认知与情感是两个平行的相互作用的过程，它们以特殊的方式联系在一起，对学习者有不同的意义和价值。情感往往伴随认知而产生，认知过程中也会产生情感。但两者的功能不同，认知的功能体现在对知识的接受、加工和转化上，情感的功能主要是动力作用，体现在对行为的定向、维持和调节上，它们共同构成学生学习心理两个不同的侧面，从不同的角度对教学过程产生影响。

根据布鲁姆认知领域与情感领域教育目标分类，认知领域的教学分为低阶的记忆、理解、应用和高阶的分析、评价、创造，共二阶六级，情感领域的教学分为接受、反应、估价、组织、性格化五级，二者的有机融合，会带来学生坚强意志、行为的有效培育，如图1所示[1]。因此，只能在概念上对学习的认知领域与情感领域加以区分，而不能把二者割裂开来或当成两个单独起作用的实体。事实上，这两个领域是无法分割的相互作用的共同体。

图1布鲁姆认知领域与情感领域教育目标分类学主要类别的图解

一、认知目标是达到情感目标的方式

(一)通过知识教学促成情感目标的达成

学科知识是学科核心素养形成的主要载体。教学活动离不开知识，但是教学决不能止于知识。教学活动的根本目的是基于知识和通过知识的学习来提升学生的素养，通过知识教学这一个“阿基米德点”能达成课程实施的情感目标。

任何知识都具有表征、逻辑和意义三个不可分割的组成部分。表征是知识的外在形式，逻辑是知识构成的法则，意义是知识的内核，是内隐于符号的价值系统。

[案例1]彻底的双水解反应的教学———以泡沫灭火器原理的教学为例

1． 表征教学

表征教学又包括宏观表征教学、微观表征教学和符号表征教学三部分。

(1)宏观表征教学。教师设计了一个泡沫灭火器的增补实验，即在矿泉水瓶(瓶肩上先用大头针剌3个小孔)中加入约120mL饱和NaHCO3溶液，小试管中加入约20mL饱和Al2(SO4)3溶液，将小试管插入矿泉水瓶，保持试管口朝上。盖上瓶盖并拧紧，矿泉水瓶保持正立状态。

将矿泉水瓶肩上的小孔用胶带封好并用食指握紧，倒置，然后将矿泉水瓶中的饱和NaHCO3溶液和小试管中的饱和Al2(SO4)3溶液充分混匀，揭去胶带，使小孔与大气相通。现象:瓶内产生大量白色气泡，并有大量泡沫沿小孔喷出，与真实的灭火器喷出的泡沫十分相似。

(2)微观表征教学。铝离子与水发生水解反应而使溶液呈酸性，而碳酸氢根离子与水反应则使溶液呈碱性，溶液中氢离子与氢氧根离子发生中和反应而使前述两个水解反应均向右进行，进而使两个水解反应均能进行到底。

(3)符号表征教学。教师引导学生根据微观原理分析的结论，写出此反应的离子反应方程式:

2． 逻辑教学

凡水解程度较强的强碱弱酸根和水解程度较强的强酸弱碱的阳离子在水溶液中相遇时能发生彻底的双水解反应。彻底的双水解反应的离子方程式不使用可逆符号。NaHCO3是强碱弱酸盐，Al2(SO4)3是强酸弱碱盐，两种溶液相遇时能发生彻底的双水解反应，故离子反应方程式不使用可逆符号。这是由特殊推广到一般的典型案例。

3． 意义教学

彻底的双水解反应如泡沫灭火器在生活中随处可见，掌握了其化学原理，就能为生活服务;同时，化学的神奇现象与美感会对学生产生潜移默化的影响。学生有时会因教师的增补实验而喜欢上化学，并立志将来当一名化学家或化学工程师。显然，通过知识教学促成学生情感目标的达成是由知识的内在结构所决定的。作为化学教师在进行知识的表征教学和逻辑教学时要不失时机地进行意义教学，促进学生情感目标的有效达成。

