浅析高中化学必修课程新教科书的编写特色

2020-05-28王云生

福建基础教育研究 2020年1期

王云生

摘要 2019年出版的三个版本高中化学必修课程新教科书，很好地落实 2017 年版普通高中化学课程标准的要求，贯彻立德树人、发展素质教育的基本方针。对三个版本教科书进行分析，发现编写有鲜明的特点：面向全体高中学生，致力于提升学生的化学学科素养，打好发展的共同基础;在化学学科知识的学习内容中有机融入，有益于增强学生社会主义核心价值观的教育内容，发挥教材的德育功能;注意揭示化学事物的认识视角、思路和思维方式，加强化学基本观念的教育;精选元素化合物知识的教学内容，与化学概念原理常识的学习内容穿插安排;强化化学实验的学习，帮助学生提高实验探究学习能力、增强实验安全意识、形成实验规则意识，认识化学实验是化学学习研究的重要手段和方法;增强学习方式、方法的指导，为教师提供教学范例;在编写上有所创新，显示出各自的特色。

关键词高中化学;必修课程;化学教科书;编写主旨;教材特色

依据《普通高中化学课程标准（2017年版）》修订的三个版本2019年版普通高中化学必修课程教科书以下简称“必修课程新教科书”），^[^1-3^]已经陆续开始在普通高中高一学年使用。必修课程新教科书，将原来高中化学必修 1、必修2两个模块合并为必修化学课程，分两册出版。新版教科书的修订，贯彻立德树人、发展素质教育的基本方针，从化学学科的本质特征出发，以化学基本观念、思想为指导选编学习内容，帮助学生理解、掌握化学核心基础知识，了解化学学习、研究的方法，认识化学科学在促进社会可持续发展上的价值，注重提升学生的化学学科核心素养，形成正确的价值观、必备品格和关键能力。

依据2017年版化学课程标准分析三个版本教科书，可以看到教科书的编写者努力贯彻立德树人教育方针、发展素质教育、落实课程标准的用心与编写主旨，认识新教科书的特色与亮点。

一、面向全体高中学生，致力于提升学生的化学学科素养，打好发展的共同基础

2017年版课程标准规定，高中化学要为学生提供基础性、多样化和可选择的课程;要为升入高中的全体学生开设化学必修课程，为全体学生奠定共同基础。必修课程新教科书，突出了化学基本观念的统领作用，依据化学科学与实验探究、常见的无机物及其应用、物质结构基础与化学反应规律、简单的有机化合物及其应用、化学与社会发展等5个主题选取教学内容。帮助学生从原子、分子水平上认识物质的组成、结构、性质、转化及其应用，体现化学基本观念与发展趋势，促进全体学生化学学科核心素养的发展，以适应未来社会的发展需求。^[⁴^]

教科书重视初高中化学学习内容的衔接，以初中化学（或科学）课程学习内容为基础，依据初中、高中三类化学课程（必修、选择性必修、选修）的衔接和进阶，化学知识建构的逻辑关系与学生认知发展规律，选编必修化学课程的学习内容。各版本教科书十分注意控制学习内容的难度、深广度，设计适当的梯度，在内容编排上，注重各部分内容之间的内在联系，体现学习的进阶与螺旋式上升。编写者巧妙运用各种编写策略，努力帮助全体高中学生饶有兴趣地学习，增长研究物质及其变化的求知欲望和学习兴趣。

教科书注意从以下几个方面提升学生的化学学科核心素养，为全体高中学生打下发展的共同基础： ①帮助学生进一步了解化学科学的特征，从微观层次认识化学学科的研究对象、主要特征、发展历程和趋势;②要求切实完成课程标准规定的必做基础实验，重视简单的科学探究学习活动的实施，通过以实验为主要手段的科学探究活动，提高学生对化学实验功能的认识，提升化学实验与科学探究能力;③提高学生对化学基本概念的理解程度，增强化学基本观念与化学思想（化学大概念）、学习方法的养成教育;④精选元素及其化合物知识的学习内容，以钠、氯、铁、氮、硫及其化合物的知识学习为主，对于建构化学重要概念、形成科学思想方法有重要作用的一些元素化合物知识，穿插在有关章节中学习。通过常见的重要元素化合物知识的学习，为概念原理学习提供感性知识，了解元素化合物知识的应用价值，印证并加深对概念原理知识的理解;⑤了解化学科学的研究方法、学会运用摩尔单位定量研究物质及其变化，通过实验教学、实践活动，增强科学态度、安全意识、规则意识和环保意识的教育;⑥密切联系生产生活和科技发展实际，认识化学科学在自然资源、能源综合利用、材料开发、人类健康和环境保护中的重要作用和价值。

