夏歡 申燕
關(guān)鍵詞:教材比較研究;新教材;乙醇和乙酸;新課標(biāo)
教材是國家意志的集中體現(xiàn),是達(dá)成課程標(biāo)準(zhǔn)育人目標(biāo)、踐行學(xué)科教學(xué)理念的有效承接者,是廣大一線教師開展學(xué)科教學(xué)的重要參考。為更好地落實(shí)國家立德樹人的根本任務(wù),更快地順應(yīng)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱為“新課標(biāo)”)對學(xué)科教學(xué)的規(guī)劃要求,更優(yōu)質(zhì)地服務(wù)廣大師生,普通高中化學(xué)教材在2007年編寫的基礎(chǔ)上進(jìn)行了修訂和完善,并于2019年印刷發(fā)行新版教材。新、舊教材更替之際,加強(qiáng)對新、舊教材的對比研究,有利于教師和教研工作者從變化中感知教材的修訂理念,使學(xué)科教學(xué)充分體現(xiàn)時(shí)代育人特色;有利于教師生動地將教材的修訂意圖落實(shí)于課堂教學(xué)中,使課堂教學(xué)更為指向?qū)W生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。因此,研析新教材至關(guān)重要,也迫在眉睫。
“新課標(biāo)”提出重視開展“素養(yǎng)為本”的教學(xué),即“倡導(dǎo)真實(shí)問題情境的創(chuàng)設(shè),開展以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動,重視教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)”。此外,“新課標(biāo)”還提出“依據(jù)化學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),評價(jià)學(xué)生在不同學(xué)習(xí)階段化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成情況,積極倡導(dǎo)‘教、學(xué)、評一體化,使每個(gè)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)得到不同程度的發(fā)展”。課標(biāo)是編寫修訂教材的重要依據(jù),那么教材在修訂過程中是如何體現(xiàn)“新課標(biāo)”的教育教學(xué)理念的呢?教材的變化又能折射出“新課標(biāo)”對學(xué)科教學(xué)的哪些育人要求呢?筆者以人教版高中化學(xué)必修第二冊第七章有機(jī)化合物中的“乙醇和乙酸”這一節(jié)為例,從情境創(chuàng)設(shè)、實(shí)驗(yàn)活動開展、知識結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)以及評價(jià)開發(fā)四個(gè)維度對該節(jié)教材內(nèi)容進(jìn)行分析,以期為廣大一線教師提供參考。
乙醇和乙酸是人類較早發(fā)現(xiàn)、制備和應(yīng)用的有機(jī)化合物,在生活和生產(chǎn)中的用途廣泛,學(xué)生十分熟悉,二者也是醇和羧酸這兩類烴的含氧衍生物的典型代表?!耙掖己鸵宜帷边@部分教學(xué)內(nèi)容是學(xué)生在初中階段初步地從燃料及其應(yīng)用角度認(rèn)識乙醇、從酸性的角度了解生活中食醋里的醋酸后的深入和升華,也是學(xué)生從官能團(tuán)的角度學(xué)習(xí)烴的衍生物的相關(guān)性質(zhì)和轉(zhuǎn)化、建構(gòu)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的有機(jī)化合物認(rèn)知模型的重要載體,是對學(xué)生進(jìn)行責(zé)任、態(tài)度及價(jià)值觀教育的有效抓手。作為學(xué)生學(xué)習(xí)烴的衍生物的起點(diǎn),該部分教學(xué)理應(yīng)起到對整個(gè)烴的衍生物學(xué)習(xí)的觀念建構(gòu)和方法引領(lǐng)的作用。整體看來,教材修訂有以下特點(diǎn)。
2.1教材關(guān)注真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)
情境是基于特定主題的事實(shí),是推動教學(xué)活動有序開展的載體。新版教材的情境創(chuàng)設(shè)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。
2.1.1引言情境化
節(jié)引言具有突顯所學(xué)主題對象功能價(jià)值的作用,新教材的引言更加符合“新課標(biāo)”所提倡的教學(xué)過程中的情境創(chuàng)設(shè)(見表1)。我國的釀酒技術(shù)和發(fā)酵產(chǎn)醋工藝已相當(dāng)完善,通過酒和醋的呈現(xiàn)順理成章地提出兩種常見的有機(jī)物——乙醇和乙酸。另外,“很早就知道”凸顯了我國酒文化的博大精深,彰顯了傳統(tǒng)文化底蘊(yùn)深厚,同時(shí)也為下文乙醇和乙酸的導(dǎo)語做好了鋪墊。
