四 化学教学方法优化的若干研究

前面所探讨的化学教学方法的选择和组合，作为一种手段或称策略，其目的都是为了寻找一种或几种更合适的教学方法去最佳地完成指定课题的教学任务，这就是优化。将这个过程具体分解，可得到相互联系的多个环节， 如列举、分析、评价、选择、组合等等。事实上，在大多数教师的日常工作中，总在自觉或不自觉地重复上述环节，只是理解和操作的水平不同而已。因此，可以说，教师的日常工作行为本身就构成了一个教学方法优化的“自组织”系统，只因直觉判断和经验尝试的成分太重，往往限制了系统的功能和效果。

由于巴班斯基等人的贡献，“优化”已从教师的经验行为逐渐上升到系统的理论，从而奠定现代教学论研究的一大基础。在这个体系中，巴班斯基提出了优化的整体标准和相对要求，即在“不增加课时”和“师生的额外精力支付”情况下，获得不是比“以前略好”而是“最大可能的成果”。这种要求是相对于特定的教学系统而言的，是以自身的过去为重要的参照系来进行考察的，所反映的跨度愈大，优化的程度也愈高。由此，使人们获得一种深刻的认识：教学最优化既期望出现“质”上的变革，也重视“量”上的改进①。在教学最优化思想的影响下，不少学校、不少教师积极地探索与自身实际相符合的化学教学方法和最优化体系，在理论和实践两方面都有新的突破。

天津一中化学组从 80 年代初开始从事化学教学过程最优化的实践，提出了系统的改革理论。在优化教学方法方面，他们认为：企图用一种或几种固定的教学方法和模式去解决复杂的教学工作问题是不可能的。因此，在灵活选用各种教学方法时，有一条 具有共性的线索，把读、论、做、练、讲五个环节有机地结合起来①。“读”，指倡导在课堂上读书，鼓励学生提出疑问， 重在思维，教师提供必要的参考资料(如有关数据，必要的补充事实，前后知识联系的线索等)。使学生在接受知识的初期即向结构化的方向培养自己。“论”，指课堂上的议论、讨论以至于争论，让学生打开思路，发挥集体智慧，培养严肃的学风和充分调动学生学习的主动性。“做”，指学生在课堂上应有足够的动手实验的机会，使之成为认识与验证知识的重要手段，高年级学生“做”的主动权应更大一些。“练”，指课堂上的练习，组织的重心应把学生的注意力引向知识的重点，为突破关键创造条件。“讲”，指教师的讲解，讲解的时刻是学生最需要教师做权威性论证的时候，讲解的内容是那些关键性的而又是学生自己不易认识或不易完全认识的知识，讲解的方式应该是启发式，讲解的要求应该是精辟扼要地突破知识的核心，揭示知识的

① 王祖浩：关于学科教学最优化的若干问题，教育研究，1992 年第 1 期。

① 天津一中化学组：中学化学教学过程的最优化初探，化学教学，1984 年第 3 期。

内在矛盾。

王益群在“探索课堂教学要素，并进行优化组合”的教学方法优化试验中，概括出教学方法优化的五条原则和化学课堂教学的十个要素。五条原则是：方向性原则；民主性原则；科学性原则；反馈性原则；成功性原则。十个要素是：①启发：指教师启迪、以帮助学生明确目标，形成正确的动机， 激发学习兴趣，交给学生基本思路和方法；②阅读：指学生按教师指导的方法阅读教材，这些方法包括划要点、抓重点、找关键、提问以及分析、综合、分类、比较等；③练习：学生在读书过程中完成习题和“随堂”实验，教师及时检查，纠正错误；④议论：指在教师指导下，师生间、学生间交流认知信息，相互探讨以求认知深化和问题解决；⑤讲解：指教师有针对性、系统性、启发性、诊断性的精讲；⑥总结：指对化学知识按一定要求从多方面进行总结；⑦设疑：指根据学生在总结环节上反映出来的问题，结合所教内容的知识结构和教学目标，针对性地设计探索材料，以引导学生向预定的目 标前进；⑧探索：指学生依据教师提供的探索材料，通过自己做实验、阅读教材、查找资料、交流讨论等方式，达到对化学知识和规律新的领悟；⑨开拓： 指设计运用知识和训练思维的练习题，开拓运用知识和解题能力；⑩评价： 指师生评价学习的成果，要求给学生创设反思和自我评价的机会，帮助学生理清思路，补救缺陷。根据教学目标、教学内容、教学手段和教学对象等实际，从上述十个要素中选择若干进行优化组合，即构成灵活多变适合于高中化学教学的各种教学方法①：