(二)通过低阶和高阶思维教学培养学生的关键能力

“低阶思维表现在‘记忆→理解→应用’三个层级上，高阶思维表现在‘分析→评价→创造’三个层级上，这六个层级展示了思维由低级向高级的成长历程，它是一个螺旋式上升的过程。”[2]“高阶思维是发生在较高认知水平上的心智活动或较高层次的认知能力。”[3]

1． 落实低阶思维是培养高阶思维的奠基

“记忆、理解、应用”三个低阶思维是不能完成深度学习任务的，但其在学生的学习过程中起基础作用，是学生进行“分析、评价、创造”三个高阶思维的基础，正如万丈高楼平地起一样，提高学生知识储备的数量和质量是促进问题解决的重要途径。如高中化学中学习异构体时，能够记下丁基和戊基的异构体数目(知其然)，并能理解丁基和戊基的异构体数目为4和8(知其所以然)，然后在新情境中解决同分异构体数目的判断问题，肯定可以大大提高解题速度。如图2，从下往上看，思维层级由下往上逐步上升。“记忆、理解、应用”这三个层级是高阶思维的基础，它虽然不会产生创造性因子，但是只有打牢了这个基础，才能使高阶思维具有可生长性。

图2低阶思维教学的案例层级图

2． 从“分析、评价、创造”三个层级的教学培养学生的高阶思维

“分析、评价、创造”是逐步上升的三个思维层级，如图3中的案例4、5、6，引导学生从这三个层级解决实际问题，有利于培养学生的核心素养。

高中化学教学中，实验设计或有机合成路线的设计均可以考查学生的创造性思维，不同的学生可能设计方案不一样，答案具有开放性，是目前高考化学试题中的一种理想题型。图3中的案例6除了用无水硫酸铜检验水之外，还可用无水氯化钴(CoCl2蓝色)检验水(无水氯化钴遇水后变玫瑰红色，即生成CoCl2·6H2O红色)等。

图3高阶思维教学的案例层级图

低阶思维和高阶思维教学展示了学生思维由低级向高级的成长历程，它是一个螺旋式上升的过程，能够培养学生的关键能力———阅读能力、思维能力和表达能力。

二、情感目标是达到认知目标的方式

“教道酬化，学道酬成。”基于核心素养的教学重心主要在于“化成”，它不仅在于从教师的教到学生的学之间的转化和促成，而且更重要的是从学习知识到发展情感之间的转化，从而促进学生的坚强意志和创新行为的“化成”。因此，教学的着力点应该放在如何利用“化成”机制实现唤醒学生内部动机和满足学生能力需要两个方面。

(一)唤醒学生的内部动机，促进学生将动机和行为指向崇高目标

教育是一个灵魂唤醒另一个灵魂、一颗心灵感召另一颗心灵、一个生命点燃另一个生命的力量，是人类集体心灵神秘参与的智慧活动。学生不仅具有基本的唤醒需要，而且还会努力争取感觉最好的唤醒水平。教师的重要作用在于唤醒学生沉睡的潜能，激发学生产生迫切需要学习的动机。学生的学习动机又分为外部动机和内部动机两种。所谓“外部动机系指由个体外部因素以及与任务无关的因素诱发的动机”[4]，如高中生进行小论文的写作，其目的是能在班上获得A或B等级评价，或是想获得同学的点赞;而“内部动机是指由个体自身因素以及任务内在因素诱发的动机”[4]，如高中生立志将来成为一名科学家，科学家不仅需要丰富的知识，而且需要较强的口头表达能力和文字表达能力，更需要有坚强的意志力和较强的研究能力。因此，激发学生的内部动机能让学生产生一种强大的内驱力。作为教师，要引导学生从较低层级的内部动机———改变个人命运，上升到较高层级的动机———勇担社会责任，进而促进学生产生为了中华民族的伟大复兴而学习的行为。在进行高一化学“元素周期律”的教学中，教材简要介绍了我国科学院院士、著名教授张青莲主持测定了铱等九种元素的相对原子质量，张青莲教授的贡献，不仅是对我国化学界的巨大贡献，而且是对世界化学界的贡献。张青莲教授的贡献对于激励学生奋发向上、追求卓越具有很强的示范引领性，能够引导学生不断走向崇高。当学生树立了崇高的目标之后，其内部动机被激发，学生会全身心地去完成学习任务。