2.1.2導(dǎo)語情境化
由表2可看出,舊教材中對乙醇和乙酸相關(guān)知識的介紹均采用直接進(jìn)入主題的形式;而在新教材中,由歷史悠久的酒文化引入乙醇,由生活中常見的調(diào)味品食醋引入乙酸,有助于學(xué)生感悟所學(xué)化學(xué)知識與生活實(shí)際的關(guān)聯(lián),也為教師挖掘?qū)W科知識背后的綜合信息,并以此來創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境提供了方向。
2.2教材重視實(shí)驗(yàn)探究活動的開展
新教材將“新課標(biāo)”中羅列的學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)之一“乙醇、乙酸的主要性質(zhì)”,以實(shí)驗(yàn)活動的形式獨(dú)立編排于整章內(nèi)容之后,充分體現(xiàn)了國家對深化課堂教學(xué)改革要求“認(rèn)真開展驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)”的落實(shí),也是發(fā)展學(xué)生“科學(xué)探究”學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑。此外,本節(jié)教學(xué)內(nèi)容中,教材所提供的實(shí)驗(yàn)活動為“乙醇與金屬鈉的反應(yīng)”“乙醇的催化氧化”“乙酸乙酯的制備”。三個(gè)實(shí)驗(yàn)在修訂過程中的主要變化體現(xiàn)在三個(gè)方面。
2.2.1培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力
在新教材“乙醇與金屬鈉的反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)中,最為顯著的變化就是將舊教材中有關(guān)乙醇與金屬鈉、水與金屬鈉反應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對比的表格刪除,該表格中明確規(guī)定了學(xué)生需從金屬鈉的變化、氣體燃燒現(xiàn)象以及檢驗(yàn)產(chǎn)物三個(gè)方面進(jìn)行記錄填寫,表格對現(xiàn)象觀察與比較的限定在一定程度上束縛了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。新教材中僅提出“觀察現(xiàn)象,并與前面做過的水與鈉反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行比較”的要求,較為開放性的問題有利于學(xué)生細(xì)致觀察的開展,有利于學(xué)生綜合已學(xué)知識從多個(gè)角度進(jìn)行對比總結(jié)。
2.2.2增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的直觀認(rèn)識
在新教材“乙醇的催化氧化”的實(shí)驗(yàn)中,教材呈現(xiàn)出該實(shí)驗(yàn)的實(shí)物圖片,有利于師生對該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生更為直觀的認(rèn)識。
2.2.3關(guān)注實(shí)驗(yàn)的真實(shí)過程
在新教材“乙醇的催化氧化”的實(shí)驗(yàn)中,舊版教材中的具體數(shù)值如“3-5mL乙醇”“10-15cm長的銅絲”已被刪除,使原本定性化的實(shí)驗(yàn)更加關(guān)注實(shí)驗(yàn)實(shí)際,即所取乙醇的量和銅絲的長度并非絕對化定量,可根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)器材量取,也可進(jìn)行微型化改進(jìn)。此外,在“乙酸乙酯的制備”的實(shí)驗(yàn)中,新教材增加了“再加入幾片碎瓷片”的操作,更能滿足真實(shí)的實(shí)驗(yàn)需求。
2.3突出教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)
教材內(nèi)容的編排順序反映出教材編寫者的邏輯脈絡(luò)、思路歷程,對教學(xué)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有較強(qiáng)的指引作用。新、舊教材關(guān)于“乙醇和乙酸”教學(xué)內(nèi)容的編排思路(見圖1),主要體現(xiàn)了三大特點(diǎn)。
2.3.1體現(xiàn)知識內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化
