姚娟娟 王世存 姚如富 方璐

摘要： 通過構(gòu)建探究水平和探究技能分析框架，對2019年版人教版高中化學(xué)教材實(shí)驗(yàn)類欄目進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)探究水平存在差異。在基礎(chǔ)性探究技能中表現(xiàn)出不均衡性，在綜合性探究技能中則差別不大。根據(jù)研究結(jié)論提出實(shí)驗(yàn)類欄目的教學(xué)實(shí)施建議。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)教材; 實(shí)驗(yàn)類欄目; 探究水平; 探究技能

文章編號： 10056629（2020）10001906

中圖分類號： G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)要素之一，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力方面具有重要價值?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》明確指出“具有較強(qiáng)的問題意識，能提出化學(xué)探究問題，能做出預(yù)測和假設(shè)，能依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮图僭O(shè)，設(shè)計(jì)解決簡單問題的實(shí)驗(yàn)方案，能對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評價。能運(yùn)用實(shí)驗(yàn)基本操作實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案，具有安全意識和環(huán)保意識。能觀察并如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析和推理，得出合理的結(jié)論。能與同學(xué)合作交流，對實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果進(jìn)行反思，說明假設(shè)、證據(jù)和結(jié)論之間的關(guān)系，用恰當(dāng)形式表達(dá)和展示實(shí)驗(yàn)成果”[1]是學(xué)生達(dá)成這一實(shí)踐層面素養(yǎng)的學(xué)業(yè)要求。

其中探究環(huán)節(jié)“問題提出與建立假設(shè)、方案設(shè)計(jì)與實(shí)施、結(jié)論分析與得出、反思與交流”的呈現(xiàn)形式，影響著學(xué)生在探究活動中的參與度，參與度不同，探究水平就不一樣;不同環(huán)節(jié)可存在“預(yù)測和假設(shè)、觀察現(xiàn)象、記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)、分析和推理、合作與交流、說明關(guān)系、表達(dá)和展示等”等技能，即進(jìn)行探究環(huán)節(jié)的過程中能發(fā)展技能，環(huán)節(jié)與技能是上下位關(guān)系。探究活動圍繞著探究環(huán)節(jié)開展，并在環(huán)節(jié)開展中使學(xué)生的探究技能得以提升。合理開展探究環(huán)節(jié)及其包含的技能要素培養(yǎng)是整個探究活動應(yīng)關(guān)注的核心任務(wù)，是實(shí)施探究活動的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，對培育學(xué)生的探究素養(yǎng)有重要價值。教師為更好地構(gòu)建探究活動，必須清楚探究活動中探究環(huán)節(jié)的呈現(xiàn)水平以及探究技能要素。

當(dāng)前，2019版人教版高中化學(xué)必修教材（以下簡稱“現(xiàn)教材（必修）”）已經(jīng)正式出版[2]，教材中的實(shí)驗(yàn)類欄目是開展探究活動、發(fā)展探究素養(yǎng)的重要資源。每一實(shí)驗(yàn)類欄目在探究環(huán)節(jié)的水平和探究技能要素構(gòu)成上可能會有不同。為了明確現(xiàn)教材（必修）實(shí)驗(yàn)類欄目探究環(huán)節(jié)的水平和探究技能，指導(dǎo)教師合理利用教材實(shí)驗(yàn)開展探究教學(xué)，本文利用內(nèi)容分析法，從探究水平和探究技能兩個維度開展現(xiàn)教材（必修）中實(shí)驗(yàn)類欄目設(shè)置的研究。

