教师的“学科理解”能力及其提升
“学科理解”能力要求教师整体理解学科的内容体系、特征及价值，是教师解读课程标准、认识学科核心素养、把握学科课程教学内容、提高教学能力的基础。中小学学科教师培训要灵活运用多种方式，注意运用典型课例，指导教师从学科理解的层面做分析和反思，认识自己在课程性质、理念、教学内容的理解、学科核心素养和教学目标把握上存在的问题和差距，努力提高“学科的整体理解”能力和教学水平。
2017年11月教育部颁布的《中小学幼儿园教师培训课程指导标准》（包括义务教育语文、数学、化学三个学科，以下简称“指导标准”）制定了中小学学科教师培训的课程指导标准。指导标准基于中小学教育教学工作任务及实践需要，针对学科教学实践中普遍存在的问题提出了促进教师加深专业理解、解决实际问题、提升自身经验、全面提升教学实践能力的要求。指导标准十分重视教师的学科理解能力的提升，在培训内容中，把“学科理解”列在一级主题的首项。
“学科理解”（或“学科整体理解”）的培训目标主题的制定，是指导标准的亮点和特色。提高教师的学科理解能力，要求学科知识的研修培训要从学科特征、学科内容体系及价值理解的视角帮助教师整体理解课程，认识学科核心素养，理解学科课程的教学内容与素材的选取和编写思想，在此基础上研究课程的教学和评价设计。
例如，化学学科指导标准对义务教育化学学科提出的“学科整体理解”能力的二级主题包括：化学学科特征、内容体系及价值理解，初中化学课程理解，化学教学设计与实施，初中化学教学评价与反馈、化学教学研究与改进等。理解学科的特征、内容体系及学科价值，是教师提高课程实施和教学评价能力，有效开展教学研究与改进工作的基础。
学科整体理解能力是教师理解学科课程标准、认识学科核心素养、把握学科教学内容的指南。在学科教师的学科知识研修培训中，把学科整体理解能力的提升作为培训目标的一级主题，对于纠正学科教师在学科知识培训中重教学内容、教学模式、教学策略和方法的培训，轻学科思想、观念、学科研究方法的研修倾向具有重要的作用。
明确“学科整体理解”的内涵，研究达成培训目标的方式、方法，制定评价培训目标达成度的指标，是提高教师研修培训实效的关键。
一、明确“学科整体理解”的内涵是提高教师课程理解与实施能力的关键
早在2012年2月，为促进中学教师专业发展，建设高素质中学教师队伍，教育部制定颁布了《中学教师专业标准（试行）》（以下简称“专业标准”）。该文件提出了中学教师“学科知识”的标准，要求中学教师“理解所教学科的知识体系、基本思想与方法；掌握所教学科内容的基本知识、基本原理与技能；了解所教学科与其他学科的联系；了解所教学科与社会实践及共青团、少先队活动的联系”。
教师培训指导标准中提出的“学科整体理解”的内涵，与教师专业标准制定的“学科知识”标准是一致的，都强调要理解学科的研究内容（知识体系与基本思想观念）、学科的特征、学科的研究方法，从认识论、社会功能的视角认识学科间、学科和学生生活经验的联系，理解学科的价值。
从学科专家、中学各学科课程标准对学科研究对象、学科特点、学科研究方法和学科价值的论述中，可以获得关于学科整体理解内涵的明确而具体的认识。以化学学科为例。化学学科专家、中学化学学科课程标准对化学学科研究对象、特点、方法和学科价值的认识与能力要求包括：①认识化学的研究对象、内容体系、化学的观念和化学思想；能运用化学的思想观念看待、分析物质及其变化；②认识化学的特点和研究方法，能运用化学的研究方法（特别是实验方法）、化学的思维方式和化学学科的语言符号，运用模型化方法、分析推理论证的方法，从宏观和微观视角分析研究化学现象， 能借助定性和定量的研究方法研究化学变化的规律性；③认识化学科学的认识价值和促进社会可持续发展的功能，了解学科为人类社会的可持续发展开辟、提供了哪些可能的途径；④了解如何有效地获取、处理日常生活中的化学信息，在需要时能参与科学的决策。
化学科学研究的基本问题是探寻物质及其转化的基本规律，建构物质及其转化的科学理论。从认识活动的视角看，化学科学一是从元素构成物质的基本观念，宏观地了解物质的构成和性质；二是从原子分子的水平，从微观视角探寻物质及其变化的本质和基本规律。元素观、能量观、科学本质观是化学科学的核心观念。
在研究方法上，化学科学和其他自然科学一样，观察和实验、逻辑推理和论证是它的两个重要支柱。化学科学要通过对物质及其变化现象与过程的观察、实验，获取有关物质及其变化的事实、证据，做逻辑推理和论证，分析归纳；还要运用模型化的方法，认识模型和运用实物模型，从不同层次上研究物质的结构和变化，揭示物质变化与相互转化的规律。物质变化与转化的观念、动态平衡思想是化学研究的指导思想。