二、在化学学科知识的学习内容中有机融入，有益于增强学生社会主义核心价值观的教育内容，发挥教材的德育功能

教科书在编写的教学内容中，从我国化学科学、化学技术发展历程中，选编弘扬中华优秀传统文化、科技发展成就，介绍我国科学家在化学科学和技术研究領域的成就和贡献的资料，增强学生的文化自信，形成崇尚科学、为中华民族复兴努力学习、奋斗的精神。例如，各版本的教科书或在绪言中，或在各章节的教学内容中，介绍了我国传统的化学工艺成就、20 世纪以来我国化学基础研究和化学工业的长足发展。如我国古代的冶金技术成就，陶瓷、火药、造纸、酿造和印染技术的发展、豆腐的制作工艺，侯氏联合制碱法的发明，结晶牛胰岛素与具有完整生物活性的核糖核酸的化学合成，徐光宪院士在发展我国稀土元素提取、分离发明所作的贡献，屠呦呦运用化学方法提取青蒿素获得诺贝尔奖的事迹，我国科学家利用钛合金制造蛟龙号载人潜水器关键部件所作的贡献，在南海可燃冰试开采中取得的成就，使用多种合成纤维材料为神州飞船航天员制造优越性能的航天服，近海石油开发使用的油水分离膜材料的发明，等等。

各版本教科书都选编了丰富的化学与社会发展的内容，各版本教科书都注意吸收、整合《化学与生活》《化学与技术》模块的内容，彰显化学学科的社会价值，从“自然资源开发利用”“化学品的合理使用” “环境保护与绿色化学”三个方面选编详实学习资料。或在“化学与可持续发展”中做系统讲述，或在章节内容中结合各章节教学内容，渗透绿色化学和生态文明教育、法制意识和国家安全教育。帮助学生认识化学反应、化学品对保障人类健康、资源、能源合理利用，新能源、新材料开发，社会可持续发展中的重要作用。认识化学科学的学习研究必须也一定能够促进社会的可持续发展。

三、注意揭示化学事物的认识视角、思路和思维方式，加强化学基本观念的教育

教科书十分注意揭示化学事物的认识思路、认识视角和思维方式。例如，帮助学生从物质类别和元素价态两个视角认识物质性质、物质间可能发生的转化，通过实验验证所作的推测，掌握物质的性质与转化关系，运用图表呈现物质间的转化关系，建构知识体系;基于物质类别和元素价态设计物质间的转化途径。体会物质分类、认知模型的认识价值。

各版本教科书都十分注重化学概念的理解建构，化学原理知识的理解和掌握，化学基本观念的形成教育。比较完整地展现了化学核心基本观念的教育要点：

拓展物质结构决定性质的认识，从原子结构与元素性质，化学键类型和物质性质，有机物碳骨架结构，官能团对有机化合物性质的决定作用，物质的聚集状态、分散状态对物质性质的影响等诸方面，帮助学生认识物质组成、结构决定物质的性质，了解物质性质、存在与用途的关系。

拓展对元素与物质分类的认识，从物质中元素的价态，分析物质的氧化性还原性，在一定条件下可能发生的氧化还原反应;从物质所属类别，分析所具有的化学性质;从物质变化的内因和外因、条件对物质变化的影响，分析研究物质在一定条件下可能发生的转化反应。从粒子间相互作用的视角，从离子、电子运动的微观视角探析物质的组成结构和变化、化学反应的本质。例如，理解并掌握电解质及其电离、离子反应、氧化还原反应、化学键、反应快慢和限度、化学能与电能、热能相互转化等化学基本概念，建构化学基本观念与化学思想;提升对物质组成、结构与性质关系的认识，认识物质间在一定条件下可以相互转化;形成元素观、分类观、微粒及其相互作用观，化学反应中的物质与能量转化观。帮助学生整体理解掌握化学科学的学习内容、思维方式和研究方法。

