优质课教学中的化学隐性知识研究

曹彬彬 高树浪 王祖浩

摘要： 在倡导化学核心素养的背景下，以化学隐性知识为切入点，选取12个省级优质课教学视频为研究样本，从学习的思想方法、学科的情意价值、工艺的绿色理念三个维度深入开展化学课堂教学研究，并基于此得出对常规教学的借鉴与启示。

关键词： 中学化学; 隐性知识; 核心素养

文章编号： 1005-6629（2019）8-0047-05            中图分类号： G633.8            文献标识码： B

1  问题的提出

2017版化学新课标中提出，“高中化学课程以发展学生的化学学科核心素养为主旨，通过有层次、多样化、可选择的化学课程，拓展学生的化学学习空间，以适应学生未来发展的多样化需求。”[1]学生的未来发展是多元化的，化学教学的宗旨绝不是仅仅让学生记牢物质性质、反应方程式等显性的化学知识，也应该包括学习方式、思想方法、情感认同等隐性知识的传递。多年以后，显性的化学知识（如一些基本概念）可能随着时间的推移而渐渐淡忘，但化學学习过程中所获得的理念、方法、情意、价值等隐性知识却能够一直伴随学生，受用一生。

隐性知识又称为缄默知识，波兰尼在《人的研究》一书中认为，“在人类的知识中，有一类是可以通过语言文字、插图、表格、公式等表达的，这类知识称为显性知识;还有一类知识无法通过语言文字来系统表述，这类知识称为缄默知识，缄默知识的本质是一种理解力”[2]。基于波兰尼的观点，本文研究的化学隐性知识是指教师在教授学科知识的过程中所运用（或蕴含）的思想方法、情意价值和学科理念。这些隐性知识能够在潜移默化中提升学生的“理解力”，有助于学生更好地理解显性的学科知识（见图1）。

优质课是一种以课堂教学为载体的教学教研形式，其背后往往凝聚了整个教学团队的智慧和心血，在一定程度上代表了较高的教育教学水平，能够对常态课教学起到示范和引领的作用。因此，研究优质课中所蕴含的化学隐性知识是十分必要的。

图1  学科知识与隐性知识的关系

2  研究设计与实施

2.1  研究目的与样本

立足于中学课堂教学实际，选取12节高中化学优质课教学比赛的视频作为研究样本，深入挖掘与分析化学优质课教学过程中蕴含的化学隐性知识，并基于此得出对常规教学的启示。

2.2  研究维度设计

根据上述对化学隐性知识的定义，研究将化学隐性知识分为学习的思想方法、学科的情意价值和工艺的绿色理念这三个维度，并结合《溴、碘的提取》这一具体课题给出了相应的子维度（见图2）。

图2  隐性知识的维度

2.3  观察方式

NVivo 8.0软件是一款应用广泛的质性分析软件，以该软件为分析工具，隐性知识每个维度的具体观察方式如表1所示。为保证分析的准确性，采用实录和视频相结合的方式综合分析，确保不遗漏每一处隐性知识，并将体现出隐性知识的教学过程编码至相应的子维度下，最后统计各子

维度所包含的隐性知识出现的次数。

3  研究结果分析

3.1  整体分析

利用NVivo 8.0软件创建学习的思想方法、学科的情意价值、工艺的绿色理念三类树节点，将体现出某一隐性知识的教学内容编码至相应的节点。具体结果如表2所示。

可以看出，在12位教师的教学过程当中，蕴含着隐性知识的教学内容共有84处。“学习的思想方法”平均每节课出现1.6次，T7教师出现最多，一节课有4次;“学科的情意价值”平均每节课出现2.8次，T9教师出现最多，一节课有4次;“工艺的绿色理念”平均每节课出现2.5次，T3、 T5、 T6、 T8教师出现最多，一节课有4次。这一结果表明，优质课中能够较好地涉及化学隐性知识的教学，尤其注重情意价值的传递。

3.2  学习的思想方法

利用NVivo 8.0软件创建学习的思想方法树节点，在该树节点下创建结构决定性质、元素守恒观、类比学习、定性与定量4个自由节点，将体现出某一思想方法的教学内容编码至相应的节点，具体结果如图3所示。

由图3可知，体现出“类比学习”的教学内容最多，有11处，体现出“结构决定性质”和“定性与定量”的教学内容各有4处，体现出“元素守恒观”的教学内容有1处。下面对体现最多的“类比学习”维度结合具体的教学片断进行案例分析。