(二)满足学生的能力需要，促进学生形成自我效能感

1． 能力需要

学生天生就具有理解和适应环境的倾向。当学生了解到事件与其现有知识和信念的矛盾时，会引起其认知上的不平衡，学生就会重新检验并修改当前的理解，进而形成一种新的图式，这就是一种能力需要，即个体会相信自己具有能够有效地应对环境变化的能力。

2． 自我效能感

自我效能感是指个体相信自己有能力完成某种或某类任务，是个体的能力和自信心在某些活动中的具体体现。自我效能感是与具体任务联系在一起的，它并不是一种概括性的个性特征。不同自我效能学习者的学习特征不同，见表1。

表1不同自我效能学习者的学习特征[5]

自我效能感是影响学生自主学习的一个重要的内在动机性因素。自我效能感既影响目标设置过程，又影响学习的自我调节过程。

3． 培养学生自我效能感的做法

(1)协助学生制订适宜的学习目标。目标太高，通过努力不能达到，会挫伤学生的学习积极性;目标太低，过于容易达到目标，不能充分激发学生的潜能。因此，学习目标的设置要符合“最近发展区”理论，让学生“跳起来能摘到桃子”。

(2)为全体学生提供更多的成功机会。在高中化学教学中，要针对不同的学生设置不同难度的问题，让不同学习能力的学生解决不同的问题，最终使全体学生都能产生自我效能感。

(3)为学生树立合适的学习榜样。同伴的成功会对学习者的自我效能感产生正相关影响。因此，教师要为学生设置不同的榜样，并及时进行发展性评价，进而促进学生在一种高昂的学习氛围中进行学习。

(4)对学生的进步给予适当的归因反馈。当学生取得进步时，教师或同伴给出合适的评价，认为其能力强、有发展前途，则会有利于增强学习动机，提高学生的学习积极性;当学生出现退步或滑坡时，如果把退步的原因归结为能力低，则会降低学生的学习积极性。合理归因有利于激发学生的学习动机。

学生对学习的兴趣和动机，是学生达到认知目标的必备条件。

三、教学融通是达到认知和情感双向目标的有效路径

教学要促进学生立志和行为的正向转变，就要实现教学要素、教学机制和课程实施的融通，以达到教书和育人的共同愿景———让每一个学生在高效学习的课堂中真正形成自己的核心素养。

(一)教学要素融通的路径

课堂教学要素的融通主要是指课堂五个关键要素的整合和联通程度，即教学目标、教学方法、教学内容、学生意识和师生关系等内容的融通。而“项目化学习”可以达成教学要素的有效融通。所谓“项目化学习”是指学生围绕复杂的、来自真实情境的、具有一定挑战性的项目主题，在精心设计任务与活动的基础上，进行较长时间的开放性探究，最终建构起知识的意义和提高自身能力的一种教学模式[6]。“项目化学习”既可在学科内展开，又可跨学科进行，是培养学生核心素养的有效方法。

[案例7]酸雨的形成与危害———项目化学习

1． 教学目标

(1)认知目标:了解氮氧化物形成酸雨的化学原理;了解硫氧化物形成酸雨的化学原理。

(2)情感目标:培养学生的环保意识;培养学生实验探究能力和绿色发展理念。

以上知识目标的达成可以促进学生情感目标的达成;同时，情感目标的达成又可以反过来促进学生进一步学习相关的化学知识，让学生更加理性、有效地进行学习。

2． 教学方法

教学方法的选择依赖于教学内容、学生的具体学情、教学环境以及教师的核心素养。“三边程序教学法”是指边自学，边实验，边点拨，如图4所示[7]。一部分具有化学实验探究的教学内容可以选择“三边程序教学法”，让学生在学习过程中理解知识、掌握方法、形成素养。如高中化学酸雨学习中，学生“边自学”，理解酸雨形成的原理，“边实验”，探究酸雨的危害，教师或学生“边点拨”，帮组学生解决问题，使学生自学能力、探究能力及解决问题的能力均得到提升。

