对《普通高中化学课程标准(2017年版)》中“情境素材建议”的分析与启示
2019-09-09万延岚李倩
万延岚 李倩
摘要: 《普通高中化学课程标准(2017年版)》中把“情境素材建议”作为一个独立的版块进行呈现。通过深入分析“情境素材建议”在课程标准中的地位和作用、呈现数量,以及从文化、社会、学科三个维度对其具体内容和特点等方面进行统计与分析,提出课程标准中“情境素材建议”应用的相关思考和启示,以期对化学教科书的编制、教师教学和学生学习提供建议和启示。
关键词: 化学课程标准; 情境素材建议; 普通高中
文章编号: 10056629(2019)7001406中图分类号: G633.8文献标识码: B
2017年版高中课标的“课程内容”部分把“情境素材建议”作为一个独立的版块进行呈现,对“情境素材”进行了突出强调和重视。基于此,从“情境素材建议”在2017年版高中课标中的地位和作用、呈现数量、具体内容与特点等方面,对其进行了深入分析和思考,以期对化学教科书编制、教师教学和学生学习提供建议和启示[1, 2]。
1 “情境素材建议”在课程标准中的地位和作用
情境能够揭示知识产生的背景和条件,可以引发学生积极的思维活动,具有产生迁移价值的一般性知识[3]。情境素材是为了营造特定的环境和氛围而使用的一种教学材料,它包含有一定的知识性,能够提供知识产生的背景和条件,为情境的创设提供更多的信息。而2017年版高中课标中的“情境素材建议”则是从情境素材中精选的、满足时间空间条件的、同时又符合高中生认知特点的材料,值得深入分析与研究。
2017年版高中课标的“课程内容”部分对高中必修课程、选择性必修课程以及选修课程进行了课程内容规定。不同课程的每一个主题下均包含内容要求、教学提示、学业要求三部分。其中,必修课程和选择性必修课程明确提出了“情境素材建议”,其与“教学策略”和“学生活动建议”共同构成了各个课程主题/模块的“教学提示”部分。
图1简要展示了上述几部分的相互联系。总的来说,“情境素材建议”在2017年版高中课标中发挥着非常重要的作用,其在基本的课程内容要求下,以发展学生学科核心素养为导向和落脚点,承载着化学课程的核心内容,渗透着一定的教学策略,同时为学生活动建议和最后的学业要求提供了重要的情境素材。需要说明的一点是,2017年版高中课标中的选修课程模块,虽然在“教学提示”部分也涉及到相关的情境素材提示,但并没有将“情境素材建议”作为一个单独的部分进行呈现,所以这部分内容不在本研究的讨论范围之内。
2 2017年版高中课标中“情境素材建议”的呈现数量分析
对不同主题下“情境素材建议”的数量进行了统计(见表1)。从表1可以看出,在必修课程和选择性必修课程中,2017年版高中课标共明确提出了223情境素材的数量统计是以表述的所有分号、部分顿号和部分逗号为基准。若出现分号,则视为一个情境的分界符。若出现顿号,如果表述的情境较为复杂且相互独立,则把顿号视为情境的分界符;如果表述的情境较为简单,则看作一个情境素材。若出现逗号,逗号前后是两个没有隶属关系的情境时,将逗号视为分界符。个“情境素材建议”。其中,必修课程涉及的情境素材有108个,选择性必修课程涉及的情境素材有115个,尽管必修课程中只包含5个主题,选择性必修课程中包含9个主题,但两类课程情境素材的总数量大致相当,反映了必修课程作为全体学生必须学习的课程的基础性和重要性。
3 2017年版高中课标中“情境素材建议”的具体内容与特点分析
每一个素材都创造着一种情境,承载着不同的教学内容。为了进一步深入了解2017年版高中课标中的“情境素材建议”的内容和特点,从文化的视角、社会的视角以及学科本体的视角三个维度出发,基于情境素材所体现的时代性、情境素材与科学研究和社会生活之间的联系以及情境素材与化学学科知识的联系,对课标中的“情境素材建议”进行了分类再统计。表2对三个维度的划分依据和分类进行了简要界定和说明。按照这三个维度的分类,我们对“情境素材建议”进行再次统计例如,情境素材建议“食物腐败等生活中与化学反应速率有关的现象”,从文化的视角出发,食物腐败是当前社会生活中正在发生的普遍现象,属于现代类情境素材;从社会的视角出发,食物腐败与学生的日常生活息息相关,属于生活类情境素材;从学科本体的视角出发,该情境不仅涉及了化学学科,还涉及了生物学、数学等学科知识,属于跨学科情境素材。分析,统计结果见表3。