1 實(shí)驗(yàn)類欄目概述

在現(xiàn)教材（必修）中，“實(shí)驗(yàn)××”“探究”“實(shí)驗(yàn)活動×”可統(tǒng)稱為實(shí)驗(yàn)類欄目[3]?！皩?shí)驗(yàn)××”欄目多次出現(xiàn)，彰顯化學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科特點(diǎn)，可引導(dǎo)學(xué)生在開展實(shí)驗(yàn)的過程中進(jìn)行知識的生成與意義建構(gòu)?！疤骄俊睓谀恐荚谕ㄟ^典型的科學(xué)實(shí)踐活動，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，形成科學(xué)探究的思路?！皩?shí)驗(yàn)活動×”在每章章末呈現(xiàn)，是課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生必須要做的實(shí)驗(yàn)，每個實(shí)驗(yàn)活動最后都有“問題與討論”，通過“問題與討論”可判斷學(xué)生對知識的掌握情況，鞏固學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知，引導(dǎo)學(xué)生反思與評價。三種實(shí)驗(yàn)類欄目的共同價值在于都對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識素養(yǎng)具有助力作用，每一個實(shí)驗(yàn)類欄目具有的探究水平、探究技能都可啟迪教師對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行思考后開展教學(xué)。

2 實(shí)驗(yàn)類欄目分析

2.1 實(shí)驗(yàn)類欄目探究水平和探究技能分析框架的構(gòu)建

探究水平是指探究活動的探究環(huán)節(jié)表現(xiàn)出的水平高低程度，與學(xué)生在探究活動中的參與度有關(guān)。關(guān)于探究水平的研究，美國課程學(xué)者施瓦布[4]根據(jù)“提出問題、設(shè)計(jì)方案、得出結(jié)論”三個活動要素首次將探究水平劃分為“結(jié)構(gòu)性水平、指導(dǎo)性水平、開放性水平”[5]。之后，赫倫在其研究基礎(chǔ)上，增加了證實(shí)性水平，形成了“三要素四水平”的探究水平分析框架[6]。張新宇等根據(jù)教師（教材）與學(xué)生在探究活動環(huán)節(jié)中的角色地位，對施瓦布等人的探究水平體系進(jìn)行了優(yōu)化，將探究活動環(huán)節(jié)劃分為了“目的確定、方案設(shè)計(jì)、方案實(shí)施、結(jié)論形成、反思交流”，每一環(huán)節(jié)包含“缺失、限定、引導(dǎo)、自主”四個水平，形成“五環(huán)節(jié)、四水平”的分析框架[7]，與施瓦布等人構(gòu)建的分析框架相比，該分析框架涵蓋的探究活動環(huán)節(jié)更全面，更有區(qū)分性，操作性更強(qiáng)，對開展不同環(huán)節(jié)探究水平研究具有重要價值。

參照張新宇等的研究框架，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)類欄目探究水平的分析框架（如表1所示）。其中“缺失”指未出現(xiàn)某一探究環(huán)節(jié);“控制性水平”指教師或教材提供環(huán)節(jié)的具體活動內(nèi)容，學(xué)生處于被支配狀態(tài);“引導(dǎo)性水平”指教師或教材提供一定的活動支持，學(xué)生在環(huán)節(jié)活動中具有一定自主性;“自主性水平”指教師或教材不提供任何的活動指導(dǎo)，完全由學(xué)生自主開展環(huán)節(jié)活動。從缺失到自主性水平，學(xué)生的直接參與度不斷提高，探究水平逐級提高。

在化學(xué)學(xué)習(xí)中，探究技能是科學(xué)領(lǐng)域中較為典型的技能，指學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中具備的思維方式和操作技能。關(guān)于探究技能，美國科學(xué)促進(jìn)協(xié)會將其劃分為13種（觀察、測量、分類、交流與質(zhì)疑、預(yù)測、推論、空間或時間關(guān)系的使用、數(shù)字的使用、下操作性定義、控制變量、數(shù)據(jù)解釋、提出假說、實(shí)驗(yàn)），并將13種技能納入科學(xué)探究活動中加以培養(yǎng)[8]。后來學(xué)者根據(jù)視角、學(xué)科和層次不同，對探究技能有不同描述[9]。結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)和《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》，確定觀察、比較、測量、推斷與預(yù)測、展示與表述、形成并驗(yàn)證假設(shè)、識別與控制變量、數(shù)據(jù)（圖表、符號）表征、分析與解釋等探究技能。根據(jù)思維方式和操作技能的復(fù)雜程度，將其劃分為基礎(chǔ)技能和綜合技能，如表2所示。