图4三边程序教学法

3． 教学内容

(1)教学要求:学生以小组为单位分工合作，搜集整理有关酸雨的资料，比如什么是酸雨、酸雨是如何形成的、酸雨的危害有哪些、如何防治酸雨，然后制作PPT，以小组为单位进行汇报。

(2)教材阅读:学生阅读高中化学教材“化学1”(山东科学技术出版社)P82(氮氧化物形成酸雨)和P90(硫氧化物形成酸雨)，初步了解什么是酸雨、酸雨的成分及危害等相关信息，并从符号学习的角度知道酸雨的组成及形成过程。

(3)拓展阅读:让学生上网查找相应的酸雨资料，进一步拓展或印证酸雨的成分及形成知识。

(4)做实验:选取同样的绿色植物叶片，分别放在自来水和酸性雨水(浓度较稀的二氧化硫的水溶液)中，三天后发现酸性雨水中的绿色叶片明显枯萎，而放在自来水中的叶片还绿绿葱葱。

(5)学习汇报:学生以小组为单位制作PPT，并在全班汇报，当面解答教师和同学的提问。

高中一年级的学生对酸雨很感兴趣，通过上网查资料培养了学生搜集信息和处理信息的能力。为了制作PPT，小组同学积极参与，并提出建设性意见，合作能力得到提升。为了给小组争光，小组成员选择了普通话准确、表达有情感的同学为代表上台交流，学生的集体荣誉感和表达能力得到有效培养。同时，符号教学(形成酸雨的化学方程式)和意义教学(树立环保意识和绿色发展理念)在项目学习中得到有效落实。教学内容既有化学知识，又有跨界知识，如绿色化学与可持续发展理念，还有全民环保意识的渗入，要求学生从我做起、从小做起，爱护地球。

4． 学生意识

(1)强化主体意识。在案例7中，学生阅读高中化学课本，从中吸取知识。学生上网查资料、做实验进行探究、制作PPT向全班汇报等充分反映了学生的主体意识。“要把学习的权力和责任还给学生，激发学生的兴趣，培养学生的学习能力，引导学生学会自主学习和自我教育，这是当代学习范式重建的前提和基础，也是教学改革深化发展的支点和标志。”[8]这是因为，最好的教育是自我教育，没有学生自我参与的教育只是一种外在的灌输。事实上，只要学生明确了自身的学习地位和责任，以主人翁的姿态参与学习，学习的效率就会大大提高。

(2)致力潜能开发。学生的发展潜能是巨大的，教学的目的主要是激发学生的学习潜能和创造潜能。首先，尊重全体学生。无论是学优生还是学困生，他们都享有人格上的平等。因此，作为教师要平等对待每一位学生，尤其是要善待学困生，因为这些学生最需要教师的帮助和鼓励。他们是成长中的幼苗，只是成长的先后顺序不同;他们是开放中的花朵，只是花期不同。我国著名教育家陶行知先生告诫我们:“你的教鞭下有瓦特，你的冷眼里有牛顿，你的讥笑中有爱迪生。”在教师的眼中学生都是未来的“家”。对学生要充分的尊重和信任，只有尊重才能扫除师生之间的隔阂，只有尊重才能产生师生之间的共鸣，只有信任才能赢得学生的心。很多教师在谈到毕业后的学生时发现，往往是那些最“调皮”的“双差生”(学习习惯差和学习成绩差)毕业后会来看望他们，这是一种具有启发意义的教育现象。其次，展示学习目标。学习目标与前述教学目标相对应。值得注意的是，具体而明确的学习目标可以激起学生的求知欲，明确而适度的学习目标是开发学生潜能的重要方法。再次，创设问题情境。引入情境的最终目的是跨越情境脉络，实现重要概念、能力、品质与学习心态的迁移。要达到这个目的，就意味着学生需要经历“在情境中思考→去情境化思考→再回到新情境中思考”的过程。学生的学习从真实世界出发，经过学科学习的滋养，又回到真实世界中。即从生活中来，在课堂中学，到生活中去。