维度三从学科本体的视角出发,基于情境素材与化学学科知识的联系程度在此需要说明的一点是,其实任何知识或素材如果被无限拓展,都与其他学科会有一定的联系,此处我们的划分仅是从课程标准中的字面表述进行界定,不涵盖对情境素材的无限延伸和拓展。本学科情境素材与化学学科相联系的情境素材跨学科情境素材与生物、物理、数学、工程学等其他学科相联系的情境素材通过对“情境素材建议”的三个维度素材的数量统计分析,可以发现,在维度一的统计上,历史类情境素材占了近1/6的比例,內容主要集中在化学史、中国传统文化等方面。除了选择性必修课程的几个主题,大部分主题的“情境素材建议”都涉及到了历史类情境素材,体现了对化学史和传统文化渗透的重视。另外,有181个素材是与现代类情境相关的,其中有部分素材是化学科学和技术研究前沿领域的最新重要研究成果。
在维度二的统计上,可以看出,社会类情境素材在必修课程和选择性必修课程的“情境素材建议”中占据52.0%,科学、技术、社会、环境交叉融合的素材充分体现了STSE教育理念。在维度三的统计上,必修课程大部分为本学科的情境素材,有23.1%的跨学科情境素材,体现了必修主题内容对于化学学科本体知识基础性的重视,而在选择性必修课程中跨学科的情境素材高达42.6%,涉及了物理、生物、数学、工程等学科的相关知识,可以看出选择性必修课程对于化学知识横向的延伸和拓展。基于上述统计结果,结合“情境素材建议”在课标中的具体内容,我们进一步总结出2017年版高中课标中“情境素材建议”的如下特点。
3.1 突出强调化学概念、理论形成与发展的化学史素材
化学史是前人留下的一笔丰厚的有关化学科学的物质、文化财产[4]。因而,化学史是化学课程内容的重要组成部分。从表3可以看出,在2017年版高中课标中,有将近1/5的素材建议属于历史类情境素材,从必修课程到选择性必修课程,其中大部分主题的“情境素材建议”都涉及了化学史的相关内容。例如,必修课程中建议了“有关化学发现的故事”以及“有关理论、模型不断发展的史实”(主题1)、“电离理论和氧化还原理论建立”(主题2)、“元素周期律的发现史料”(主题3)等;选择性必修课程中“化学电池的发展历史”(模块1)、“人类建立原子结构模型的历史”(模块2)等。这些科学史涉及了化学发现的故事、化学概念的提出、化学理论和模型的发展、中外历史上的化学成就等反映人类认识水平和理论发展的素材,甚至包含了推动化学科学发展进程的一些科学家的争论,如“玻尔与爱因斯坦的争论”。充分运用这些化学发展史素材有利于学生深度了解学科知识的形成、发展及应用情况,认识“真科学”和“完整的科学”,并引导学生对化学发展过程中的事件做出理性的分析和评价。
3.2 充分体现了STSE教育理念
《普通高中化学课程标准(实验)》(2003年版)中指出,要使学生“更深刻地认识科学、技术和社会之间的相互关系”[5],体现了STS教学理念。而在2017年版高中课标中,加入了“E”(环境)这一要求,课程目标中明确强调“能较深刻地理解化学、技术、社会、环境之间的相互关系”[6],并设置了“STSE综合实验”为主题的选修课程。在这种教育理念的引导下,2017年版高中课标的“情境素材建议”中,有关STSE的素材占有相当一部分比例,社会类和生活类情境素材建议在必修课程和选择性必修课程的“情境素材建议”中占据75.3%。例如,涉及了酸雨、雾霾、汽车尾气(出现4次)、VOC、煤炭(出现5次)、垃圾及废弃物、可降解塑料等当前社会发展面临的重大社会性科学议题(SSI);对与公民社会生活息息相关的主题也进行了极大关注,如“菠菜中铁元素的检验”“酱油与氨基酸”“汽车安全气囊的膨胀”“防晒霜防晒原理”等,这些“情境素材建议”中涉及了大量关于科学技术,尤其是化学科学技术,在社会生产、生活等方面的应用内容,充分体现了STSE教育理念。