在舊教材中,本節(jié)內(nèi)容僅涉及乙醇和乙酸,介紹完乙酸的酯化反應(yīng)后,整節(jié)內(nèi)容戛然而止;而新教材還增加了“官能團(tuán)與有機(jī)化合物的分類”這部分內(nèi)容。以列表的形式對所學(xué)官能團(tuán)、物質(zhì)類別及典型物質(zhì)進(jìn)行分類歸納,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注有機(jī)物官能團(tuán),突出官能團(tuán)對有機(jī)物分類及其性質(zhì)的影響。有利于學(xué)生對必修階段所學(xué)官能團(tuán)、含有此官能團(tuán)的有機(jī)物的代表物以及所屬類別形成整體性認(rèn)識,烷烴一烯烴一炔烴一芳香烴,烴類物質(zhì)的不飽和度逐漸增大;醇一醛一羧酸,烴的含氧衍生物的氧化程度逐漸增大。
新教材除了涉及乙醇催化氧化為乙醛,指明乙醛中官能團(tuán)書寫方法,還介紹了乙醛可被進(jìn)一步氧化為乙酸,突顯了連續(xù)氧化過程的完整性,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注“OH-CHO-COOH”的官能團(tuán)轉(zhuǎn)化,為后續(xù)基于官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化進(jìn)行簡單合成路線的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
此外,新教材在進(jìn)行乙酸酸性介紹時(shí),除引導(dǎo)學(xué)生比較乙酸和碳酸的酸性強(qiáng)弱外,還將常見的鹽酸關(guān)聯(lián)其中,學(xué)生在初中階段已經(jīng)從CO2的制備實(shí)驗(yàn)中了解到鹽酸的酸性大于碳酸,在此部分內(nèi)容學(xué)習(xí)時(shí),學(xué)生還需創(chuàng)造性地關(guān)聯(lián)已有認(rèn)知,恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用強(qiáng)酸制弱酸的原理,自行設(shè)計(jì)驗(yàn)證乙酸和鹽酸的酸性強(qiáng)弱比較的方案。此部分設(shè)計(jì)巧妙地實(shí)現(xiàn)了學(xué)生思維的進(jìn)階,提升了學(xué)習(xí)的深度和廣度,進(jìn)一步發(fā)展了證據(jù)推理和科學(xué)探究的學(xué)科核心素養(yǎng)。
2.3.2突出認(rèn)知思路的結(jié)構(gòu)化
(1)滲透類比遷移的推理思路。教材中第三部分關(guān)于“有機(jī)化合物類別、官能團(tuán)、代表物”的表格梳理,再次強(qiáng)調(diào)出教師的教和學(xué)生的學(xué)都不應(yīng)該是散點(diǎn)式收斂的過程,應(yīng)該是關(guān)聯(lián)式的觸類旁通的過程。而此類物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)推測的過程,既可以是從乙醇到丙醇再到其他更復(fù)雜醇類物質(zhì)的近遷移,也可以是含羥基的更為復(fù)雜的陌生物質(zhì)的遠(yuǎn)遷移。遷移的過程讓知識線索化、立體化。
(2)突出“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”認(rèn)識思路。新教材將乙酸的“物理性質(zhì)”與“分子式、結(jié)構(gòu)式、官能團(tuán)”兩部分內(nèi)容調(diào)換順序,在新教材中先介紹其物理性質(zhì),再介紹其分子式、結(jié)構(gòu)式、官能團(tuán),這樣編排除與乙醇的編排結(jié)構(gòu)一致外,更為重要的目的是與后續(xù)介紹乙酸的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行銜接,充分體現(xiàn)出“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的有機(jī)化合物認(rèn)識規(guī)律。此外,以“方法導(dǎo)引”的方式,指引一線教師在教學(xué)過程中,重視有機(jī)化合物學(xué)習(xí)的思路和方法,不能將官能團(tuán)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)等知識割裂呈現(xiàn),應(yīng)將其融為一體:官能團(tuán)引起有機(jī)物結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,結(jié)構(gòu)的改變又帶來了相應(yīng)的性質(zhì)改變。從而打通認(rèn)識有機(jī)物和無機(jī)物的思路壁壘,使“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念貫穿化學(xué)物質(zhì)學(xué)習(xí)的始終。
