王小梅 嚴文法 李彥花 劉雯

摘要： 《普通高中化學課程標準（2017年版）》是新教材編寫的依據，新教材既是教師進行教學和學生進行學習的主要載體，也是發(fā)展學生化學學科核心素養(yǎng)的重要載體。以必修（第一冊）第一章“物質及其變化”為例，從化學學科核心素養(yǎng)的角度對新人教版高中化學教材進行研究。研究發(fā)現，人教版高中化學新教材具有重視欄目設計、凸顯核心素養(yǎng)、重視化學史、重視習題的情境性等編寫特點。

關鍵詞： 化學教材; 物質及其變化; 化學學科核心素養(yǎng)

文章編號： 10056629（2020）10000806

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

《普通高中化學課程標準（2017年版）》（以下簡稱新課標）凝練了化學學科核心素養(yǎng)。高中化學教材是教師教學的主要載體，是學生的學習對象，是理解課程內容并達成課程目標的媒介[1]。隨著新課標的頒布，教材進行了相應的修訂，教材的修訂對教師和學生來說既是機遇也是挑戰(zhàn)。以2019年出版的新人教版高中化學必修（第一冊）教材[2]（以下簡稱新教材）第一章“物質及其變化”為例，研究高中化學新教材的特點，理解以學生化學學科核心素養(yǎng)發(fā)展為主旨的教材編寫意圖與思想方法。

1 新教材化學學科核心素養(yǎng)呈現的具體分析

化學課程目標從“三維目標”走向了“核心素養(yǎng)”?！叭S目標”強調學生在知識與技能、過程與方法以及情感態(tài)度與價值觀三個方面得到統(tǒng)一和諧發(fā)展，而“核心素養(yǎng)”強調學生形成正確的價值觀念、必備品格和關鍵能力[3]?；瘜W課程內容由知識、技能和方法導向轉變?yōu)橐詫W科核心素養(yǎng)為導向，強調學科核心概念。化學學科核心素養(yǎng)包括5個方面;這5個方面立足高中化學學習過程，各有側重，相輔相成[4]，見圖1。

新教材第一章“物質及其變化”由“物質的分類及轉化”“離子反應”“氧化還原反應”內容組成?！拔镔|及其變化”是化學課程的重要內容，對學生化學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有重要的作用，其中物質的分類、物質的轉化、電離、離子反應、氧化還原反應等核心概念能使學生形成基于元素化合物知識的學科素養(yǎng)。通過對“物質及其變化”內容的學習，學生能夠主動構建分類觀、轉化觀、微粒觀、元素觀等相關化學觀念，見圖2。

1.1 “宏觀辨識與微觀探析”素養(yǎng)呈現分析

化學大多數研究是從“宏觀現象”深入到“微觀本質”，運用“符號”描述物質性質及其變化規(guī)律?！昂暧^辨識與微觀探析”能從不同層次認識物質的多樣性，并對物質進行分類，能從宏觀與微觀相結合的視角分析解決實際問題[5]。

新教材“物質及其變化”這章內容的編排主線為宏觀的“物質分類及其轉化”、宏觀現象與微觀本質相結合的“離子反應”、宏觀與微觀視角下的“氧化還原反應”。“第一節(jié) 物質的分類及轉化”通過設計“物質的分類”和“物質的轉化”兩節(jié)知識點，試圖使學生更好地了解某類物質的性質以及不同類別物質之間的轉化關系。通過“物質的分類及轉化”這節(jié)內容的學習，學生能從不同方面認識到物質的多樣性，了解在一定條件下各類物質之間的相互轉化關系，并確定制取某類物質的可能方法，從而解決實際問題?！暗诙?jié) 離子反應”則嘗試引導學生通過宏觀物質的導電現象歸納出導電物質的特征以及類別，并嘗試引導學生能夠從離子的微觀視角理解導電原因及其水溶液中的反應實質。通過將物質宏觀現象與微觀結構相結合，能夠幫助學生更好地理解同類物質（電解質）的共性和不同類物質（酸、堿、鹽）性質差異的原因?！暗谌?jié) 氧化還原反應”嘗試從初中階段得失氧的角度定義氧化反應、還原反應入手，引導學生從宏觀（化合價）與微觀（電子）、質（有化合價升降、有電子轉移）與量（得失電子守恒）兩個視角揭示其本質，從而幫助學生建立氧化還原反應的認知模型。“物質及其變化”這章內容將宏觀現象、微觀本質以及符號表征相結合，使晦澀難懂的知識更加容易理解，降低了學生自主學習的困難，促進學生“宏觀辨識與微觀辨析”核心素養(yǎng)的發(fā)展。依據新課標化學學科核心素養(yǎng)的定義以及水平劃分和學業(yè)質量水平，對“物質及其變化”所承載的“宏觀辨識與微觀探析”素養(yǎng)及其表現水平進行了分析，見表1。

