布魯納結構主義教育思想對中學化學教學改革的啟示

石月 王喜貴

摘要：布魯納結構主義教育思想強調學科基本結構的重要性，并在此基礎上，提倡實施以激發學生內部學習動機為導向的發現教學，從而喚起學生主動發現學習的意識，有助于自主構建認知結構，同時在此過程中培養學生的直覺思維。本文以該教育思想作為理論指導，在學科核心素養視域下，結合當下中學教學現狀和新教材內容的更新取向，闡釋其對中學化學教學改革的作用。其一，掌握知識結構，提高學習理解能力：其二，創設探究情境，挖掘內部學習動機：其三，訓練直覺思維，培養遷移創新能力。

關鍵詞：布魯納;教學改革;中學化學;核心素養

文章編號：1008-0546（2022）04x-0014-04

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.04x.004

1959年布魯納在《教育過程》中提出享譽世界的結構主義教育思想，該思想的出現，在美國甚至世界迅速形成了風靡一時的結構主義教育思潮，在人類教學論發展史上具有里程碑的意義?；瘜W是一門基于原子分子水平上研究物質組成、結構、性質、轉化及其應用的基礎學科[1]，化學所研究的范疇之間相互關聯，存在著緊密的結構化聯系，因此用布魯納結構主義教學理論指導當今我國中學化學教學改革，仍然具有現實意義。

一、布魯納結構主義教育思想

1.學習的實質是掌握學科基本結構

布魯納認為，“任何學科中的知識都可引出結構”[2]，凸顯學科基本結構在整個學科課程中的核心地位。學科基本結構主要指某一學科的基本概念以及一般的原理和規律。他強調，學習的實質就是讓學生在原有認知結構的基礎上，通過自主發現學習，汲取大量知識，然后將知識“分類編碼”到已有認知結構，從而構建出新的認知結構的過程。在學科教學中注重知識的結構化，有利于學生積極主動地發現知識之間存在的某種聯系，能夠把零散的知識點連接成知識鏈，進而構建成知識網，加強知識信息的整合歸納，有利于學習過程中知識的輸入、記憶、貯存和檢索?；诖?，布魯納提出以“螺旋上升”的形式呈現學科的基本結構，既符合學生認知發展的漸進性，又有助于知識的獲得和理解。

2.激發學生內部學習動機

布魯納指出，“學習的最好動機，乃是對所學材料本身發生興趣，不宜過分重視獎勵、競爭之類的外在刺激[2]，”明確了學生在學習中的主體地位。教師作為指導者要組織學生感興趣的學習材料，刺激主動發現的興奮點，促使學生積極主動地尋求概念間的聯系和客觀存在的規律，從而培養主動發現問題的意識和解決問題的能力，挖掘內部學習動機，鑒于此，明確了內部動機和外部動機間的差異，外部學習動機是由學習者自身以外的人或環境引發，較難長期穩定保持，而內部學習動機源于學習者自身，具有持續穩定的特征，因此采用發現法進行教學，可以激發學生學習興趣，促使內部學習動機的形成和發展。

3.強調直覺思維的價值

“直覺思維、預感的訓練，是培養創造性思維很受忽視而又極為重要的特征。機靈的預測、豐富的假說和大膽迅速地作出的試驗性結論，這些是從事任何一種工作的思想家極其珍貴的財富[2]，”布魯納極為重視直覺思維對于創造性思維培養所發揮的功能價值。所謂直覺思維是指基于已有認知結構直接發現事物本質的思維形式，它是一種缺乏完整嚴密推理過程的，能對事物及其關系作出的迅速、敏銳而深入的洞察，直接獲得本質理解和整體判斷的認知方式。一般而言，人腦有語義和圖像兩種編碼信息的方式，而直覺思維更傾向于通過圖像的形式進行編碼，將圖像作為信息加工單位進行操作[3]。