(3)呈現(xiàn)完整的實(shí)驗(yàn)探究思路。把“結(jié)構(gòu)式一羥基一烴的衍生物的概念”的知識內(nèi)容從“1.乙醇與鈉的反應(yīng)”中抽離出來,一方面分散了連續(xù)出現(xiàn)新的概念(官能團(tuán)的概念和烴的衍生物的概念)給學(xué)生認(rèn)知造成的干擾,可以有效地分散難點(diǎn);另一方面使實(shí)驗(yàn)探究過程“觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象-得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論-進(jìn)行符號表征-開展相關(guān)分析”的路線更加清晰化,便于學(xué)生與無機(jī)實(shí)驗(yàn)形成一致性的研究方法。
2.4依據(jù)學(xué)業(yè)質(zhì)量開展評價(jià)
2.4.1外顯思維過程,呈現(xiàn)難度梯度
課后習(xí)題是對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的檢測和對課堂知識的鞏固應(yīng)用。從題目整體布局看,新教材中測評題目的難度梯度更加合理和清晰,由填空題(考查基礎(chǔ)識記能力)-選擇題(考查判斷和簡單分析能力)-非選擇題(考查學(xué)生的綜合分析、科學(xué)解釋及定量計(jì)算能力)。從題型看,舊教材10道題中,選擇題占比70%;新教材9道題目中,選擇題僅有3題。新教材改變了舊教材中“選擇題比例過重,學(xué)生僅需在既定的選項(xiàng)中做出判斷和選擇,缺乏對知識的深度加工和靈活應(yīng)用”的情況,新教材的檢測試題能更為真實(shí)地反映學(xué)生對學(xué)業(yè)要求的達(dá)成情況。從題目考點(diǎn)看,偏離對本節(jié)主干知識考查的題目(如舊教材第1題考查不同類型的酒中酒精含量)已舍棄,更加突出對核心知識的測評。從設(shè)問方式看,新教材增設(shè)了填空題,重點(diǎn)考查學(xué)生對官能團(tuán)名稱的書寫;同時(shí),提升了設(shè)問方式的綜合性,如同樣是選擇題的第3題,舊教材僅針對鈉與乙醇反應(yīng)現(xiàn)象展開考查,而新教材則分別從官能團(tuán)、乙醇與鈉的反應(yīng)、乙醇的燃燒以及羥基中氫的活性的角度進(jìn)行選項(xiàng)設(shè)置,大大提升了試題測評知識的涵蓋面,考查學(xué)生在不同知識點(diǎn)之間的靈活切換。
2.4.2落實(shí)學(xué)業(yè)要求,基于標(biāo)準(zhǔn)測評
從“新課標(biāo)”倡導(dǎo)的“教、學(xué)、評”一體化理念來看,“教”“學(xué)”“評”三個(gè)重要組成部分的目標(biāo)需達(dá)成一致。學(xué)業(yè)要求是學(xué)生完成整個(gè)主題學(xué)習(xí)后應(yīng)達(dá)到的輸出性要求,而學(xué)業(yè)質(zhì)量水平則是針對學(xué)生完成整個(gè)高中階段化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)后不同等級要求的刻畫和描述。因此,在考量課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)時(shí),需將本主題的學(xué)業(yè)要求聚焦細(xì)化為獨(dú)立課時(shí)的要求,此外,學(xué)業(yè)質(zhì)量水平也需進(jìn)行具體化解讀。
以新教材課后“練習(xí)與應(yīng)用”的第5題“46 9某無色液體與足量鈉完全反應(yīng),得到11.2L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),該物質(zhì)可能是什么”為例,解答本題需學(xué)生達(dá)到本節(jié)課的要求是“能書寫乙醇和乙酸主要性質(zhì)的反應(yīng)式”,學(xué)生再綜合利用前面章節(jié)有關(guān)物質(zhì)的量及其應(yīng)用的計(jì)算方法得出結(jié)果。本題所承載的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平考查為“1-1能對常見有機(jī)化合物及其變化進(jìn)行符號表征”和“1-2能結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù),并應(yīng)用物質(zhì)的量計(jì)算物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中質(zhì)量的關(guān)系”。按照同樣的分析方法,筆者將“練習(xí)與應(yīng)用”中的9道題目所對應(yīng)的學(xué)業(yè)要求和學(xué)業(yè)質(zhì)量水平進(jìn)行了匹配(見圖2)。
