SECI理論視域下的情境化教學設計

王繁斌　王世存

一、SECI理論主要內容

20世紀末，野中郁次郎與竹內弘高于《創新求勝》一書中首次提出了SECI理論。在SECI理論中，知識被劃分為顯性知識和隱性知識、揭示了這2種知識之間相互轉化與作用的過程，并認為這種過程是知識創造的主要途徑——即個體若要習得新知識，需要在預設好的情境中進行探索，使知識在頭腦中完成理解與遷移并將知識運用在新的情境中。

SECI理論提出的知識轉化模式包括“社會化（Socialization）”“外化（Extemalization）”“組合化（Combination）”“內化（Internalization）”4個連續的過程。4個模式分別代表著4類知識的轉化過程。這4個階段緊密聯系并相互促進，呈現出螺旋式上升的發展狀態，動態體現出知識的創生與增長。

二、基于SECI理論的情境化教學環節

情境化教學是指教學過程中教師有目的地引入或創設以形象為主體的具體場景，使學生得到一定的體驗，從而有助于學生理解教材，同時使學生的心理機能得到發展的教學方法。

SECI理論作為一種表現知識螺旋上升的動態發展狀態的理論，在其上升過程中不僅有著縱向的提高拓展，更有著橫向的升高。而作為知識創造與使用的場所，SECI理論強調特定的“場”，上述任意一種知識的轉化過程，均離不開“場”的作用——即情境的支持。在SECI理論模型中則將其劃分為創始場、對話場、系統場和練習場，于是把基于SECI理論的情境化教學分為如圖1所示的4個階段。

1.建構隱性知識向隱性知識轉化的創始場

隱性知識向隱性知識轉化的創始場是知識創造的出發點，隸屬于社會化階段。在創始場中，教師與學生、學生與學生之間互相表達感覺、情緒與心態，進而完成知識的第一階段的轉化。教師作為課堂的主導者，在此階段中需要培養良好的師生關系與班級氛圍，激發學生的熱情，使“場”中的隱性知識更為容易地進行轉化——即學生在具體情境中通過觀察、體驗，從而將日常生活中的真實事例轉化為自己的經驗與知識。

2.建構隱性知識向顯性知識轉化的對話場

對話場隸屬于外化階段，是一個用顯性化的概念和語言明晰表達隱性知識的過程。而在該過程中，既需要個體通過圖像與文字等一定方式將自身的隱性知識明晰化，也需要個體與他人交流，通過感受其他人的思想與行為來將知識表征出來。在具體情境中，教師需要引領學生在預設的情境中進行探究與討論，使學生借助文字、圖像以及模型等工具將頭腦中的知識表達出來。在這個過程中，由于個體的思考角度以及深廣度均有差異，教師需要尊重學生的個體差異性，從而使學生更加積極地將隱性知識轉化為顯性知識。

3.建構顯性知識向顯性知識轉化的系統場

系統場是顯性知識向顯性知識的轉化，即知識創造的組合化階段。在該階段中，學生需要將在上一階段獲得來的較為零散的顯性知識組合成為系統的顯性知識。在具體情境中，教師不僅可以對知識做總結，也可以將各類知識用一定的脈絡聯系起來，使其更具有系統性，也便于學生將零散的知識系統化。

4.建構顯性知識向隱性知識轉化的練習場

練習場隸屬于內化階段，該階段是一個將顯性知識在頭腦中具像化的過程，也是理論與實踐緊密結合的過程。在該過程中，顯性知識經過內化，成為個體理論知識的一部分，成為擴大化的隱性知識。即使完成了前3個階段的知識創生過程，學生所獲得的顯性知識仍需要在具體情境中進行運用，才能將獲得的顯性知識內化為屬于其自己的隱性知識。

三、基于SECI理論的“原電池”教學設計

“原電池”是高中化學選擇性必修第一冊第四章第一節的內容。在高一階段，學生學習原電池知識之前，已經深度學習了原電池的基礎內容——氧化還原反應，使學生能夠理解原電池中電子的轉移。除此之外學生還學習了“化學反應與能量”，已經掌握了化學反應中能量變化的本質，學生在學習原電池時便能意識到化學能能夠轉化為電能，而氧化還原反應正是實現這種能量轉化的關鍵。此外，原電池的知識也是后續許多重要知識點的基礎。