二、布魯納結構主義教育思想對中學化學教學改革的啟示

1.掌握知識結構，提高學習理解能力

布魯納提出，任何一門學科都有其基本結構?；瘜W是一門在分子原子水平上研究物質的組成、結構、性質、轉化及應用的基礎學科[1]，相較于其他學科，其特殊性在于不僅涉及宏觀領域，還要從微觀視角認識物質世界，因此從多維角度構建知識結構具有一定的必要性（圖1）。

橫向來看，化學知識零散瑣碎，教師需引導學生尋找知識間的聯結點，將看似互不相關的知識點連成知識線，進而構成知識面，最終形成全面系統的知識結構?？v向而論，化學學科存在從宏觀到微觀的邏輯順序，依據宏觀現象揭示微觀本質，與當下所倡導的培養學生宏觀辨識與微觀探析的核心素養相契合，橫縱結合，構成廣度-深度二維知識結構。

新教材的編排已經關注到知識結構的重要性，切實從不同維度進行建構。如：新魯科版化學必修教材第一冊（以下簡稱新教材）在編排離子反應時，并沒有直接給出概念定義，而是呈現出五個具體的化學反應（圖2）。

橫向來看，五個化學反應互不相關，但都為學生所熟知，此時教師需引導學生從已知的酸堿鹽角度判斷下列物質間是否反應，進而回顧復分解反應發生的條件，最終得出離子反應發生的條件。以學生已有的認知結構（復分解反應發生的條件）為基礎，逐步過渡、深化到抽象水平較高的層級概念中，形成新的認知結構（離子反應發生的條件）?？v向而論，從反應產生的宏觀現象出發，通過對比反應前后離子種類的變化探究微觀反應的實質，進而利用化學符號（以化學反應方程式為基礎，書寫離子反應方程式）進行表征。從宏觀角度觀察現象，以微觀視角探究實質和原因，利用化學獨特的元素符號解釋表征，層層遞進，逐步深入，搭建起宏-微之間的橋梁，促進學習的理解與遷移，有利于培養學生宏觀辨識與微觀探析的核心素養。橫縱結合，幫助學生從多個維度對離子反應進行意義建構，拓寬學生的認識角度，形成系統的認識思路，進而構建獨特的認識方式，有利于思維的進階和發展，符合布魯納所提出的螺旋上升的課程思想。

因此教師在教學前要選擇出關鍵核心知識，按照廣度-深度二維視角排列知識邏輯線索，依據學生心理發展邏輯，合理設計、呈現知識內容。在教學過程中，鼓勵引導學生尋找知識間的聯結點，由點到面，從宏觀到微觀，循序漸進，形成系統的知識結構，促進學習的理解遷移。當在陌生情境中遇到較為復雜的問題時，學生能快速從已有知識結構中檢索、提取有效信息，通過綜合分析知識間的關聯，從而解決實際問題。

2.創設探究情境，挖掘內部學習動機

布魯納指出，“發現不限于尋求人類尚未知曉的事物，確切地說，它包括用自己的頭腦親自獲得知識的一切方法[2]?！彼J為所謂的發現不只是突破人類未知的領域，而是學生自己對所學材料感興趣，自覺主動獲得知識的過程。在此過程中，強調內部學習動機的重要性。

普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）指出，“創設真實的問題情境，開展以化學實驗為主的多種探究活動，激發學生學習興趣[1]?！毙抡n標明確情境創設對于激發學生內部學習動機所發揮的功能。新教材通過增設有趣的微項目活動來創設生活化情境，刺激學生的興奮點，提高學習內驅力。比如：第一章中為讓學生掌握探究物質性質的方法程序，并特別設置“探秘膨松劑”的微項目，將NaHCO3的化學性質蘊藏于貼近生活的膨松劑中，賦予枯燥的知識以有趣的生活情境，旨在提高學生興趣，喚起主動探究的欲望，使其在探究NaHCO3化學性質的過程中歸納研究物質性質的方法模型，培養證據推理與模型認知的核心素養?；谟腥さ纳罨榫?，挖掘學生的好奇心，促使其積極探究膨松劑的作用原理，主動發現NaHCO3的化學性質，培養學生科學探究與創新意識的核心素養。