(3)建构“学本”课堂。“学本”课堂应该是教学目标明确、课堂管理民主有序、课堂氛围好、教师授课清晰、教学方式多样、学生高度参与课堂学习、评价及时有效、培养学生的高阶思维能力的课堂。在“学本”课堂中，课堂教学过程的组织要尽可能让能动、独立的学习成为学生学习的基本状态。

5． 师生关系

师生间的亲密交往对学生学习兴趣的形成和发展有重大影响。亲其师方能信其道。高中生在一定程度上会因为教师对他好不好、教得好不好、有无威信而喜欢或不喜欢某门学科。师生间的亲密交往能使教师用友善的态度对待学生、关心学生，学生因教师对自己的期望而增加对教师的好感、信任与尊敬，从而对教师所教学科产生兴趣。因此，融洽的师生关系能使师生间产生积极的教学反馈，形成教与学的良性互动与发展。

只有通过教学目标、教学方法、教学内容、学生意识以及师生关系的有效融通，才能够促进学生核心素养的形成和发展。

(二)教学机制融通的路径

教学活动需要组织机制、指导机制和激励机制三个主要机制之间的协调、融合和通达。

自捷克教育家夸美纽斯创建班级授课制以来，我国的教学组织形式主要是班级授课制，这一组织形式经历了近四百三十年的历史。案例7中学生从课内走向课外，自己上网查资料和制作PPT，并由学生向全班同学汇报，已经打破了原有的班级授课制的组织形式。尽管原有的班级仍然存在，但是教师的教学方式和学生的学习方式却得到充分改变。

教师在“项目化学习”中其指导机制表现为以问题为引导，对学生进行帮助和指导。作为高中化学教师要不失时机地为学生提供学法指导。教师是学习的过来人，有着丰富的学习经验，如类比、思维导图等均可对学生的学习产生正相关影响。此外，教材也要为学生提供学法指导，每一节教材提供一种学法指导，学生就会从“愿学”到“会学”，最后达到“乐学”的境界。

激励机制使每个学生更愿意学习。表扬与鼓励要遵循适度性原则，适度鼓励和表扬是对学生潜能激发的催化剂。在案例7中，教师不是以领导者自居，而是让学生对各小组的汇报进行点评，让学生充当评价的主人，进而成为学习的主人。教师从实际出发，对学生的学习进行表扬，是激发学生潜能的重要方式之一。一般说来，表扬和鼓励多于批评和指责，可以更好地激发学生的学习潜能。但是，过多地表扬和鼓励会导致学生产生骄傲自满情绪。

(三)课程实施融通的路径

课程实施的融通主要指“课程内容设计、课程实施行为与课程实施结果”三方面之间的一致性、可行性和协调性的融合顺畅。也就是说，教师在上课前要根据教学内容、学生学情等写好教学设计，对课堂教学进行充分预设;在课堂教学活动中贯彻全新的教学理念，充分利用教学活动，让学生在活动中成长和发展;根据教学目标的达成对学生进行发展性评价，促进学生核心素养的发展。

当教学以应试为本时，教学融通只关注低端学习或认知方面的整合即可，也就是帮助学生记忆教师所教的课程信息、所要求巩固的知识以及应试所必须运用的学习技能;当教学以素养为本时，课程内容将选择对学生终身发展最有用的知识，课堂教学以活动促发展，让学生在活动中建构知识、形成能力，进而内化为素养。

四、通过课程实践化成学生核心素养

情感领域的教学分为接受、反应、估价、组织、性格化五级，由图1的右侧可以看出，“接受→反应→估价→组织→性格化”是形成学生必备品格的五级教学阶梯，具体的情感领域水平层级与含义见表2。

表2情感领域水平层级与含义

[案例8]如何让学生主动提出问题?