认识物质性质、物质变化和转化的规律性，物质及其变化遵循质量和能量守恒定律，提升基于证据的分析推理能力，提高规则意识和理性思维能力和科学态度。

注意在教学中培养学生基于化学事实和实验现象，基于物质组成、结构和化学变化规律，基于物质组成、结构、化学过程或化工流程的数据、图表，做定性、定量的整理、加工，由表及里、从现象到本质，做推理判断，深刻地认识事物的本质和变化。

注意结合教学内容渗透模型化的学习方法，帮助学生建构认知模型，能运用模型化方法学习（研究）物质结构、变化，分析解决化学问题。例如，能理解概念模型辨析化学概念，解释有关问题;能运用化学过程模型，分析说明化学反应过程的物质变化和能量转化;能运用结构模型辨析物质结构，分析结构和性质的关系;能分析归纳物质结构、化学变化过程的各种数量关系，建构数学模型，定量研究说明物质的结构和化学变化。

四、精选元素化合物知识的教学内容，与化学概念原理常识的学习内容穿插安排

教科书依据课程标准2、4两个1级主题与相应的学业要求选编元素化合物的核心知识。选择钠、氯、铁、氮、硫五种元素及其主要化合物做系统学习，其他有利于建构化学重要概念、思想方法的一些常见元素化合物知识，择其要点，穿插在有关章节中介绍。例如，在介绍金属材料及其应用中学习铝的主要化学性质，在非金属材料中学习硅与硅酸盐的重要知识（人教版）;在元素周期表中元素性质递变规律的学习中学习铝的两性、硅的性质、硅酸盐常识（鲁科版）;在海水资源利用中学习镁的提取，在周期表知识学习中学铝的两性，在金属冶炼中学铝热反应、铝的电解，在非金属材料学习中学硅与硅酸盐材料的基础知识（苏教版）。

教科书注意指导学生从物质类别和元素价态两个维度，通过实验和探究，学习相关物质的性质和变化、了解它们的应用价值;学会辩证地看待它们对人类健康和环境的影响;学习如何从物质的类别、元素的价态预测它们的主要化学性质，通过实验做验证; 学习运用离子反应、氧化还原反应原理说明解释它们在特定条件下的变化与相互转化关系;了解物质的组成、结构与性质的关系，认识物质性质与用途的关系。

三个版本教科书，都注意把元素化合物知识、元素周期律、周期表等化学基本概念、基本原理的学习穿插安排，体现元素化合物知识与化学原理知识的关联。利用元素化合物知识为概念、原理、方法的学习提供感性知识和载体，发挥概念、原理、方法知识对元素化合物知识学习和研究的指导作用。帮助学生更深刻理解、更牢固地掌握知识，提高灵活运用能力。

例如，人教版教科书，以“海水中重要的元素—— 钠及其化合物、氯及其化合物”“铁及其化合物、金属材料”的学习，为物质结构、元素周期律等化学概念原理的學习提供感性知识基础;再以这些概念原理知识指导重要非金属元素、无机非金属材料知识的学习; 最后讲述化学反应与能量、有机化合物基础知识，以化学与可持续发展的学习内容做结尾，强化化学科学的价值教育、社会责任和实践教育。鲁科版教科书，开篇以走进化学科学、研究物质性质的方法和程序、化学中常用的物理量（物质的量）为题，简要介绍化学科学的特点与研究方法;而后系统学习元素与物质分类、电解质与电离、离子反应与氧化还原反应等基本概念，帮助学生建构化学大概念;再转入具体物质的性质与转化的学习，理解掌握原子结构与元素周期律、化学键与化学反应规律等化学原理知识;最后学习简单的有机化合物知识。苏教版教科书，以初中化学为基础，先帮助学生提升对物质分类、物质分散系、化学计量的认识;随后帮助学生初步了解研究物质的基本方法（实验方法、溶液组成的定量研究、原子结构模型的建构）;再结合海洋化学资源的综合利用、环境保护等内容学习氯、钠、硫元素及其化合物的知识。在学生具备了典型元素及其化合物的知识后，再学习物质结构、元素周期律、微粒间相互作用力、化学反应与能量变化等化学原理知识，从微观结构理解物质的多样性，认识化学反应的基本原理和规律性。最后以化学原理为指导学习氮及其化合物、有机化合物知识，了解铁等金属的性质、应用，体会化学科学的研究、发展对社会可持续发展、人类文明的贡献。