片段1（T3教师）：

师： 请大家来思考下面这个问题： 碘和氢氧化钠溶液反应后的溶液中加入足量的稀硫酸，请写出所发生的反应方程式。

生： ……

师： 这个是不是没学过了？都有点迷茫，我再给大家提供一些信息。我们还是研究氯气和水的反应，生成盐酸和次氯酸。氯气和氢氧化钠的反应可以理解为氢氧化钠和生成的两种酸发生化学反应，所以氯气和水的可逆反应正向进行。那么，我如果在反应的产物中加点酸，是不是又变成了盐酸和次氯酸？是不是反应反而朝氯气和水这边移动了呢？现在，碘和氢氧化钠反应生成碘化钠、碘酸钠和水，我再加点酸，这个反应是不是往回走了？现在能不能写一下这个反应方程式？

片段2（T9教师）：

师： （着重介绍碘的提取流程）我们重新来审视一下这个工艺流程大致包括几个过程。首先，我们取用海带的目的是什么？实际是一个富集的过程。接着，从浸泡液中的碘离子逐渐变成碘单质，这其实是一个制取的过程。得到的碘是不纯的，我们经过分离提纯，最后得到纯的碘单质。溴的总储量也很大，根据我们从海水中获取碘的方法和思路，想想看如果以海水为原料，请大家设计出简单的提取溴的工艺流程图。

不同的体现知识的途径可能呈现出不同的教学效果。将上述两位教师的教学片段从体现途径及当时的课堂效果两方面进行比较分析，结果见表3。

不难看出，两位教师在体现途径上对“知识铺垫”的教学处理存在差异。T3教师的一大教學亮点是“类比学习”思想贯穿了整节课。在该教学片断中，教师的本意是让学生通过类比氯化钠与次氯酸钠在酸性条件下的归中反应来书写碘的类似反应，是一个基于类比方法的迁移运用的过程。但是，学生对氯化钠与次氯酸钠在酸性条件下的反应并不知晓，教师事先也未做好充分铺垫，直接让其模仿写出碘的相关反应，对高一刚开始接触元素化学的学生而言难度太大;其次，这部分教学内容涉及一些平衡移动原理的知识，教师可以在习题讲评课中作为拓展进行讲解，效果可能会更好。从视频中也可以看出，学生在这部分教学过程中基本没有什么反应，知识内容超出了其可接受的范围。

反观T9教师，先进行碘的提取工艺的教学，并对复杂的提取过程进行总结，提炼出碘的提取主要包括“富集——制取——分离提纯”三个步骤，做好知识铺垫，这是对教学内容进行“精炼”的一个过程。随后引导学生模仿碘的提取流程，尝试设计溴的提取流程，这是对教学内容进行“发散”，培养学生类比学习的能力。同时，教师也能够根据学生绘制的流程图，诊断其是否真正掌握溴、碘提取的原理与步骤。

3.3  学科的情意价值

利用NVivo 8.0软件创建学科的情意价值树节点，在该树节点下创建爱国主义、赞赏大自然、化学使生活更美好、勇于实践和求真、化学好奇心5个自由节点，将体现出某一情意价值的教学内容编码至相应的节点，具体结果如图4所示。

从内容上看，这两个化学反应是实现“溴、碘的提取”实验的核心步骤，采取实验教学的方式开展这部分内容，既教授了显性的化学知识，又实现了情意价值的传递，让学生体会到勇于实践和求真是验证猜想的重要途径。

实验开展的形式主要有如下三种： 小组实验、学生演示实验和教师演示实验。图5统计了每位教师的具体实验形式。

3.4  工艺的绿色理念

利用NVivo 8.0软件创建工艺的绿色理念树节点，在该树节点下创建富集原理、经济效益、优化方案、节约资源、保护环境5个自由节点，将体现出某一绿色理念的教学内容编码至相应的节点，具体结果如图6所示。

由图6可知，体现出“富集原理”的教学内容最多，有11处，占36.7%;体现出“优化方案”和“经济效益”的教学内容也不少，分别有8处和7处，占26.7%和23.3%;体现出“保护环境”和“节约资源”的教学内容较少，分别只有3处和1处，占10.0%和3.3%。