1.“原電池”知識轉化序列

在必修階段的“原電池”中，知識在“隱性——隱性、隱性——顯性、顯性——顯性、顯性——隱性”間相互轉化的序列見表1。

2.“原電池”教學設計示例

（1）引入情境、創設問題，建構隱性知識向隱性知識轉化的創始場

[情境引入]電池幾乎是大家離不開的1種產品，小到遙控汽車，大到電動汽車都需要電池來作為能源，那么，我們平時在生活中常見電池的工作原理究竟是什么呢？這便是我們今天要學習的內容，而黑板上的幾道問題就是我們學習它的途徑，其中一些問題大家可能無法理解，但我會和同學們一起努力來依次解決它們。在我們正式探索這些問題之前，大家可以討論和交流一下都各自對電池有什么獨到對見解或者認識。

[問題]①電路中的電流產生原因是什么？

②在我們所學習過的化學反應中，什么類型的化學反應有電子的轉移？之前我們已經學習了“化學反應與能量變化”，那么在電池中是什么能轉化為電能呢？

③裝置中銅片上生成氣泡，是因為銅片與稀硫酸反應了嗎？

④如何判斷原電池的正負極？

⑤判斷生活中常見的鋅錳+電池的正負極，并標注其構成（如圖2所示）。

[教師]討論結束，其實同學們在初中學習物理時，就已經接觸了電路的相關知識，那么我請一位同學來回答一下第①個問題。

[學生1]電流的產生是由于電子的移動。

[教師]說得很好，電路中電流的形成就是因為電路中有電子的移動，電子帶負電，所以形成了與電子移動方向相反的電流。既然知道了電流產生的原因是因為電子，那么黑板上的第②個問題也請一位同學告訴我。

[學生2]氧化還原反應。

[教師]沒錯，想必大家已經猜到了這2個問題之間的關聯了，氧化還原反應會發生電子轉移，而電流的產生則來自于電子的移動，所以我們需要某種裝置將二者聯系在一起，從而組成我們今天要學習的內容——原電池。

設計意圖 從生活的常見的電池引入，引出學生的生活經驗從而激發學生的學習興趣并降低學習難度。提出各類問題使學生了解這節課的任務，并將生活經驗轉化為得到認同的新認知。

（2）逐步深入、攻克難題，建構隱性知識向顯性知識轉化的對話場

[教師]在回答第③個問題之前，請同學們看看課本上的火力發電的裝置圖，可以發現火力發電的能量經過了化學能——內能——動能——電能4步的轉化。因此火力發電的效率并不是很高，僅有35％-38％，這是因為能量轉化過程中會出現大量的能量損耗。那肯定就有同學會問了，我們能否可以將化學能直接轉化為電能呢？而這便是第③個問題的答案。至于接下來的第④個問題，便需要我們來用實驗進行探索。

[演示實驗]進行預先設計好的一組對照實驗，要求觀察且匯報實驗現象。

實驗1：將鋅片與銅片平行插入盛有稀硫酸的小燒杯中，使金屬片均沒于溶液中，觀察金屬片表面的現象。

實驗2：將鋅片與銅片平行插入盛有稀硫酸的小燒杯中，使金屬片均沒于溶液中，并用導線連接2塊金屬片，觀察金屬片表面現象。

[學生1]第1個實驗中鋅片逐漸溶解，并且鋅片表面產生氣泡，銅片沒有明顯現象。

[學生2]第2個實驗也是鋅片逐漸溶解，但卻是銅片表面生成氣泡。

[教師]同學們肯定能很快得出實驗1中鋅片是與稀硫酸發生了反應生成了氫氣，但是實驗2中的現象又如何解釋呢？這也是我們對第④個問題的探究。那我想先問一下同學們，第2個實驗中真的是銅片與稀硫酸發生了反應嗎？

