摘要 从文化视角来看，案例中的化学探究教学文化与化学知识的共同建构特征、化学范式的局限性、科学实证精神及化学思维方式等化学文化相背离。造成这种现象的主要原因是控制性教学文化、教师持传统的科学观以及对化学文化缺乏深刻理解所致。因此，应转变当前控制性教学文化为化学探究共同体文化的现状；帮助教师形成合理的科学观；教学中应注意协调学生日常文化与化学文化的冲突和体现化学学科特征。
关键词 文化视角 化学探究教学 化学文化 科学实证精神 科学观
目前，化学探究教学在实践中存在着种种误区，人们更多的是从探究教学自身内涵、特征等方面去研究造成这些误区的原因。如果从文化的视角探讨化学探究教学的失范现象，可能会另有一番启示。
1 化学探究教学案例
［案例］金属活动顺序的探究
这是笔者曾听过的一堂初中化学课，实验室提供的药品有稀硫酸、稀盐酸、铜、铁、镁、铝、锌。探究的基本步骤是：让学生猜想这些金属的活动顺序，再利用实验进行验证，最后得出金属活动顺序规律的结论。学生分组进行探究活动，一段时间后：
教师：通过实验大家能得到什么结论？
学生1：镁、铝、铁、锌都能跟稀盐酸反应，而铜不反应，金属越活泼反应越剧烈。教师给予了肯定。接着，各组学生都大致都得出镁、铝、锌、铁、铜在酸溶液中活泼性依次递减的结论。
这时，学生2发出与众不同的声音：铁、镁、锌都能跟稀硫酸反应，而铝反应非常慢，铜则不反应，说明金属并非越活泼与酸反应越激烈，也有一些金属是特殊的，比如铝。教师当时一怔，但好像立刻意识到出了什么问题，于是教师建议该学生用砂纸打磨过铝片再放入稀硫酸试试。
学生2：打磨过的铝片和稀硫酸仍然反应很慢，但是和稀盐酸反应却很快，我认为，金属活动顺序还和酸本身的性质有关。
教师亲自试了试，结果和学生做的一样。最后，教师对学生说：铝在空气中比较容易钝化，以后大家要学这些知识，这里我们就不讨论，但大家要记住金属越活泼与酸反应越激烈这个结论。
课后，笔者与该教师交流，他认为本节课实验比较简单，所以没有做课前的准备实验，否则就不会出现上述情况，但他是按探究教学方式来设计的。
2 案例分析
在很多教师看来，上述“探究教学”案例学生都经历了提出问题、猜想与假设、制定计划、得出结论等过程，这样的教学应该不存在问题。从文化人类学观点来看，化学探究教学就是让学生经历真实的化学探究活动，体验化学家的生活方式，从而继承化学文化中的科学精神、态度、化学思维方式等成分。因此，上述教学案例与化学文化存在诸多背离。
2.1 与化学文化的背离
一般来说，化学文化是指化学家群体所特有的生活形式，包括化学语言、化学思维、价值标准、科学精神等约定俗成的工作方式总和。它是科学文化中的一种亚文化，具有科学文化的一般特征，又有自身的独特性。
科学共同体成员之间的批判、协商和共同建构知识的方式是科学文化的重要特征，也是化学文化的重要特征。因为任何化学概念、定律等绝不仅是化学家个人的贡献，它们必须经过化学共同体的批判、协商，得到化学共同体一致认可，才能上升为公认的知识，否则永远属于化学家个人的猜想。因此，怀疑、批判和协商是化学共同体重要的生活方式。化学探究教学应体现这种生活方式，即探究教学是师生组成的探究共同体共同建构知识的活动，是在合理的怀疑和批判中进行意义协商的过程，绝不是学生或教师个人独断。从上述案例可以看出，当实验出现“异常”现象时，教师并没有让学生去批判和协商，而是个人认为是铝钝化的结果。所以说，上述案例与化学文化共同建构的特征相违背。试想，如果所有的实验都一帆风顺地证明了课本上的理论，学生没有任何探讨的空间，那么学生将无法体验真实的科学探究。
化学知识既然是科学共同体的约定，也就具有局限性，它们并不能镜像式地反映客观实在，只能与经验事实相符合，即化学知识具有不确定性。库恩把当前科学共同体所遵循的科学理论、科学思想和观念等称为范式。那么，为什么化学共同体选择现行的范式而不选择另外一些呢？原因是现行的范式比它们的竞争对手更能成功地解决一些问题，而这些问题又为实践者团体认识到是最为重要的。不过，说它更成功既不是说它能完全成功地解决某一个单一的问题，也不是说它能明显成功地解决任何数目的问题［1］。这说明范式是有局限性的，当前的化学教材里的知识就是现行的化学范式，而我们教师却把化学定律当成绝对真理，并没有向学生展示它们的局限性。如在案例中，我们可以说金属活动顺序规律也是当前的一个科学范式，并不能解释所有的问题，如学生遇到的“铝与稀硫酸反应慢而与稀盐酸反应快”这个事实。因此，上述探究教学并没有体现化学知识的不确定性，或者说未揭示出当前科学范式的局限性。