2.2 實(shí)驗(yàn)類欄目探究水平和探究技能的分析示例

在分析實(shí)驗(yàn)類欄目的探究水平時，為了體現(xiàn)完整性，將結(jié)合教材前后的正文加以分析。如對于“實(shí)驗(yàn)41”，文本描述為“分別向盛有4mL KBr溶液和4mL KI溶液的兩支試管中加入1mL氯水，振蕩，觀察溶液的顏色變化，并與氯水的顏色進(jìn)行比較。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。向盛有4mL KI溶液的試管中加入1mL溴水，振蕩，觀察溶液的顏色變化，并與溴水的顏色進(jìn)行比較。寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式”。對實(shí)驗(yàn)文本描述進(jìn)行分析，對照表1和表2，得到該欄目各環(huán)節(jié)對應(yīng)的探究水平與探究技能分析結(jié)果，具體如表3、表4所示。

由兩位高校化學(xué)教育專業(yè)教師根據(jù)文本描述進(jìn)行獨(dú)立分析統(tǒng)計(jì)。用SPSS軟件計(jì)算兩位教師的相關(guān)系數(shù)，發(fā)現(xiàn)探究水平、探究技能層面的相關(guān)系數(shù)分別為0.860和0.924，說明結(jié)果可信度高。隨后，對不同看法的文本描述進(jìn)行交流討論，并達(dá)到一致。

2.3 實(shí)驗(yàn)類欄目的探究水平分析

現(xiàn)教材（必修）實(shí)驗(yàn)類欄目的探究水平分析結(jié)果如表5所示。

由表5可知，現(xiàn)教材（必修）教材中實(shí)驗(yàn)類欄目在探究目的環(huán)節(jié)的水平分布于水平0、水平1和水平2，占比在32%～36%之間，分布較為均勻，不存在水平3。具體而言，探究目的環(huán)節(jié)處于水平0的實(shí)驗(yàn)類欄目均為“實(shí)驗(yàn)××”，比如“實(shí)驗(yàn)28”，其目的是探究Cl2的性質(zhì)，但實(shí)驗(yàn)本身和相鄰正文中均無相關(guān)內(nèi)容出現(xiàn)，所以其探究目的水平為缺失。探究目的環(huán)節(jié)處于水平1的實(shí)驗(yàn)類欄目有18個，其中17個是來源于“實(shí)驗(yàn)活動×”和“探究”，這兩種實(shí)驗(yàn)類欄目在標(biāo)題中直接呈現(xiàn)了探究目的，剩下的1個來源于“實(shí)驗(yàn)210： 配制100mL 1.00mol/L NaCl溶液”，其在實(shí)驗(yàn)中明確了實(shí)驗(yàn)課題。探究目的環(huán)節(jié)處于水平2的20個實(shí)驗(yàn)類欄目也均來源于“實(shí)驗(yàn)××”，比如“實(shí)驗(yàn)75： 向試管中加入少量乙醇，取一根銅絲，下端繞成螺旋狀，在酒精燈上灼燒后插入乙醇，反復(fù)幾次。注意觀察反應(yīng)現(xiàn)象，小心地聞試管中液體產(chǎn)生的氣味”。該實(shí)驗(yàn)本身未指出實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蛎Q，但在實(shí)驗(yàn)前后正文中分別出現(xiàn)“在一定條件下，乙醇能被氧化”的相關(guān)文字和有關(guān)實(shí)驗(yàn)的分析內(nèi)容，這些內(nèi)容對學(xué)生判斷探究目的具有引導(dǎo)作用。