1.2 “變化觀念”素養(yǎng)呈現分析

化學通過組成、結構的研究探尋化學變化規(guī)律，認識物質與物質之間可以轉化。“變化觀念”能認識物質是運動和變化的，知道化學變化需要一定的條件，并遵循一定規(guī)律[6]。

“物質及其變化”這章內容主要是讓學生了解化學變化需要一定的條件和遵循一定的規(guī)律?！暗谝还?jié) 物質的分類及其轉化”試圖通過對物質的性質了解，使學生能夠認識到化學變化可以實現物質之間的轉化，在“物質的轉化”過程中，深刻體會元素守恒規(guī)律?！暗诙?jié) 離子反應”通過設計“電解質的電離”和“離子反應”這兩個知識點，試圖讓學生能夠認識到物質是運動和變化的;而通過設計“離子反應發(fā)生的條件”這一知識點試圖使學生認識到化學變化需要一定的條件并且遵循一定的規(guī)律。“第三節(jié) 氧化還原反應”嘗試引導學生能夠理解到含有不同價態(tài)的同種元素的化學物質可以通過氧化還原反應進行轉化。本章中“物質的轉化”“電離和離子反應”“氧化還原反應”這些核心概念的設計能夠幫助學生理解變化觀念核心素養(yǎng)，加強元素觀念的形成。對“物質及其變化”所承載的“變化觀念”素養(yǎng)及其表現水平進行了分析，見表2。

1.3 “證據推理與模型認知”素養(yǎng)呈現分析

“證據推理與模型認知”強調具有證據意識，能基于證據提出可能的假設，能建立認知模型，并運用模型揭示現象的本質和規(guī)律[7]。

“第一節(jié) 物質的分類及其轉化”通過設計“物質的分類”知識點，嘗試通過對同類物質的一般性質進行概括培養(yǎng)學生的概括思維，引導學生運用分類的方法發(fā)現同類物質及其變化規(guī)律并預測其性質及可能發(fā)生的變化;而知識點“物質的轉化”則引導學生依據物質的性質以及元素守恒定律，合理推出物質與物質之間的相互轉化?！暗诙?jié) 離子反應”首先設計了物質的導電性實驗以及物質的分類標準，引導學生理解電解質的定義，并進一步設計問題引導學生對物質導電的原因進行微觀視角的分析、推理，從而得出電離理論模型?！暗谌?jié) 氧化還原反應”試圖引導學生從得失氧和化合價升降的宏觀視角過渡到微觀視角電子得失（或偏移偏向）的遷移、推理，明確氧化還原反應的本質和規(guī)律。對“物質及其變化”所承載的“證據推理與模型認知”素養(yǎng)及其表現水平進行了分析，見表3。

1.4 “科學探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)呈現分析

化學是以實驗為基礎的學科，要求學生能根據教材中的問題設計簡單的實驗方案，完成實驗操作，觀察、記錄以及發(fā)現并提出需要進一步研究的問題?！翱茖W探究與創(chuàng)新意識”強調學生能從問題和假設出發(fā)進行實驗探究[8]。