工艺流程大多会涉及原料处理与富集的问题，要求学生具备一定的绿色化学工艺理念。这部分知识点主要在本节课的内容中进行教学。下面对“富集原理”维度结合具体的教学片断进行案例分析。

对原料进行富集是溴、碘提取工艺的第一步，教师应该让学生明白，在工业生产中为了提高产量和效率，往往需要对原料进行富集处理，这也是绿色化学的理念之一。

片段1（T11教师）：

师： 溴和碘在自然界中以化合态形式存在，地球上99%的溴存在海水当中，溴又被称为海洋元素。海水中还富含碘元素，碘的总储量也很大，但浓度很低，海水中的植物可以富集碘，比如海带，在地壳中碘以碘酸矿的形式存在。通常，我们从海水中提取溴，从海洋植物中提取碘。

片段2（T10教师）：

师： 如果要把海水中的溴置换出来，是不是往海水中直接通氯气呢？

生： 不是。

师： 为什么不是？

生： 有污染、杂质很多。

师： 我给大家一个数据，天然海水中溴离子浓度65mg/L，提取粗盐后的母液中为700mg/L，是不是浓度就大很多了？

生： 嗯。

师： 如果让你选择，你会选择什么做原料？

生： 母液。

上述片段是两种典型的不同教学处理方式，从体现途径和体现效果两方面进行比较分析，结果如表5所示。

该案例呈现了两种典型的教学方式——直接告知和引导渗透。两者都能够直接让学生意识到原料的富集在工艺流程中的重要性，但是基于新课标的教学理念而言，T9教师的体现途径更合适。通过呈现数据，引导学生对已有信息进行处理分析，提升了学生的信息处理能力，能更好地体会“富集原理”的重要性。

4  结论与启示

通过本次研究可以得出如下结论与启示：

第一，知识传递，情意先行。优秀的教师善于挖掘和捕捉教学中的德育思想，从而在恰当时机点拨、渗透[3]。随着新课程改革进入一个新的阶段，如今的教师早已明白课堂教学不应该是知识的堆砌与罗列，而是知识与情感、态度、价值、观念的融合。这与本研究中“学科的情意价值”体现得最为充分这一结果是吻合的。学生情感的共鸣不是一蹴而就的，需要教师事先做好大量的预备工作，甚至需要在平时的教学中就点滴渗透，慢慢浸润，逐渐让学生养成正确的化学情感态度。这值得每位教师在教学中不断揣摩、不断实践。

第二，善于寻找知识的生长点。类比学习其实就是一个寻找知识的生长点的过程。教学中教师应该善于引导学生寻找新知识与旧知识有关联的地方，运用类比学习的思想在已有知识的基础上“生长”出新的知识。长而久之，学生在遇到新知识时便会自动在脑海中搜索生长点，形成知识关联，既提升了学习效果，又培养了学生的自主学习能力，是一种非常好的“授人以渔”的教学智慧。但是在具体运用当中，教师应该根据学生的学情合理安排生长点，避免将知识拔得过高而影响教学效果。例如，借鉴本课中“富集——制取——分离提纯”这一核心提取过程，在“从自然界获取铁和铜”这一节课中，教师可以以铁为例提炼出“明确存在形式（化合态）——掌握提炼原理（热还原法）——优化冶炼工艺（高炉炼铁）”这一知识逻辑线，并基于此开展铜的教学，改变以往教学中重铁轻铜的现状，帮助学生迅速理清知识脉络。

第三，学生参与，智慧调度课堂实验。“以学生为中心”是否意味着课堂中所有实验都应该由学生操作完成呢？其实这是不现实的，毕竟课堂时间是有限的，教师也要把握节奏在有限的时间内完成教学内容。在研究这些优质课时发现，一些简单的验证物质性质（或特性）的实验，教师大多选择教师演示实验，既节约时间又能确保学生观察到明显的实验现象，使课堂节奏更加高效紧凑。涉及到核心反应原理，具备探究意义的实验，教师大多采用小组实验的方式开展，让学生在探索和实践中掌握知识内容，深化情感体验。这种对实验的处理方式是值得每一位新手教师借鉴的。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部制定. 普通高中化学课程标准（2017年版）[S]. 北京： 人民教育出版社， 2017.

[2]范伊婧. 高中化学教学中隐性知识教学现状研究[D]. 华中师范大学， 2017.

[3]刘平. 中学化学教学中隐性知识的研究[J]. 中学化学教学参考， 2014， （2）： 15～17.