理论知识的新授课 启—读—做—议—讲—结元素化合物性质的新授课 启—做—读—议—讲—结习题课 启—做—议—结

实验课 启—议—做—结

复习课 启—结—设—探—讲—拓

我们认为，探讨化学教学方法的优化，实践中的摸索和总结固然是一条重要的途径，目前不少优秀教师凭借经验和有限的理论在一步一步探索和提炼某种特定条件下的最优方法序列，但这一过程甚为艰难。因此，对教学方法的优化从理论上进行系统的、策略性的研究，具有重要的指导价值。

如前讨论可知，化学教学方法的优化涉及教学目标、教学内容、学生、教师、教具、时间、空间等多种变量，仅从某一方面(如教学内容)进行考虑显然是不够全面的，但囊括所有变量的优化分析，理论上也是难于统一的。现实的办法是选择主要的变量，将影响因素作适当的简化。日本学者广冈亮藏认为，教学变量(y)是以目标变量(x1)、教材变量(x2)、学生变量(x3)等作为自变量的“应变量”，即构成函数关系②：

y=f(x1，x2，x3 ⋯) 其中前三者为主要变量。引用这一观点，我们有理

由认为，优化教学系统，可以从这三个变量入手，从中发现最佳的方法序列。然而，处理简化系统 y=f(目标，教材，学生)，仍然是相当复杂的，它构成了四维空间，当三个变量同时变化，寻找变量空间中的最优化十分艰难。为

① 王益群：优化课堂教学方法和实验报告，课程·教材·教法，1992 年第 3 期。

② 钟启泉编译：现代教学论发展，教育科学出版社 1992 年版，第 425 页。

此，作进一步的假设：三个变量可分离，并按最简单的直线序列变化，即从多个变量的复合优化简化为个别变量的并列优化：

第一步优化 第二步优化 第三步优化

→ →

根据我国化学教学的实际，我们对上述变量赋予适当的内容，并由此出发， 研究化学教学方法优化的方法论。



A



教学目标变量A



态度(形成)

₁：高级目标思维(发展)

情感(培养)

知识( 理解)

A 2 ：低级目标技能( 掌握)

 

B1：理论性内容(化学概念、化学原理、

 化学规律、化学计算)



教材内容变量

B2 ：记忆性内容(化学用语、物质性质、

B 化学公式、化学史实)

B3：操作性内容(模仿操作、仪器装置、

 实验设计)

学生发展变量CC1：形象思维( 通过具体、生动的外部表象把握事物)

 ：抽象思维(通过抽象概括把握事物的内在本质)

将变量 A、B、C 按“直线序列”组合，得到 12 种可能的排列①(C’ ·C’ ·C’ =12)：

2 3 2

y1＝A1—B1—C1；y2=A1—B2—C1；y3＝A1—B3—C1； y4＝A2—B1—C1；y5＝A2—B2—C1；y6＝A2—B3—C1； y7＝A1—B1—C2；y8＝A1—B2—C2；y9＝A1—B3—C2； y10＝A2—B1—C2；y11=A2—B2—C2；y12＝A2—B3—C2；

逐一分析知，y9、y12 因变量之间的逻辑关系欠佳而难以优化，其余 10 种均可表示优化的教学方法组合，可根据实际的教学情境选择运用。例如， y2=A1—B2 —C1 组合适用于高中化学物质结构理论之前的元素化合物知识的教学，具体操作是：

观察演示或动手实验→分析、概括现象→理解并应用有关知识→培养科学态度和学习兴趣。

又如，y6=A2—B3—C1 组合适用于学生实验操作技能的训练，其教学思路是：

直观感知→模仿操作→熟练技能→实际应用。

再如，y4=A2—B1—C1 组合适用于比较抽象的化学理论知识的教学，其方法序列是：

提出问题→启发思考→模型展示→比喻讲解→揭示概念→总结规律→深

化知识。

总之，从教学目标、教材内容和学生发展三个变量入手按“直线序列” 去优化教学系统，可以得到一系列组合，分别与一系列优化的方法序列相对

① 王祖浩：关于学科教学最优化的若干问题，教育研究，1992 年第 1 期。

应，适用于多种教学情境，这对研究化学教学方法的组合和教学思路的优化， 具有方法论上的指导意义。当然，上述理论也并不是万能的，化学教学方法优化的许多细节还需要教师结合实践去进一步领悟和把握。由于忽略了教师变量，各种组合的实际优化效果往往因教师不同而异。因此，提高化学教师的理论素养和教学水平，以适应教学方法优化的需要，已成为当前必须研究的又一个新课题。