主持人:今天的主题课是“我怎样才能主动提出问题?”爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”因为解决问题也许是一个化学上或实验中的技能而已，而提出新的问题是需要创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。学会提出问题可以保证学习是有意义的，且有助于探究意识的形成，有助于创造性思维的培养，有助于激发动机，集中注意，提高学习效率。同学，你在课堂学习中敢于提问吗?

学生1:主持人说的提问有这么多好处，我没有感觉到。

学生2:我不敢提出问题。在高中阶段，我害怕提出问题的水平低会招致同学们的嘲笑。

学生3:我愿意提出问题，也很想提出问题。

这三个学生对待主持人所提问题的表现是:学生1是不经意的听，简单应付主持人的提问;学生2直接表明不敢提问，且说明不敢提问的原因;学生3只是表明了一种态度，愿意接受主持人的观点。这三个学生在情感上均处于“接受”教育这一层级上。

主持人:如果老师对提问的同学给予物质上或精神上的奖励，你会主动举手提问吗?

学生4:愿意(默认的反应)。

学生5:我会举手提问(愿意的反应)。

学生6:通过举手提问，老师会给激励性评价，同学会给掌声，我会产生愉悦感和成就感(满意的反应)。

学生4、5、6对主持人的提问出现的“反应”有三个亚层，即默认的反应、愿意的反应、满意的反应，其中满意的反应处于最高层级。这三个学生的情感处于“反应”这一层级。

主持人:对于不敢提问的同学，老师如果提供培养提问意识的沃土，营造自由宽松的提问氛围，创设体验提问的机会，你还不敢提问吗?

学生7:我会试着提问(接受价值)。

学生8:我会提出一些高质量的问题，让老师和同学意识到我的存在(偏好某种价值)。

学生9:根据我的学习体会，提出问题会提高学习效率，问老师和问同学都会为我们学习节省时间，毕竟现在是一个合作的时代，合作学习会给我们带来诸多好处，何乐而不为?(信奉)

学生7、8、9从试着提问到偏好提问再到信奉提问，他们的情感处于“估价”这一层级。

主持人:对于不会提问的同学，老师或同学如果提供一些提问技能训练，如信息管理模式的三个阶段与提问类型，“收集信息(理解问题)→组织信息(弄清问题)→扩展信息(创造问题)”，你还不会提问吗?

学生10:我本来想提问，但苦于不会提问，因此很少提问。老师如果教给我们一些提问的技巧，我会积极提问甚至会不断提问。

学生11:我会针对教科书形成一定的提问系统，如是什么、为什么、怎么办、获得的结果如何评价，这就是一种价值复合体，这种复合体就是一个有机的组织。

学生10、11的态度从想提问到形成提问系统，经历了一个由简单到复杂的情感历程，表现为“组织”这一层级。

主持人:通过提问会获得诸多益处，你是否会形成提问的习惯?

学生12:我倾向于通过提问与老师和同学一起解决问题。

学生13:我已形成提问的习惯，凡事总想问个为什么、怎么办以及探究后的结果如何评价。

学生12、13由倾向于提问到形成提问的习惯，这就是一个“性格化”的过程。

通过主题课的形式，改变学生不敢提问、不会提问的现状，让学生形成批判质疑的科学品格，这对学生的终身发展是大有裨益的。

认知领域和情感领域是两个不可分割的统一体。在认知目标中往往带有情感的成分，这是因为在学习过程中教学内容和教师引导会激发学生的情感。学生的情感目标对其认知学习有定向和激励作用，一旦情感目标形成，必然化成意志，学生会全身心地投入到认知学习过程中，使认知学习效率大大提高，并养成良好的持久性学习行为。而在有些情况下，认知目标和情感目标是同时达到的。因此，认知领域和情感领域的有机融合是培育学生核心素养的有效途径。

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基金:深圳市教育科学研究院规划办2018年度课题“高中化学科学研究教学模式研究”(编号:ybzz18058).