在上述案例实验的处理上，我们还可以看出师生科学实证精神的缺失，而这一点恰又是化学文化的主体。虽然案例中的探究教学利用了实验，即进行了所谓的实证，但却不符合科学的实证精神。科学的实证精神更多的是指科学必须基于事实，实验是科学定律和理论的最终源泉和检验的最高标准，科学家都必须浸透实证精神，忠于实验现象和数据。上述案例的教学并不忠于科学实验现象，当实验现象与金属活动顺序规律不一致时，教师对这种“异常”现象并不重视，目的是为了避免学生对科学知识的怀疑，这就不符合科学文化的实证精神。如果师生在教学中长期以这种态度对待真实的实验现象，我们可以想象，学生在以后的生活、科研中也可能会为得到与权威一致的结论而去造假，从而导致科学实证精神丧失。
化学是在原子、分子水平上来研究物质的宏观现象，化学语言是联系宏观和微观的桥梁，是化学学习的工具。宏观、微观和符号三者互相联系是化学学科的重要特征，是化学主要的思维和学习方式，是化学文化的组成部分。在上述案例中，教师重视的是物质变化的宏观现象，通过一系列相似宏观现象来归纳出金属活动顺序规律，并没有从微观方面去探究造成这些现象的原因，当然也就没有用化学符号去联系宏观和微观。这样，实验一旦出现“反常”现象，就无法解释或视而不见。这说明案例中的教学并没有反映化学学科特征，而导致的结果是学生对化学肤浅的理解，如仅限于记忆化学事实性知识，各种宏观的表面现象，而很难上升到更高的学习水平。
2.2 背离化学文化的原因
从上述分析可知，本探究教学案例中蕴涵的文化与化学文化相去甚远。造成这一现象的主要原因是现行的化学教学文化与化学文化并不一致。文化心理学认为，人的任何行为表现都不会独立于其文化背景和内容。科学主张怀疑、批判和协商，这些都是建立在科学共同体成员之间平等、民主和开放的基础上。而在我国文化背景下，当前还大多处于控制性教学文化，课堂上更强调纪律和秩序，以控制学生为主，师生之间并非平等关系，而是师尊生卑。教师更是以传递客观知识为己任，反对任何偏离了客观知识授受的教学行为，很少去关注化学知识的文化意蕴。对学生而言，教师就是知识的化身，教科书上的知识就是权威，两者都不容怀疑。因此，在上述案例中，大多数学生对教师及教科书就缺乏必要的批判。可以说，上述案例中的教学现象是控制性教学文化的表现。
其次，教师科学观的影响。观念是文化最根本的基础，教师科学观的合理性决定了其对化学文化的理解程度。已有研究指出，我国理科教师大多持传统的逻辑实证主义科学观［2］，即把科学看成一种静态的知识体系，认为只要遵循一定的科学方法就能获得科学真理、科学是价值中立的等。在上述探究教学案例中，教师把科学学习当成动手做的活动，认为只要学生动手做了就是在探究，就是在学习科学。其实，动手做只是科学的特征之一，真实的科学探究更是在动手做过程中进行的争论、批判、协商等交流活动。有学者研究发现，科学家花费58%的工作时间在交流方面［3］，真正动手做的时间较少。因此，在传统科学观指导下的探究教学必然机械、程序化的，缺乏开放性、自主性和协同建构性，从而与真实的科学探究不符。
最后，教师对化学文化缺乏深刻的理解。化学文化可分为文化表层和文化内核两部分。化学文化表层是化学事实性知识、化学符号、化学理论性知识、化学实验等。化学文化内核是指化学共同体所持的基本观点、思想方法、态度等。化学文化的表层和内核是互相联系和作用，不可分割的。在本案例的教学中，我们可以发现教师引导学生对金属活动顺序进行探究，关注的是宏观层面的现象、化学规律性知识和实验程序，而没有从化学学科的思想方法、微观层面探讨出现这些现象原因，也没有用化学实验方法论和科学实证精神来指导化学实验探究。这种只是注重化学文化的表层，而脱离化学文化内核的探究教学，是教师对化学文化缺乏深刻理解的表现。
3 对探究教学品位化学文化的反思
科学探究本质上是为了把科学文化纳入学生的主体文化之中，使学生的科学行为与科学共同体成员的科学研究方式一致。因此，要使化学探究教学品味化学文化，就必须使当前的化学教学文化与化学文化相似或相近。
首先，要转变当前的控制性教学文化和帮助教师建立合理的科学观。教学文化对教师的教学行为有决定性的影响。因此，转变控制性教学文化为化学探究共同体文化是必要的。化学探究共同体是类似化学家群体的学习组织，共同体成员追求共同的探究目标，遵循共同的化学范式（化学语言、思维方式、活动方式、价值等），成员之间关系是民主平等的，活动方式是成员之间观点的批判、合作与协商，目的是达到意义共享，使不同个体都得到发展。因此，化学探究共同体的文化更接近化学文化，是化学探究教学应当营造的文化。作为理科教师，持有合理的科学观是保证真实科学探究教学的前提。受考试导向的制约，虽然持有合理科学观的教师在教学中并不一定就能反映真实的科学本质，但基于传统逻辑实证主义科学观教师的教学肯定是封闭的，难以开展有效的探究教学。所谓合理的科学观是要求教师对科学的认识采取辩证的态度，即承认科学知识的客观性而又不是客观主义，注重科学实证精神而又不是实证主义，相信科学方法的重要性而又不主张“怎么都行”。这就要对化学教师进行必要的转变科学观培训工作，如要求化学教师亲历科学探究活动，学习化学史、科学哲学和科学社会学。当然，教师的合理科学观还需体现在具体的教学实践中，比如在教学中体现科学知识的共同建构性，重视科学实证精神，引导学生批判性地思考等。