現(xiàn)教材（必修）實(shí)驗(yàn)類欄目方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的探究水平絕大多數(shù)處于水平1，占比為83.9%，說明以直接提供實(shí)驗(yàn)方案為最主要方式。少部分方案設(shè)計(jì)探究水平處于水平2和水平3。比如在“探究不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化”中有這樣的文本描述： “從上述轉(zhuǎn)化關(guān)系（-2價硫元素與+6價硫元素間的相互轉(zhuǎn)化）中選擇你感興趣的一種或幾種，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)化;綜合考慮實(shí)驗(yàn)安全和環(huán)境保護(hù)，選擇一種實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”。其要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)不同價態(tài)硫的轉(zhuǎn)化，并且不同價態(tài)硫元素對應(yīng)的物質(zhì)和所選試劑均需要學(xué)生根據(jù)已知自行選擇，充分體現(xiàn)了自主性，該探究活動方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的探究水平為自主性水平。此外，無實(shí)驗(yàn)類欄目缺失方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。

實(shí)驗(yàn)類欄目方案實(shí)施環(huán)節(jié)的探究水平分布于水平2和水平3，且多數(shù)處于水平3，說明關(guān)注學(xué)生本身對探究過程的觀察、現(xiàn)象記錄和數(shù)據(jù)表征，強(qiáng)調(diào)對學(xué)生信息獲取能力的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)類欄目結(jié)論形成環(huán)節(jié)的探究水平集中在水平2和水平3，且在水平3的實(shí)驗(yàn)類欄目相對較多一些，極少數(shù)處于水平0。表明現(xiàn)教材（必修）重視學(xué)生在獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)論及推論中的高度參與性。比如第二冊第七章“探究： 烴的分子結(jié)構(gòu)”中，有這樣的文本描述： “使用分子結(jié)構(gòu)模型（或橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙簽等代用品）搭建甲烷、乙烯和乙炔分子的球棍模型。展示并描述三者的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)”。通過搭建分子結(jié)構(gòu)模型的過程，學(xué)生直觀感受到不同烴分子的結(jié)構(gòu)，得出三種烴分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的相關(guān)結(jié)論，結(jié)論的形成是要學(xué)生通過演繹歸納得到，教材本身未呈現(xiàn)。

對于反思與交流環(huán)節(jié)，現(xiàn)教材（必修）實(shí)驗(yàn)類欄目探究水平多處于水平0，少數(shù)處于水平2和水平3。其中反思交流環(huán)節(jié)處于水平0的實(shí)驗(yàn)類欄目都來源于“實(shí)驗(yàn)××”欄目;處于水平2和水平3的實(shí)驗(yàn)類欄目均來源于“實(shí)驗(yàn)活動×”和“探究”?！皩?shí)驗(yàn)活動×”和“探究”都有反思交流環(huán)節(jié)，且以引導(dǎo)性反思交流為主。比如第一冊中的“實(shí)驗(yàn)活動3： 同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變”呈現(xiàn)的一個引導(dǎo)性反思交流是“你對原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系及元素周期律（表）有什么新的認(rèn)識”。這樣的表述為學(xué)生進(jìn)行反思交流提供了方向和思路，屬于引導(dǎo)性反思;再如第二冊的“探究： 不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化”存在的反思交流環(huán)節(jié)的相關(guān)描述是“實(shí)驗(yàn)過程中及時觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對其進(jìn)行分析，通過推理得出結(jié)論，就你的結(jié)論和發(fā)現(xiàn)的問題與同學(xué)交流”。文本描述并未指明學(xué)生從哪一角度進(jìn)行交流，所以學(xué)生可根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程自主選擇反思交流的問題。

通過以上的分析可獲得的信息有： 目的確定和反思交流環(huán)節(jié)處于水平0的均是“實(shí)驗(yàn)××”、方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)處于水平3的是“實(shí)驗(yàn)活動×”與“探究”、反思交流環(huán)節(jié)處于水平2和水平3的均是“實(shí)驗(yàn)活動×”與“探究”等。這在一定程度上反映了三種實(shí)驗(yàn)類欄目的功能定位有所差異，“實(shí)驗(yàn)××”更多體現(xiàn)的是驗(yàn)證特征，“實(shí)驗(yàn)活動×”與“探究”更多體現(xiàn)的是引導(dǎo)與自主。