“第一節(jié) 物質的分類及其轉化”通過設計“物質的分類”知識點，引導學生通過簡單的實驗方案來進行濁液、溶液和膠體的區(qū)別，從而了解丁達爾效應。“第二節(jié) 離子反應”首先通過提出“濕手為什么容易觸電”這一生活常識問題，引導學生設計實驗探究哪些物質容易導電，總結歸納出常見導電物質以及電解質的定義，幫助學生從宏觀實驗現象和微觀實質以及符號表征來解釋導電的原因，從而能夠深刻地理解電離理論;然后通過設計Na2SO4稀溶液與BaCl2稀溶液實驗，引導學生探究溶液中的離子反應的實質。“第三節(jié) 氧化還原反應”則通過引入一些實際的綜合性環(huán)境問題設計實驗方案，引導學生基于實驗事實得出結論，提出合理的解決方案，培養(yǎng)學生科學探究素養(yǎng)。對“物質及其變化”所承載的“科學探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)及其表現水平進行了分析，見表4。

1.5 “科學態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)呈現分析

化學與人類的生活以及生命科學、環(huán)境科學等密切相關，化學對生活的影響、環(huán)境的保護至關重要，但化學物質對環(huán)境也有一些負面影響?！翱茖W態(tài)度與社會責任”強調化學對人們日益增長的美好生活需要具有重大貢獻;同時也要具有節(jié)約資源、保護環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展的意識[9]。

“第一節(jié) 物質的分類及其轉化”首先通過設計“物質的轉化”知識點，試圖通過物質之間的轉化，引導學生認識可以將污染環(huán)境的物質轉化為無毒無害的化學物質，體會物質及其轉化的重要價值;其次通過引入科研工作者研究物質轉化的規(guī)律和控制手段、實現物質的人工轉化的方法、與生活和環(huán)境中的化學過程實現調控等相關的化學與職業(yè)等，激發(fā)學生對科研工作的濃厚興趣?！暗诙?jié) 離子反應”通過設計“電解質的電離”和“離子反應”兩節(jié)知識點，對物質的制備和分離、以及物質的提純和鑒定等至關重要，以及在消除環(huán)境中的污染物等方面應用廣泛，引導學生會運用離子反應知識，來解決相關化學問題。“第三節(jié) 氧化還原反應”通過設計“氧化還原反應”和“氧化劑和還原劑”兩節(jié)知識點，引導學生知道氧化還原反應廣泛存在于我們的生活和生產中，例如金屬的冶煉、燃料的燃燒、植物的光合作用，以及食物的腐敗、鋼鐵的腐敗以及汽車尾氣的排放等[10]?；瘜W變化對生活和生產中可能同時具有正、負兩個方面的影響，引導學生應該掌握化學變化的規(guī)律，就有可能做到趨利避害，更好地為社會的發(fā)展服務。對“物質及其變化”所承載的“科學態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)及其表現水平進行了分析，見表5。

2 新版教材編寫凸顯核心素養(yǎng)的特點

2.1 重視欄目設計

新教材內容編寫充分依據新課標，以發(fā)展化學學科核心素養(yǎng)為主旨，增設了與化學學科核心素養(yǎng)相關的欄目，例如“方法導引”“化學與職業(yè)”“思考與交流”等。其中，在“方法導引”欄目中介紹了分類和模型的方法，運用分類方法，可以發(fā)現物質及其變化的規(guī)律，預測物質的性質及可能發(fā)生的變化;而通過運用模型可以對化學現象進行描述、解釋和預測，揭示現象的本質和規(guī)律。通過分類和模型方法的學習，能夠幫助學生發(fā)展“變化觀念”和“證據推理與模型認知”的核心素養(yǎng)。在“化學與職業(yè)”欄目中，則介紹了化學科研工作者的工作性質和成為化學科研工作者的必要條件，并強調了化學科研工作者在推動人類社會可持續(xù)發(fā)展中的重要作用，激勵學生從事化學科研工作，發(fā)展學生“科學態(tài)度與社會責任”的核心素養(yǎng)。在“思考與討論”欄目中則設計了汽車尾氣系統(tǒng)中的催化轉化器的工作原理，通過將氧化還原反應的基本原理應用到尾氣污染這一社會議題的解決中，發(fā)展學生將化學知識應用到真實情境下的實際問題解決能力，發(fā)展學生“科學態(tài)度與社會責任”和“科學探究與創(chuàng)新意識”核心素養(yǎng)。