其次，要协调学生日常文化和化学文化的冲突。化学教学是在教师的指导下学生协调自身文化和化学文化关系的活动。在上述探究教学案例中，大多数学生日常文化看来是信奉权威、注重倾听、不好争论。而真实的化学探究却是在批判、辩论、合作中协商建构知识。真实的科学研究可以看成由三名参与者参加的一场游戏，科学界C1组提出一个得到观察和实验结果支持的观点ｈ1，宣布游戏开始，自然界提供数据ｅ；科学界C2组提出观点ｈ2，与ｈ1和ｅ进行讨论、协商，当C1和C2对可接受的观点达成共识时，竞争才会结束。［4］因此，学生的日常文化与化学文化存在很大的冲突。协调两种文化的冲突，帮助学生顺利地进行文化跨越是探究教学成功的关键所在。并行学习（collateral learning）是帮助学生实现文化间跨越的一种策略，即使学生从日常文化进入化学文化，而尽可能少地受到文化冲突的困扰。［5］我们以案例中的探究教学为例来说明这种策略的应用。第一步是创设真实的化学探究情境。教师可以设计包含大多数正例和极少数反例的情境，比如酸可以选择稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸，提供的金属可以和案例1一样。第二步是让学生展示他们的日常文化。学生根据问题分组探究，这时各组得出的结论可能会有差异，但很多学生由于不愿辩论而保持沉默，也可能相信课本，不信实验，这是他们的日常文化。第三步，展示科学文化。教师向学生表明，他们现在进行的是科学研究活动，就要像化学家一样求真求实，任何主张要靠证据说话，合作协商解决问题，这和他们在日常生活场合不同。最后，帮助学生实现两种文化之间的跨越。教师再引导见解不同的学生对各自的主张进行论证、辩论等协商活动，共同得出金属活动顺序规律及其适用范围。
最后，化学探究教学要体现化学学科特征。化学有自身的语言符号系统和实验方法，宏观、微观和符号三者互相联系是化学重要的思维和学习方式，也是不同化学学习水平的表现。探究教学应根据学生的认知水平结合化学学科特征来开展。教师在化学探究教学中都重视实验，但对实验现象的解释和处理却意味着对化学文化的理解程度。有些教师只重视化学实验宏观现象，并用此来证明课本上的化学知识，这只是对化学文化浅层次的理解，属于经验水平，这种教学比较适合初学化学的学生；如果在分子、原子和离子水平上对化学宏观现象进行研究，则属于非经验层次，是对化学学科比较深入的把握，可以运用到学习过微观概念知识的学生群体，如本案例的教学。由于化学反应本身的复杂性和探究教学的开放性，学生在实验中还会出现“反常”现象，如何引导学生处理这些现象更能体现教师对化学学科特征的把握。如针对本案例中“金属铝在稀硫酸反应慢的异常现象”，从宏观的实验方法来看，可以引导学生提出可能硫酸的浓度太小，可能混有其他杂质等假设来解释这种现象，再做实验检验；从微观和化学符号方面来看，盐酸和硫酸都含有氢离子，两者不同的是阴离子，又可以引导学生提出“可能是硫酸根离子阻碍反应进行”的假设，再组织学生进行验证。这样的探究教学就体现了化学实验方法论、化学思维方式等化学学科特征，从而使学生真正品味化学文化。
参 考 文 献
［1］ 托马斯•库恩.科学革命的结构.金吾伦，胡新和译.北京：北京大学出版社，2003：21
［2］ 梁永平.理科教师科学本质观及其教学行为发展研究.西北师范大学博士学位论文，2006
［3］ Phillips L M,Norris S P. Bridging the Gap Between the Language of Science and the Language of School Science Through the Use of Adapted Primary Literature.Research in science education, 2009,39：313319
［4］ 马尔切洛•佩拉.科学之话语.成素梅，李洪强译．上海：上海科技教育出版社，2006：127
［5］ Aikenhead G S, Jegede O.Journal of Research in Science Teaching, 1999, 36： 269287