从社会功能看，化学学科为合理利用自然资源以及创造自然界中不存在而又是社会发展和人类生活所必需的新物质开辟、提供了各种途径和方法。化学科学从物质及其变化、利用、加工和创造的角度，讨论并致力于促进社会的可持续发展。
我国第八次课程改革颁布的学科课程标准，对各个学科学习的关键内容、学科特征、学科研究与学习方法、学科的社会价值也做了明确的阐述。明确“学科理解”的内涵，切实帮助教师提升学科理解能力，是帮助其理解学科课程标准、认识在学科教学中发展学生学科核心素养的必要性和可行性、自觉落实学科核心素养的关键。
二、提高“学科整体理解”能力是提升教师教学能力的基础
学科教师教学能力的高低不能以掌握了多少学科知识和技能来衡量，也不能以会总结或讲解多少种题型的解法、技巧和规律来评价。不少教师认为，多解题、积累经验、掌握各种题型的解题规律，是提高学生应试能力的关键，因此不仅自己沉迷于题海，也希望学生能通过海量的训练提高解题和应试本领。然而，大量的训练，对提高解答常见试题的正确率和速度有一定作用，但很难帮助学生提升解答陌生情境下的综合性应用问题的能力。学科的综合性应用问题的解答能力，除了需要建立学科基础知识和基本技能外，还需要深刻理解学科的核心概念，掌握学科的思维方式，了解学科的研究方法。
学科指导标准要求从以下四个方面提升学科教师的教学能力。一是理解课程标准的基本要求，提升对课程内容的理解、选取和组织能力——理解教学内容主题涉及的学科本体知识，认识教材内容选取和组织思路、教材核心活动的设计意图；二是了解学生的分析思路和方法，提升学生的分析能力——了解学生在各主题学习中常见的迷思概念，对学生认识发展的障碍点与认识发展空间（即能力素养发展空间）作分析；三是知道学科各主题教学设计与实施的教学关键问题，有较高的教学设计与实施能力——能利用教学设计的思路和方法进行教学设计，能选择并恰当运用教学策略实施教学；四是知道学科各主题的评价目标与要点，有较高的评价设计和实施能力——能从知识技能、思路方法、认识发展水平（即能力素养发展水平）等维度设计评价工具，能从知识技能、思路方法、认识发展水平等维度对评价结果进行分析。
学科教学能力的提升是建立在教师个人对学科的整体理解的基础上的。教师只有整体理解学科的内容、特点和方法，才能理解课程标准的基本要求，透过学科本体知识理解课程内容，理解课程与教材内容选取和组织的思路，理解核心学习活动的设计意图，其教学设计的优化、学习活动有效性的提高、教学能力和课程评价能力的提高也才有保证。
例如，《义务教育化学课程标准（2011 年版）》在“物质的化学变化”的一级主题下，规定了下列学习内容：“化学变化的特征、化学反应的类型、化学反应中的能量变化以及质量守恒定律和化学反应的表示方法等”，要求“要紧密联系生活、生产实际， 使学生真切地感受到发生的化学变化；引导学生通过实验探究认识化学变化的规律，初步了解研究化学变化的科学方法”；“逐步形成物质是可以变化的观点”，“知道物质发生化学变化时伴随有能量变化，认识通过化学反应实现能量转化的重要性”，“初步形成在一定条件下物质可以转化的观点”，“知道利用化学变化可以获得新物质，以适应生活和生产的需要”。教材依据这些学习内容，选择了学生熟悉并能理解的“燃烧、燃烧的条件”作为教学素材。不少教师由于缺乏对学科的整体理解，没有把握课程标准规定的学习目标，在教学中只重视燃烧的定义、燃烧发生三条件、防火与灭火原理和方法等三项文本知识的教学，没有意识到要引导学生从可燃物的燃烧条件领悟化学反应发生的可能性决定于物质的本性，化学反应发生与否则决定于外界条件；不注意帮助学生联系生产生活中的燃烧现象，揭示通过燃料的燃烧可以获取热能和光能，运用燃烧反应可以制得新的物质，纠正“燃烧带来毁灭”的片面认识；没有引导学生从完全燃烧、不完全燃烧、缓慢燃烧和燃烧引起的爆炸等现象，认识反应条件对反应程度、反应快慢（剧烈程度）的影响，认识到控制反应条件可以控制化学反应，利用好化学反应可以避免反应可能产生的危害，体会化学科学的价值。因此，他们不能完整地达成教学目标，学生学得了一些化学学科文本知识，而学习方法，归纳、比较、分析、推理等逻辑思维能力，以及学科核心素养却没有得到应有的提高。