教師要認識到情境創設的重要性，不僅關注教材中所呈現的趣味素材，更要積極地從生活中尋找符合學生經驗的有價值的情境素材，深刻挖掘趣味點，并將情境的趣味點與學生的興趣點有效契合，激發學生的探究興趣，使他們懷有極大的好奇心自主積極地進行探究。此外，教師通過在情境中設置驅動性的問題，逐步引導，層層深入，學生在解決問題的過程中產生成就感，認識到化學的實用價值，提高學習化學的積極性，從而激發內部學習動機，培養科學探究與創新意識的核心素養。

3.訓練直覺思維，培養遷移創新能力

布魯納認為，直覺就是一種直接的、非漸進的、以視覺形象為思維媒介的、對問題的飛躍式地直接把握和解決[4]。由此看來，這種思維方式在一定程度上能快速預測和掌握事物本質關系，對于學生創新能力的發展具有重要意義。

長期以來，我國教育工作者重點關注學生清晰、縝密的邏輯思維能力的培養，具有預測性質的非邏輯思維形式的直覺思維并未得到重視，從而抑制直覺思維的發展。在新課改背景下，教師在注重學生邏輯思維培養的同時要有意識地挖掘潛在的直覺思維，二者相輔相成，共同推進學生的認知發展，進而提升創新能力。比如：教師可以在適宜的教學情境中穿插科學家運用直覺思維取得科研成果的史實，增強學生大膽猜測的信心和勇氣，使其自覺樹立發展直覺思維的意識。此外，布魯納提出采用圖像的認知方式有利于培養學生的直覺思維[3]，而課堂中最方便易得的圖像資源便是教材中的插圖。將當下我國高中化學教材中的插圖與其他發達國家化學教材比較時，仍出現數量少、類別單一、缺乏時代性與藝術性等問題[5]，且多數教師并沒有意識到圖像的潛在功能，不能充分發揮其應有價值。因此，教師不僅要加強對圖像功能價值的認知，還要廣泛閱讀、借鑒不同國家不同版本教材中優秀的插圖資源來輔助自己的教學，從而開拓學生的視覺技能，激發直覺思維的產生。比如：在英國IGC?SE教材中[6]對于鹵素單質的物理性質以圖3-a的形式呈現，把Cl2、Br2和I2的顏色狀態形象直觀地呈現，學生僅憑視覺就可以直接感受到它們之間的區別，簡化了認知機制，加速對鹵素單質物理性質的認知，為學生用直覺思維預測鹵素單質的遞變性規律奠定基礎。我國人教版教材對于該知識內容以表格的形式（圖3-b）呈現，用精確的數據表征鹵素單質的物理性質，雖體現出化學學科的嚴謹性，但在培養學生直覺思維方面略顯不足。

“思維不能在真空中發展”，直覺思維不等于憑空想象，它是學習者在積累全面系統認知結構的基礎上，基于特定情境迸發出來的跳躍式思想，是從量的累積達到質的飛躍的過程，顯然，認知結構在其中發揮關鍵性的作用（圖4）。教師要認清知識結構、直覺思維和創新能力之間的關系，在完善學生認知結構的基礎上加強直覺思維的訓練，進而推動創新能力的發展。

三、結語

布魯納結構主義教育思想對當今我國化學教學改革仍有重要的啟示作用，可為發展學生核心素養提供多樣化的方法和途徑?；瘜W教育工作者要善于挖掘其思想精髓，將理論滲透于實踐，為實施素養為本的教學提供理論依據。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2][美]杰羅姆·S·布魯納.教育過程[M].上海師范大學外國教育研究室譯.上海：上海人民出版社，1973.

[3]邢紅軍.論物理教育中的直覺思維及其對教學的啟示[J].課程·教材·教法，2004（4）：39-44.

[4]李想.布魯納《教育過程》中科學取向的課程觀[J].文教資料，2017（17）：180-181.

[5]李殿森.布魯納的直覺思維論及其教學意義[J].外國教育研究，2003（1）：14-17.

[6]Bryan Earl，Doug Wilford.IGCSE Chemistry.UK：HODDER EDUCATION，2014：141.