2.4 實(shí)驗(yàn)類欄目的探究技能分析

根據(jù)探究技能分析框架，并參照表4的思路，對現(xiàn)教材（必修）實(shí)驗(yàn)類欄目的探究技能分析，得到如下數(shù)據(jù)，如表6所示。

在基礎(chǔ)技能方面，現(xiàn)教材（必修）實(shí)驗(yàn)類欄目的觀察和比較技能占比最大，分別為92.9%和64.3%，而測量、推斷與預(yù)測以及展示與表述技能占比較低，不同的基礎(chǔ)探究技能之間表現(xiàn)出了不均衡性。幾乎所有的實(shí)驗(yàn)類欄目都明確要求了“觀察”技能，類似的表達(dá)有“觀察現(xiàn)象、觀察溶液的變化、觀察顏色變化、你觀察到什么現(xiàn)象等”。另外，很多實(shí)驗(yàn)類欄目也明確提出了“比較”的技能要求。有些實(shí)驗(yàn)類欄目雖然沒有明確指出這一技能要求，但還是需要學(xué)生使用“比較”技能的，比如“實(shí)驗(yàn)54”探究SO2-4的檢驗(yàn)方法： “在三支試管中分別加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液，然后各滴入幾滴BaCl2溶液，觀察現(xiàn)象。再分別加入少量稀鹽酸，振蕩，觀察現(xiàn)象。從這個實(shí)驗(yàn)中你能得出什么結(jié)論？寫出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式”。在這一實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)文本并未指出需要學(xué)生進(jìn)行比較，但學(xué)生必須對比SO2-4、 CO2-3對應(yīng)的鋇鹽在鹽酸中的反應(yīng)現(xiàn)象，才能得到準(zhǔn)確的結(jié)論，所以這一實(shí)驗(yàn)類欄目涉及“比較”技能。由表6可知，現(xiàn)教材（必修）實(shí)驗(yàn)類欄目的基礎(chǔ)探究技能以觀察和比較技能為主，較少關(guān)注測量、推斷與預(yù)測、展示與表述技能。

在綜合技能方面，整體占比都較低，最高未超過40%。其中，分析與解釋技能在四個綜合技能中占比較高，說明現(xiàn)教材（必修）實(shí)驗(yàn)類欄目重視學(xué)生對實(shí)際問題的思考過程，關(guān)注學(xué)生對知識間相互聯(lián)系的理解，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在對實(shí)驗(yàn)信息的分析過程中形成邏輯性的知識體系。類似的表述有“觀察并分析、觀察并解釋、分析現(xiàn)象出現(xiàn)的原因等”，比如“實(shí)驗(yàn)56氨溶于水的噴泉實(shí)驗(yàn)”在實(shí)驗(yàn)文本描述中呈現(xiàn)了“觀察并描述現(xiàn)象，分析出現(xiàn)這些現(xiàn)象的可能原因”。其他綜合技能較低，最低的是形成并驗(yàn)證假設(shè)技能，比如第二冊“探究： 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素——影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素還可能有哪些？請選擇其中一個因素，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方案，與同學(xué)交流”就體現(xiàn)了形成并驗(yàn)證假設(shè)的探究技能，但關(guān)于該技能的呈現(xiàn)較少，僅占12.5%。除分析與解釋技能之外的綜合技能較少，會不會影響學(xué)生在必修階段某些綜合技能的發(fā)展？對此，教師應(yīng)學(xué)會分析和把握，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重構(gòu)與實(shí)施?？傊?，現(xiàn)教材（必修）實(shí)驗(yàn)類欄目比較關(guān)注分析與解釋綜合探究技能，對形成并驗(yàn)證假設(shè)、識別與控制變量、數(shù)據(jù)（圖表、符號）表征技能呈現(xiàn)較少。