又如，《普通高中化学课程标准（2017年版）》，在高中选择性必修课程《有机化学基础》的学习内容中规定，要通过有机化学基础的学习，“认识有机合成的关键是碳骨架的构建和官能团的转化，了解有机合成路线的一般方法”。不少教师不理解为什么要规定这一学习内容。殊不知，有机合成是有机化学的魅力所在，有机化学创造了一个新的物质世界，有机合成是当代有机化学研究的重要课题。学习有机化学的基础知识，不能只停留在各类烃及其衍生物的组成、结构、性质、反应、用途等知识上。学习有机化合物组成结构和性质的关系、学习各类重要的有机化学反应，其主要目的就是探索如何通过有机化学反应，合成具有特定结构和性质的有机化合物，满足生产、生活和环境保护事业的需要，促进社会的可持续发展。
三、采用多样、灵活的培训研修方式，提高教师的“学科整体理解”能力
在化学教学中，不少教师缺乏学科整体理解的能力，往往把教学内容肢解成几十甚至上百个知识点、技能点，教学盯着重点、难点、考点，练习作业靠题海积累解题经验、总结各种题型的解答技巧和规律。久而久之，教师对学科的整体理解能力丧失了，缺乏从学科核心素养发展的角度理解课程内容、设计和组织教学的意识和能力，也就无法培育学生的化学学科核心素养。
扭转这种倾向需要在教师培训中运用典型课例，组织指导教师从教学设计的思想上做反思、分析，找到自己在学科整体理解、课程性质和目标认识上存在的问题，在课程内容理解、把握上存在的缺陷，对学生学习进阶认识上的不足；诊断自己在化学学科内容体系、学科特征、学科价值认识、理解能力等方面的水平，努力提高学科整体理解能力。
这种反思和分析，与备课、磨课的研究不同，其目的不在于研究如何设计、组织好一堂课，而是着眼于诊断课例的执教者在教学内容理解、教学素材选择运用、教学情境创设等方面的思想、观念，对照学科整体理解的要求，找到存在的不足和问题；指导参与研究的教师运用“指导标准”研发的“能力表现级差表”诊断执教者学科理解能力的水平，同时反思自己是否在不同程度上存在类似的问题，诊断自己的学科理解能力所处的水平，找到与“学科整体理解”的要求存在的差距，激发主动培训的内在需求，明确提高的方向。
例如，利用初中化学教师对“燃烧、燃烧的条件”一节课的教学设计的分析，引导教师反思：为什么课堂教学的执教者“没有想到”要运用教材选编的素材，帮助学生体会反应条件对化学反应的影响，认识人们可以运用化学知识控制反应条件，趋利避害，让化学反应造福人类，促进社会的可持续发展？为什么执教者没能体会课程标准的要求，只是囿于燃烧的现象、条件，就燃烧讲燃烧？
教师的研修培训还要注意运用“单元整体教学研究”的策略，帮助教师依照课程标准划分的教学内容主题，研究如何基于学科核心素养认识和设计整个单元的教学。例如，在高中选择性必修课程“物质结构基础”的教学设计研究中，要组织教师依照课程标准，从“元素原子结构”“分子结构”“物质的聚集状态”三个大单元，研究物质结构基础的教学内容，研究在三个单元的教学中，如何帮助学生体会科学家怎样依据实验事实，从宏观现象入手，借助想象和模型化方法研究物质的微观结构；如何提出物质微观构成的假设，依据实验事实和数据做论证，创立物质结构、分子结构、晶体结构的理论，探索物质构成的奥秘，为认识物质的性质、变化和创造新物质做出卓越的贡献。通过教学，发展学生的学科核心素养，帮助学生认识科学的本质。又如，选择性必修课程“化学反应原理”模块中的“电解质溶液”原理是模块教学的一个重要主题，也是学生掌握难度较大的内容。在教师研修培训中，可以引导教师对主题内容的结构做分析，理解教材编写的逻辑结构，通过研究、讨论，依据学生的认识发展过程，把握电解质溶液原理的学习进阶，研究教学内容的教学化，做到在理解的基础上设计组织教学，提高教学设计水平与教学质量。
教师的研修培训还要借助高校和科研机构的专家力量，给学科教师开讲座，介绍学科的建立、发展过程，介绍学科研究和发展的新成就；组织教师学习、研究国内外的化学课程标准、优秀的教材，帮助教师更新学科知识，开阔视野，提升学科理解能力；帮助教师认识到囿于教材的文本知识、课堂教学抓“三点一测”、解题能力靠海量训练，是与科学教育的真谛相悖的。
在教师研修培训中采用多样、灵活的研修培训方式，做到专家引领与自主研修结合、理论学习与实践研究结合，才能真正提升教师的“学科整体理解”能力。
（作者：王云生，福建教育学院化学教育研究所、福建师范大学基础教育课程中心研究员。）
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文章来源于《基础教育课程》杂志2019年第12期（下），转载需注明出处
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