2.2 重視化學史

新課標重視化學史在培養(yǎng)學生化學核心素養(yǎng)中的價值，并將化學史作為重要的情境素材[11]。新教材內容編寫時重視化學史素材的運用，在“物質及其變化”這一章設計了兩處化學史相關的內容，分別是電離模型和氧化還原反應概念的發(fā)展，其中電離模型的發(fā)展史設計在了“方法導引”的模型方法的介紹中，而氧化還原反應概念的發(fā)展則設計在了“科學史話”欄目中。在教材中設計知識相關的化學史，有助于發(fā)展學生的核心素養(yǎng)并增進學生對科學本質的理解[12]。

2.3 重視習題的情境性

化學習題是化學教材的重要組成部分，對學生構建核心概念、實現化學學科核心素養(yǎng)的發(fā)展具有引導意義[13]。新教材的課后習題更加注意情境的運用，強調情境與化學問題的有機融合?！暗谝还?jié) 物質的分類及轉化”習題，舊版教材直接給出10種物質進行分類，而新教材中則是通過提供一段科普短文，對科普短文中出現的化學物質進行分類?！暗诙?jié) 離子反應”習題，增加了一些真實情境的問題，例如以牙膏為例來探究碳酸鈣的實驗制備方案，選擇更優(yōu)的方案。“第三節(jié) 氧化還原反應”習題，增加了高溫下鋁粉與氧化鐵反應可以焊接鋼軌的真實情境，來分析化學反應原理，以及以氫化鈉和高鐵酸鉀為情境，考查學生對氧化還原反應本質的理解。新教材的習題設計更加注重情境性、開放性、創(chuàng)造性，提高學生創(chuàng)新性地解決問題的能力。

3 討論

新課標中的教材編寫從編寫指導原則、內容選擇、內容編排與呈現、物理形態(tài)設計等方面給出了具體建議[14]。人教版新教材能較好地體現新課標給出的這些建議。

從編寫指導原則來看，新教材以發(fā)展化學學科核心素養(yǎng)為主旨，以學生具體的化學學科核心素養(yǎng)的發(fā)展為導向。例如“物質及其轉化”，新教材精心選擇具體科學內容，增設了與核心素養(yǎng)有關的欄目，較好地契合了編寫指導原則;而從內容的選擇來看，新教材選擇了有助于學生建構化學核心觀念、形成化學學科認識能力的概念與原理等知識。例如“物質及其變化”這章內容引入了“同素異形體”“酸性氧化物”“堿性氧化物”，增加了“物質的轉化”，包括“酸、堿、鹽的性質”和“物質的轉化”等內容，這些概念的引入，有助于學生主動構建化學核心概念。而從內容的編排與呈現上來看，新教材重視化學知識的結構化，凸顯化學核心概念的引領作用。例如“物質及其變化”這章內容從宏觀與微觀相結合的視角研究物質的組成、結構以及性質，以揭示物質性質的本質和規(guī)律，促使學生建構和形成學科的核心觀念。

新教材內容以及習題與運用都采納了新課標的建議和意見，其中教材內容重點圍繞化學學科核心素養(yǎng)的5個方面來選擇編排，注重化學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。不管是在化學教材內容的選擇還是在化學習題的設計，都重視情境素材的運用以及情境的創(chuàng)建。教師在加工教材時，應該以學科核心素養(yǎng)為導向，聚焦學科核心概念，合理運用化學史，創(chuàng)設真實問題情境，體現知識的素養(yǎng)發(fā)展功能。

參考文獻：

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[12]嚴文法， 王小梅， 李彥花， 新課標視域下化學史的科學本質教育功能研究[J]. 化學教學， 2020， （1）： 3～7.