐园。

3.2 技术支撑——传统型走向数字化

初中化学知识点比较零散，需要记忆的知识点也比较多，大部分学生的化学学习是在死

记硬背、机械训练的传统的学习方式中度过，对所学的内容很多都是在一知半解、似懂非懂的状态中强行记忆的。学科教室中进行了化学数字化建设，整合了化学教学与现代信息技术和传感技术，建立了智能分析平台，促使学生多元化、多管道地学习知识，激发了学生对未来科技的兴趣[6]。

以“空气中主要气体的体积分数”为例，以往学生都是通过阅读课本或听教师讲解得知，在学科教室中，我们组织学生通过传感器来测量读出，让学生对主要气体的含量有直观的数据感受，而不是简单记忆一些陌生的数字；测量酒精灯不同火焰层的温度，学生仍然可以利用传感器进行测量，显示出的不同的数据，深刻体会到外焰、内焰、焰心温度的差别等等。

信息技术的应用，数字化教学平台的建立，可利用计算机所具有的交互性等功能，将实验现象快速准确地以数字图形的形式展现在学生面前，微观显示、真实直观，这些数字化的学习方式为学生在学习活动中分析过程、揭示实质、理解原理、寻找规律提供了科学依据，使学生的思维更加活跃、更加深刻，并能全身心地投入到化学学习中[7]。

3.3 化学实验——验证走向探究

《义务教育化学课程标准》指出：“科学探究是一种重要而有效的学习方式，要让学生有更多的机会主动体验科学探究的过程，在知识的形成、相互联系和应用过程中养成科学的态度，学习科学方法，在‘做科学的探究实践中培养学生的创新精神和实践能力。”

在实际教学中，受时间、场地的限制，很多学生实验由教师演示实验代替，探究性实验被验证性实验取代，学生只是在实验室机械地完成书本上的实验操作，实验过程毫无新意。学科教室中常用的化学药品及仪器一应俱全，所有教学实验都可随堂进行，将“验证性实验”改为“探究性实验”可真正实现，改“教师演示实验”为“学生探究实验”也不再是空话，使学生的化学学习真正回归学科本质。

例如，沪教版第5章第3节“金属防护和废金属回收”中，“铁钉锈蚀实验”需要学生提前一周分小组在课外进行，每天观察、记录现象，一周后在课堂上交流实验结果。因实验持续的时间长，实验场地受到限制，真正按此要求完成实验的学校很少，大部分学校的做法是教师根据课本上的方法提前准备一套实验，然后代替学生每天观察，一周后在课堂上直接展示实验现象。该做法节省了学生很多时间，也不影响学生得出结论，但学生缺乏体验探究的过程，不能从本质上对实验现象进行分析。基于化学学科教室，笔者参考了雷山县第三中学潘国荣、李文勇、陈正美老师的“探究‘铁的锈蚀条件实验创新设计”[8]，重新设计了实验探究活动（见表1）。

课前一周提问： 生活中的铁制品为什么会生锈？如何设计实验验证你们的猜想？

布置探究任务： 请大家充分利用学科教室中现有的资源，选择你喜欢的用品，设计铁钉锈蚀实验。猜想： 与空气中的氧气和水接触了。用鐵钉做3个对比实验。

讨论、查阅资料、设计实验。（1） 向学生渗透“对比”实验思想。

（2） 开阔学生的思路，让学生意识到不同的实验设计，只要原理相同，也可以达到实验目的。

注： 学科教室中的电脑资源、化学资料为学生设计实验方案打开了思路，充足的化学药品也为他们动手实验提供了多种选择。学生通过查阅资料，发现生石灰也可作为干燥剂，课本中第①支试管中的无水氯化钙可用生石灰代替；第②支试管中加迅速冷却的蒸馏水把铁钉浸没，再盖上一层油，不用橡皮塞，也可达到只让铁钉与水接触的目的，而且还不用担心有空气残留在试管中；第③支试管中的稀硫酸可用稀盐酸、酸果汁代替。就这样一个探究性实验，大大丰富了学生的直观体验和感性认识，深化了他们对化学知识的理解。

一周中学生的实验仪器分组放在四周的实验台上，每天进学科教室上课时，组织他们利用课前2分钟时间观察、记录实验现象，然后回到教室中间进行理论学习。每天观察、记录实验现象。培养学生的观察、对比分析的能力。

注： 组织学生每天观察，对可能出现的异常现象及时讨论、找出原因，必要时可重新设计实验。学生的实验仪器放在四周的实验台上，每天的化学理论学习是坐在教室中间的课桌椅上进行，互不干扰。

课中组织学生交流实验现象。

提问： 通过这个实验，我们对铁的锈蚀有哪些认识？

追问： 根据日常生活经验猜想一下，还有什么因素也可能加速铁的锈蚀？如何设计实验验证你们的猜想？班级内交流实验现象，对异常现象展开讨论，提出改进建议。

得出结论： 铁生锈的必要条件是与氧气和水同时接触，酸和盐溶液能加速铁的锈蚀。

讨论、猜测： 提高温度。

设计实验： 将两支试管中各放一支铁钉，加迅速冷却的蒸馏水使铁钉一部分浸没。一支试管置于室温下，另一支试管用热水浴加热。10分钟后，观察到用热水浴加热的试管中液面处的铁钉表面出现红棕色物质。交流实验现象，解释异常现象，消除学生可能产生的错误认识，形成正确结论。

进一步激发学生的探究兴趣，深入研究铁锈蚀的问题。

注： 增加“温度对铁的锈蚀的影响”的探究，该实验在较短的时间内就能观察到现象，让学生在课堂中直接设计实验并动手操作，可使学生对影响铁锈蚀的因素有全面的了解，也强化了“温度能影响化学反应速率”的观点。

课后布置探究任务： 能减慢铁的锈蚀的因素有哪些？查阅资料，设计实验。将实验从课内延伸到课外，让学生保持持续的探究欲望。

探究性学习方式，注重学生的亲自体验，能让学生对化学现象的本质有更深入的认识。为了培养学生的探究能力，笔者充分利用学科教室的有利条件，在课堂教学时尽可能多地让学生经历科学探究过程，亲自体验。除此之外，还将学科教室开放，让学生利用自习时间自主探究感兴趣的问题，合作探究共同的问题。在基于一定量的科学探究过程的保证下，学生才能将科学探究的方法运用自如，形成自主探究的习惯。

学科教室里满满的是属于化学的、属于教师的、属于学生的学习环境、学习资源和学习氛围，无论是教师，还是学生，都可以随时开展化学教研和化学学习[9]，在这样一个潜心化学所在之地，学生的化学学习兴趣浓厚，化学探究意识增强，化学学习方式得到转变。虽然学科教室的建设和使用必将面临一些亟待解决的实际问题，但能让学生的“自主、合作、探究”真正从“形式”走向“实质”，是学科教室使用的应然追求。

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