[學生3]沒有發生反應，如果稀硫酸與銅發生了反應，會生成硫酸銅，硫酸銅溶液會顯藍色，可溶液并沒有顏色變化。

[教師]說的沒錯，但義為何氣泡會在銅片上生成呢？我們對實驗進行一些改進。

[改進實驗3]將上述實驗2中導線中串聯1個電流表，觀察電流表指針讀數。

[學生4]除了實驗2中原有的現象以外，電流表指針也發生了偏轉，說明導線中有電流通過。

[教師]同學們對實驗現象都描述得很好，那么實驗3中有電流通過又說明了什么呢？

[學生5]有電流通過說明了該裝置實現了將化學能一步轉化為電能。

[教師]沒錯，實驗2和實驗3中的裝置就是我們今天要學習的原電池。

[板書]原電池：利用氧化還原反應將化學能直接轉化為電能的裝置。

設計意圖 進行演示實驗不僅可以集中學生的注意力、節約課堂時間，也可以使學生自己通過觀察現象的不同進行疑難答疑。并且教師進行引導，使學生能更為順利地總結出原電池的定義。

（3）概括統籌，建構顯性知識向顯性知識轉化的系統場

[教師]既然有了原電池的定義，那么我請同學根據實驗裝置說說構成原電池的條件。

[學生]有2塊不一樣的電極、作為電解質溶液的稀硫酸、導線并且還要有能白發的氧化還原反應。

[板書]原電池的裝置各組分示意圖（如圖3所示）。

[教師]現在我們已經知曉了原電池的定義以及原電池的組成條件，那么有同學來回答一下第④個問題嗎，為什么實驗1中鋅片上面會產生氣泡而實驗2中卻是銅片上產生氣泡？

[學生]因為實驗3中說明了導線中有電子的轉移，鋅片發生反應后，電子通過導線轉移到了銅片上。

[教師]是的，實驗1中是因為鋅直接與稀硫酸發生了反應，生成的電子直接在鋅片上轉移給了氫離子，從而生成了氫氣。但是實驗2中，鋅與稀硫酸反應后電子通過導線到了銅片這邊，于是氫離子在銅片上得到電子被還原生成了氫氣。因此我們可以發現，導線可以轉移電子，而電解質溶液可以作為離子轉移的場所。

[板書]在原電池裝置中，允許電子通過的導線稱之為外電路，而允許離子通過的電解質溶液稱之為內電路。

[教師]我們已經對原電池的工作原理有了一定的了解，但我們也知道電池都有著自己的正負極，那原電池的正負極又該如何判斷呢？這也是我們黑板上的第⑤個問題。

[學生1]通過電流表偏轉的方向來判斷。

[學生2]通過電子流出方向來判斷。

[教師]2種說法都沒有問題，因為電流的反方向就是電子移動的方向，因此都可以作為判斷依據，我們也可以用電極反應式來表示。

[板書]原電池中電子流出的一極為負極，電子流人的一極為正極。

設計意圖 學生通過前2個階段的學習，已經積累了有關原電池的零散知識與認知，通過一步步引導學生解決在課程開始時所提出的問題，使學生自己總結與歸納出更為系統的原電池的工作原理，這樣也能使學生對該知識的理解更加深刻，也培養了學生的科學探究能力。

（4）學以致用，建構顯性知識向隱性知識轉化的練習場

[教師]現在我們已經解決了前5個問題，也已經學習完了這節課所有新知識。那清同學們在我給出鋅錳干電池的電極反應式的前提下獨自或與同學討論解決最后一個問題。

[板書]總反應：

[學生]鋅錳干電池鋅為負極，二氧化錳為正極，氯化銨水溶液為電解質溶液（如圖4所示）。

設計意圖 學生已經學習并理解了原電池的定義、工作原理以及裝置組成。讓學生立即進行相關的練習可以趁熱打鐵，使學生對這部分的知識更加牢固，也能訓練其在新情境中運用知識的能力。

基金項目：該研究由華中師范大學2023年度教師教育專項研究項目（編號：CCNUTEI2023-02）支持；2023年度湖北省教育科學規劃重點課題“新時代我國師范類專業培養質量監測體系構建及實施研究”（編號：2023GA008）

（收稿日期：2024-01-29）