從圖2中可以看出,課后練習(xí)題充分對應(yīng)了“新課標(biāo)”的學(xué)業(yè)要求對本課時(shí)應(yīng)達(dá)教學(xué)目標(biāo)的規(guī)定,較強(qiáng)的對應(yīng)性一方面呼應(yīng)了“教、學(xué)、評”一致性的要求,另一方面也體現(xiàn)出課后練習(xí)對本節(jié)知識的考查面廣。從學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的角度分析,該練習(xí)對學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的具體表現(xiàn)水平僅停留于水平1和水平2,較好地滿足化學(xué)學(xué)業(yè)水平合格性考試命題的要求,能較為全面地、綜合地考查學(xué)生階段性素養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成情況。
“新課標(biāo)”所倡導(dǎo)的新一輪課堂教學(xué)需基于真實(shí)素材創(chuàng)設(shè)情境,基于情境挖掘問題鏈或任務(wù)群,在活動中解決問題或完成任務(wù),并開展相應(yīng)的過程性評價(jià),即“教學(xué)情境化、情境任務(wù)化、任務(wù)活動化、活動評價(jià)化”。
傳統(tǒng)情境教學(xué)的常規(guī)做法是將釀酒的化學(xué)史用于新課導(dǎo)入和學(xué)習(xí)對象的引出,情境的創(chuàng)設(shè)只是“戴帽子”或是“做引子”。然而,國家深化課堂教學(xué)改革提倡“積極探索基于情境、問題導(dǎo)向的互動式、啟發(fā)式、探究式、體驗(yàn)式等課堂教學(xué)”,“基于情境”說明學(xué)生的探究問題和活動任務(wù)需由情境生長和發(fā)展而出,情境就應(yīng)作為驅(qū)動學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的鏈鎖,情境的創(chuàng)設(shè)也應(yīng)是一個(gè)“穿鏈子”的過程。關(guān)于本節(jié)課,筆者認(rèn)為可以將教學(xué)中引入醋還有“苦酒”的別名,通過引用“醋酒同源”的解說或是“杜康造酒兒造醋”的民間傳說將教學(xué)內(nèi)容順暢地由醇過渡到酸,這不僅幫助學(xué)生意識到將酒暴露在空氣中,接觸到空氣中的醋酸菌后就可得到醋,而食醋正是基于這一自然變化的規(guī)律,不斷提升生產(chǎn)工藝而制得的,而且有效地銜接了醇、酸兩部分知識,同時(shí),“酒-醋”轉(zhuǎn)化的生物視角也為“醇-酸”轉(zhuǎn)化的化學(xué)視角做了鋪墊和呼應(yīng)。
多種基于實(shí)驗(yàn)探究活動的開發(fā),也有利于學(xué)生在實(shí)踐中應(yīng)用知識,感悟化學(xué)知識的價(jià)值與魅力。如基于地域特色,黃酒的釀制也可開發(fā)為學(xué)生的學(xué)習(xí)項(xiàng)目,讓學(xué)生在“做”中體驗(yàn)其釀制過程,在“品”中感悟黃酒的歷史文化,使教材的知識得以升華;而教材中“乙醇與鈉的反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)也可開發(fā)為學(xué)生課后興趣研究小課題,可以圍繞“為什么火焰呈黃色?與哪些影響因素有關(guān)呢?如何進(jìn)行改進(jìn)呢?”等一系列問題,讓學(xué)有余力的孩子發(fā)展其深度的辯證思維,培養(yǎng)其探研精神。此外,在活動的過程中,充分調(diào)動師生評價(jià)和生生評價(jià),開發(fā)評價(jià)量表促進(jìn)小組成員之間他評的開展,以此了解學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)活動的積極性、持久性和創(chuàng)造性等的情況;促進(jìn)學(xué)生自我評價(jià)的開展,以此了解學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動中的具體收獲和存在的不足。再結(jié)合教師的課堂觀測和課后測評,全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)過程與學(xué)習(xí)結(jié)果,更好地反饋和調(diào)整教學(xué)。
總之,教材的修訂既是對國家整體育人目標(biāo)的落實(shí),也為廣大一線教師指引了方向。對比研究新教材,體味其修訂內(nèi)涵,將教材修訂理念應(yīng)用于教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐中,在實(shí)踐中不斷摸索,在摸索中不斷創(chuàng)新,為學(xué)生的素養(yǎng)發(fā)展創(chuàng)造更多契機(jī),是我們每一位高中化學(xué)教師義不容辭的責(zé)任。