五、强化化学实验的学习，帮助学生提高实验探究学习能力、增强实验安全意识、形成实验规则意识，认识化学实验是化学学习研究的重要手段和方法

各版本教科书都按课程标准规定，在各单元教学中嵌入9个学生必做实验，包括：配制一定物质的量浓度的溶液，铁及其化合物的性质，不同价态含硫物质的转化，用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子，同周期、同主族元素性质的递变，化学反应速率的影响因素，化学能转化成电能，搭建球棍模型认识有机分子结构特点，乙醇、乙酸的主要性质。

各版本教科书都把实验教学提高到实验方法的学习层面上。利用实验创设问题情景，帮助学生从实验中发现问题，从观察到的实验现象、获得的实验数据做分析、推理，获得新知，掌握物质及其变化的本质和规律。例如，关于电离、电解质概念的建立，各版本教科书都运用下述程序，设计教学程序：利用不同溶液的导电性实验创设问题情景——观察、思考、提出问题——基于物理、化学知识做微观探析——建立认知模型——运用化学符号描述——初步形成概念、练习简单应用——获得深刻理解，形成观念。

在元素周期律、周期表的教学内容中都设计了实验探究学习活动，帮助学生认识同主族、同周期元素化学活动性的变化规律。

苏教版在教科书第1册专题2，比较系统介绍了实验方法，系统地论述如何运用实验方法研究和学习化学科学，指出在实验中要经历下列过程，得到体验、获得真知：实验观察与思考——发现并提出问题—— 通过分析归纳推理论证得出结论，建构概念，获得规律性认识——运用概念和规律性知识分析解释或解决有关的化学问题，学以致用。

苏教版教科书在后续的元素化合物和化学原理的教学中，运用典型实例帮助学生获得体验。例如，实验浓硫酸与胆矾、蔗糖、铜片（加热）的作用，观察、记录、分析实验现象，通过推理论证，认识浓硫酸的吸水性、脱水性与强氧化性;进行过量碘化钾溶液和三氯化铁溶液作用的实验，检验反应液中尚存在三价铁离子，认识化学反应有一定限度;观察亚铁盐溶液与氢氧化钠溶液在不同条件下的作用，从反应现象与结果的差异，发现问题，体会反应条件对化学反应的影响，认识控制反应条件的重要性，学习依据反应原理寻找控制条件的方法。

各版本教科书都十分强调实验基础知识、基本技能和实验安全的重要性，帮助学生认识到正确选择、运用实验方法，按照实验规则和操作规范，安全地完成实验，对于化学学习与研究的重要性，认识实验技术手段的进步在促进化学科学发展中的作用。人教版教科书，在上册附录中专门编写了“实验室突发事件的应对措施和常见废弃物的处理方法”“一些化学品的安全使用标识”，增强了实验与化学品使用的安全教育。鲁科版教科书，以金属钠、氯气的性质、变化的学习研究为例，帮助学生了解如何运用观察、实验、分类、比较等方法研究物质的性质，如何按照科学的程序，运用实验方法进行科学探究，掌握物质的性质和变化规律;还在附录中列出了教材中的主要化学实验内容。苏教版教科书在“研究物质的实验方法”的教学单元中，结合具体实验实例，帮助学生认识化学实验的作用功能、实验安全与基本规范，学习物质分离、提纯、检验的基本原则和方法，全面提高学生对化学实验的认识。

六、增强学习方式、方法的指导，为教师提供教学范例

各版本教科书都十分重视科学学习方法的介绍和指导。如分类方法、认知模型的建立与运用、预测与论证、基于证据的推理、变量控制、定性认识与定量研究结合、数据图表的建立与应用等。各版本教科书对教科书的栏目做了调整和充实，运用栏目紧密结合各章节单元的教学内容，适时进行学习方式、方法的指导。教科书编写者，依据学习内容的特点，灵活设置各种学习栏目，提醒教师运用适当的教学方式组织教学活动，指导学生依据学习内容运用适合的学习方式学习，开展学习活动，提高学习能力和学习目标的达成度。三个版本教科书中设计使用的学习栏目，从名称上看，多达30余种，丰富多彩，作用各异。例如：