3.3 注重吸收化学科学研究前沿领域的发展成果
科学研究前沿,一般认为是科学研究中最先进、最新、最有发展潜力的研究主题或研究领域[7],具有新颖性、关注性和引领性特征。2017年版高中课标中,非常注重吸收化学科学和技术研究前沿领域的重要研究成果。例如,“光伏材料、纳米材料”“导电高分子”“水立方场馆的有机材料”“宇航服面料”等新型材料;“燃料电池”“太阳能”“稀土资源”“核能”等新能源、资源的开发和利用;“手性药物”“抗癌药物”“医用高分子”等与生命医药领域密切相关的新近研究成果。此外,课标中还涉及了“飞秒化学”“量子力学”“激光与电子跃迁”“X射线衍射”等一些微观化学领域研究前沿的相关内容。这些化学研究前沿既触及到当前化学科学技术发展的先进、前沿、热点研究领域,突出了这些前沿科学在社会生活和工业生产中发挥的应用价值,同时这些情境素材又能很好地与高中化学知识相联系,让学生在学习化学知识的同时感受化学科学的发展及其社会应用价值。
3.4 重视选择化学与其他学科相融合的跨学科素材
化学是与信息、生命、材料、环境、能源、地球、空间和核科学等八大朝阳科学(sun-rise sciences)都有紧密的联系、交叉和渗透的中心科学[8]。2017年版高中课标“情境素材建议”充分体现了化学科学的中心性和基础性,重视选择与其他学科相融合的情境素材,表3中有高达33.2%的情境素材属于跨学科情境素材。具体地,课标中涉及了很多与物理、生物知识相融合的内容。例如,课程标准中建议素材“生命科学、材料科学的发展历程中有机化学的重要贡献”,将化学与生命科学和材料科学充分相联系;其他一些具体素材,如“量子力学的诞生”“碳酸酐酶清除人体内二氧化碳”“配合物与抗癌药物的设计”等内容均涉及了物理学、生命科学、医药科学等研究领域。
2017年版高中课标“情境素材建议”不仅有科学各學科内部的相互融合,同时也体现着与技术、工程、数学等学科领域的交叉和融合,符合STEM的教育理念。例如,体现化学科学与工程技术相融合的素材,“水立方”“塑胶跑道”“乙烯工业”等素材;体现化学科学与数学的融合,如“不同催化剂对淀粉水解速率的影响”“不同燃料的燃烧热”等,这些素材都与数学知识直接相关,有利于提高学生的数学素养。
4 对课程标准中“情境素材建议”的思考与启示
通过对2017年版高中课标中“情境素材建议”的深入分析,可以发现,“情境素材建议”在课程标准中作为一个独立的部分,充分反映了化学课程的基本理念,承载着化学课程的核心内容,为化学教材的编写和化学教师教学提供了情境素材选择的空间和方向。具体地,在研究和应用“情境素材建议”时,教师应该关注上述2017年版高中课标中所体现的内容特点,同时也应重点关注和思考以下问题。
4.1 应深入挖掘课程标准中“情境素材建议”所承载的学生发展核心素养
中国学生发展核心素养综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新[9]。全面分析课程标准中“情境素材建议”的素材可以发现,很多情境素材都渗透了核心素养的这些方面。例如,关于中外化学史的相关素材,可以让学生了解科学家研究事物和现象的过程,学会用科学理性的思维方式认识事物和解决问题,培养勇于探究、批判质疑的科学精神和态度。又如,“酒后驾车的检验”这一素材情境,可以让学生意识到珍爱生命、健康生活;“化学有关的职业及其与化学科学领域的关系”这一素材的介绍,可以增强学生的职业意识,从未来职业的角度对学生进行自我管理的引导;一些传播弘扬中华民族优秀传统文化的素材,如“酿酒技术与酒文化”,可以培养学生的国家意识,拥有文化自信和民族自豪感;涉及“能源开发与资源的合理利用”等社会性科学议题的素材可以很好地渗透社会责任感,增强社会参与。而上述这些方面,也是化学学科核心素养所要求和体现的。因此,在利用“情境素材建议”进行教育教学过程中,应充分对其进行分析和挖掘,寻找核心素养、课程内容与情境素材三者结合的最佳“生长点”,从而更好地促进学生的学习和素养的发展。