3 結(jié)論與建議

3.1 認(rèn)識教材實(shí)驗(yàn)水平，把握學(xué)生認(rèn)知水平，調(diào)整教學(xué)實(shí)際水平

現(xiàn)教材（必修）實(shí)驗(yàn)類欄目各環(huán)節(jié)的探究水平表現(xiàn)為： 探究目的、結(jié)論形成和反思交流環(huán)節(jié)存在缺失;探究水平處于控制性水平的環(huán)節(jié)只有目的確定和方案設(shè)計(jì)，另外三個環(huán)節(jié)不存在控制性水平;五個探究環(huán)節(jié)均存在引導(dǎo)性水平;除探究目的以外的四個環(huán)節(jié)都存在自主性水平。之所以會出現(xiàn)如此的結(jié)果，其原因可能在于探究環(huán)節(jié)本身在探究活動中的價值特點(diǎn)以及教材的功能導(dǎo)向。比如，方案設(shè)計(jì)和方案實(shí)施環(huán)節(jié)是探究活動必不可少的，所有的探究活動必定存在這兩個環(huán)節(jié);方案實(shí)施、結(jié)論形成和反思交流環(huán)節(jié)更適合體現(xiàn)學(xué)生主動經(jīng)歷探究的過程，在教材中就未出現(xiàn)控制性水平;而引導(dǎo)性水平存在于五個環(huán)節(jié)，正是表現(xiàn)出了教材文本應(yīng)對探究活動有所引導(dǎo)，突出教材的價值，也啟示教師在開展探究活動時應(yīng)進(jìn)行指導(dǎo)。

教師在開展現(xiàn)教材（必修）實(shí)驗(yàn)類欄目教學(xué)時，可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容本身難度、學(xué)生的認(rèn)知水平以及所在學(xué)段進(jìn)行針對性地實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，可對具體實(shí)驗(yàn)類欄目進(jìn)行不同環(huán)節(jié)探究水平的調(diào)整。比如第一冊“實(shí)驗(yàn)33”中關(guān)于“亞鐵離子與鐵離子的轉(zhuǎn)化和檢驗(yàn)”，教材在方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的水平是控制性水平，此時學(xué)生已學(xué)習(xí)了“鈉及其化合物、氯及其化合物”知識，初步形成了研究元素化合物及物質(zhì)轉(zhuǎn)化的思路，可將該環(huán)節(jié)水平提高為引導(dǎo)性水平，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。此調(diào)整可強(qiáng)化學(xué)生對氧化還原反應(yīng)知識體系和物質(zhì)轉(zhuǎn)化的認(rèn)知，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動中自主構(gòu)建Fe3+與Fe2+的轉(zhuǎn)化模型，能更好地促進(jìn)學(xué)生對元素“價—類”二維模型的理解。

3.2 分析教材實(shí)驗(yàn)技能，結(jié)合學(xué)生技能發(fā)展，合理平衡技能培養(yǎng)

現(xiàn)教材（必修）實(shí)驗(yàn)類欄目在基礎(chǔ)技能上存在不平衡性，相對缺少測量、推斷與預(yù)測、展示與表述基礎(chǔ)技能的培養(yǎng)。從實(shí)驗(yàn)類欄目的特點(diǎn)思考，無論是分離提純實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)以及物質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn)等，觀察技能都是其中應(yīng)存在的最基本的技能，其他幾個基礎(chǔ)技能與觀察技能不同，所以現(xiàn)教材（必修）教材實(shí)驗(yàn)類欄目的觀察技能占比很高，其他幾個較少。在綜合技能上，關(guān)注學(xué)生對信息的分析和科學(xué)解釋，強(qiáng)調(diào)學(xué)生能夠通過分析得出結(jié)論，但關(guān)于實(shí)驗(yàn)假設(shè)提出技能、實(shí)驗(yàn)控制技能和實(shí)驗(yàn)表征技能的呈現(xiàn)并不多。這個原因和基礎(chǔ)技能類似，很多實(shí)驗(yàn)會需要學(xué)生進(jìn)行分析與解釋，但少數(shù)實(shí)驗(yàn)才會有控制變量和數(shù)據(jù)（圖表、符號）表征等，且形成并驗(yàn)證假設(shè)技能更多地只會存在于探究水平較高的實(shí)驗(yàn)中。