4.2 同一素材出现在课程标准的不同主题,应注意对其进行不同程度的挖掘和呈现
在分析2017年版高中课标“情境素材建议”的过程中,我们发现,有一些情境素材出现了两次甚至多次,这些情境素材分布在不同主题或模块中。对于这种同一素材出现在课程标准的不同主题,在使用时应注意对其进行不同程度的挖掘和呈现。例如,“汽车尾气”这一情境素材在必修课程主题1、主题2、主题3、主题5中都有涉及,主题1主要从化学科学和实验测定技术的角度,提到了汽车尾气中氮氧化物等污染物的测定;主题2从非金属及其化合物的性质与应用的角度,涉及汽车尾气的处理;主题3从化学反应限度和快慢的角度,提到了汽车尾气处理中催化剂的使用;而主题5则从环境问题与处理的角度,提到了汽车尾气与雾霾的关系。由此可以看出,同一个情境素材,在不同主题不同内容上,呈现方式有很大的不同,呈现的角度也是多种多样。因此,同一素材出现在课标的不同模块时,教师应结合课程内容和学生基础,对素材进行不同程度的挖掘和应用,既要避免情境素材呈现过于偏、难、深,同时也要在适度的基础上,注重多角度、多层面充分挖掘素材的应用价值。
4.3 课程标准中情境素材的使用应与“有思考价值的问题”和“探究活动”相融合
2017年版高中课标中,大规模地运用“情境”这一表述来代替“情景”,由“情景”到“情境”的转变,时空范围明显增大,暗示了情境素材不应仅仅是简单呈现一个具体场景或情形,而应是一个纵向的、立体的、有意义的空间或活动。同时,2017年版高中课标的“情境素材建议”与其“活动探究建议”有很多是相辅相成的。因此,在使用“情境素材建议”时,应与“有思考价值的问题”和“探究活动”相融合,突出真实性,渗透学生积极思维,应基于学生核心素养的发展,密切指向课程内容,倡导真实问题情境的创设,从情境素材中设置有思考价值的问题和有探究价值的活动。情境、问题和活动三者相得益彰,从而引发学生积极的思维,实现有意义的学习。
4.4 要正确处理好课程标准的“权威性”与情境素材“建议”之间的关系
如前所述,国家课程标准是教材编写、教学、评估和考试命题的依据[10],是具有权威性和政策性的文件。因此,课程标准中的“情境素材建议”在一定程度上也带上了权威的色彩,它们是课标组专家通过反复论证和实验,被选择进入课程标准中的,对教材编写和教师教学中情境素材的选择提供了选择的空间和极大的导向。但“权威”并不等于“全部”,虽然课程标准中的“情境素材建议”具有很大的参考性,但它只是一种情境素材选择的“建议”。2017年版高中课标选修课程中并没有对“情境素材”进行特别规定,这也在一定程度上很好地体现了课程标准“权威性”与“建议”之间的关系。因此,课程标准的使用者要正确处理好课程标准的权威性与情境素材“建议”的关系。事实上,教育工作者和教师绝不能仅仅拘泥于课程标准提供的情境素材,而應该在“情境素材建议”的导向下,结合社会发展实际、学生实际、教学实际研究,选择最适合课程内容和学生学习的情境素材。
参考文献:
[1][10]钟启泉, 崔允漷, 张华. 为了中华民族的复兴为了每位学生的发展基础教育课程改革纲要(试行)解读[M]. 上海: 华东师范大学出版社, 2001: 6.
[2][6]中华人民共和国教育部制定. 普通高中化学课程标准(2017年版)[S]. 北京: 人民教育出版社, 2018.
[3]毕华林, 卢姗姗. 化学课程中情境类型与特征分析[J]. 中国教育学刊, 2011, (10): 60~63.
[4]毕华林, 辛本春. 中学化学教材中化学史内容编排的思考[J]. 课程·教材·教法, 2008, 28(3): 63~65.
[5]中华人民共和国教育部制定. 普通高中化学课程标准(实验)[S]. 北京: 人民教育出版社, 2003: 1.
[7]陈仕吉. 科学研究前沿探测方法综述[J]. 现代图书情报技术, 2009, (9): 28~33.
[8]徐光宪. 今日化学何去何从[J]. 大学化学, 2003, 18(1): 1~6.
[9]核心素养研究课题组. 中国学生发展核心素养[J]. 中国教育学刊, 2016, (10): 1~3.