對于探究技能，教師可以有意識地在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中平衡，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生探究技能的全面培養(yǎng)。可鼓勵學(xué)生進(jìn)行預(yù)測或?qū)τ^察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行交流，從而提高學(xué)生的推斷能力。比如“實(shí)驗(yàn)25”對比NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性，可以在實(shí)驗(yàn)前，引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)組成和轉(zhuǎn)化的學(xué)科角度預(yù)測二者的穩(wěn)定性大小，然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象，與預(yù)測進(jìn)行對比，不僅能夠加強(qiáng)學(xué)生對NaHCO3和Na2CO3化學(xué)性質(zhì)的理解，也能促進(jìn)學(xué)生形成科學(xué)的推斷思路和方法。再比如，第二冊“溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”探究實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生從所給實(shí)驗(yàn)用品中選擇藥品和試劑并進(jìn)行控制變量下的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，使得學(xué)生理解控制變量在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要性，提高學(xué)生的綜合探究技能。

整體而言，教師要有效開展探究活動。首先，應(yīng)分析和細(xì)化處理實(shí)驗(yàn)，確定教材中探究活動的探究環(huán)節(jié)水平和探究技能。應(yīng)明確分離提純實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)以及物質(zhì)鑒別實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)類型的特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)類型確定探究活動中的環(huán)節(jié)水平以及技能要求。其次，教師可根據(jù)新授課和復(fù)習(xí)課的授課類型決定探究活動的環(huán)節(jié)和技能，比如現(xiàn)教材（必修）中有“實(shí)驗(yàn)210： 配制100mL 1.00mol/L NaCl溶液”，在對應(yīng)章節(jié)的“實(shí)驗(yàn)活動1”中再次出現(xiàn)“配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液”，這一實(shí)驗(yàn)活動對于學(xué)生而言可以看成是復(fù)習(xí)鞏固，此時可以適當(dāng)提高探究活動的環(huán)節(jié)水平和技能要求，從而使學(xué)生能在已有認(rèn)知上得到提高。其三，在方案實(shí)施中學(xué)生對現(xiàn)象的觀察，可根據(jù)教材實(shí)驗(yàn)是否提供觀察表格、觀察點(diǎn)等進(jìn)行不同程度的引導(dǎo)。在結(jié)論形成中，有文字表述和口頭表達(dá)兩種表征結(jié)論的方式，教師可根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況進(jìn)行選擇。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部制定. 普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S]. 北京： 人民教育出版社， 2018.

[2]王晶， 鄭長龍等. 普通高中化學(xué)教科書·化學(xué)必修[M]. 北京： 人民教育出版社， 2019.

[3]黃海清， 麥裕華， 錢揚(yáng)義. 人教版高中化學(xué)必修模塊教科書“實(shí)驗(yàn)”欄目實(shí)驗(yàn)活動分析[J]. 化學(xué)教育， 2010， （11）： 16～19.

[4]Joseph J. Schwab， Paul F. Brandwein. The teaching of science [M]. Harvard University Press： Cambridge， Massachusetts， 1962.

[5]黃鶴， 馬云鵬. 美國理科教學(xué)中探究水平研究的特點(diǎn)與啟示[J]. 外國教育研究， 2012， （4）： 62～68.

[6]Marshall D. Herron. The nature of scientific enquiry [J]. The School Review， 1971， 79（2）： 171～212.

[7]張新宇， 占小紅， 陳琳. 基于探究水平的科學(xué)教材活動比較研究[J]. 化學(xué)教學(xué)， 2012， （10）： 10～13.

[8]羅敏玲. 探析學(xué)生科學(xué)探究過程技能的培養(yǎng)[J]. 現(xiàn)代中小學(xué)教育， 2012， （9）： 53～55.