指导学习方法的运用：目标预览、温故知新、方法导引、思考与讨论（观察思考、交流讨论、学科提炼、交流·研讨、联想·质疑、学习·理解、理解应用）、建构整合;

引导学习活动的开展：实验（实验活动、实验验证、基础实验）、探究（活动·探究、研究与实践）、学以致用、应用·实践、交流思考;

提供辅助学习信息：身边的化学、信息搜索、资料

在线、化学与职业、科学史话、拓展视野、科学·技术· 社会、学科提炼;

指导复习、练习和应用：回顾总结、复习与提高、整理与提升、练习与应用、概括·整合、迁移·应用、决策判断、综合评价。

苏教版教科书，设计了 16 个“学科提炼”栏目，4 个方法导引栏目，比较全面地揭示了教学内容中蕴含的学科观念、学科思维方式、化学思想和学科研究方法。例如，结合相应的学习内容，用简洁、通俗的语言说明周期律中蕴含的核心思想、有机合成的绿色化学观念，说明模型结构、控制变量法、化学平衡观念的涵义、技术应用和科学发展的关系，揭示物质检验、分离、提纯的思想方法，氧化还原反应中的物质守恒，指导化学反应中物质数量关系的分析，等等。

七、在编写上有所创新，显示出各自的特色三个版本教科书在编写和呈现方式上都注意创新、增强教科书的特色，为不同地区、不同学校，依据本地区经济文化发展、办学条件、学生学习基础选择教科书，创造了有利的条件。各版本教科书的编写特色，也开阔了教师设计组织教学的思路，从中得到启发和借鉴，更好发挥教学的创造性。

例如，鲁科版教科书以化学大概念和化学科学研究方法为线索，建构教科书体系，把元素化合物知识作为载体或研究实例。如，在研究物质的方法和程序中，以钠及其化合物为载体，说明研究物质性质的基本方法，以氯及其化合物知识的学习为例，阐述研究物质性質的基本程序。以铁及其化合物为例，认识物质的多样性;以硫及其化合物为例，论述物质的转化反应与途径;以氮及其化合物为例，说明元素在自然界中的循环。此外，还结合各单元的学习，设计了6个微项目学习活动，如探秘膨松剂、含氯消毒剂、论证重污染天气汽车限行的合理性、研究车用燃料与安全气囊、自制米酒等，提高学生综合运用所学知识，探究解决问题的能力、实践意识和社会责任感。

人教版教科书有几个亮眼的特色。①注意初高中化学学习内容、学习方法、化学观念等方面的衔接、进阶，有计划地把分类、模型化方法、图像分析、变量控制、定性定量分析、预测和检验等科学方法的学习有机地融入各章节知识的学习之中;②结合教学内容，设置了8个“化学与职业”栏目，帮助了解化学学习与个人发展、未来职业选择的作用，加强学生个体发展的指导，帮助学生做好进一步学习和职业规划准备;③关注化学科学发展进程中化学概念、知识的更新和变化。例如，依据国际计量大会对摩尔定义的更新，改写了物质的量的定义; ④注重帮助学生从碳骨架（碳键类型、碳链与碳环的类型）和官能团辨识有机化合物的结构、类别与特性，构建有机化合物的结构与性质的认知模型。

苏教版教科书注重栏目设计安排的系统化、结构化，有利于教师对学习全过程做有序的指导，也为实现教、学、评的一体化，开辟了有效的途径。各单元节依次通过“目标预览”“温故知新”栏目，帮助学生明确学习目标;通过“观察思考”“实验探究”“方法导引” “科学史话”“科学提炼”栏目提示学生注意科学方法的体会和训练;用“生活指导”“选择决策”“调查研究” 引导学生了解化学在生活、生产实际中的运用，形成理论与实际联系的学风;用“学科链接”“拓展视野”帮助学生注意学科间的联系，开阔学生知识视野;通过 “理解应用”“交流讨论”“学以致用”“建构整合”“选择决策”“回顾总结”“综合评价”等栏目，指导学生建构知识系统，综合应用所学知识观察，指导教师观察、评价学生的活动过程与结果，做学习目标达成度的评估与问题的诊断，依据测评结果及时进行反馈补救，调整教学，提高学习目标的达成度。

高中化学必修课程新教科书的上述特点，为2017 年版化学课程标准的落地，立德树人方针的贯彻，学生化学核心素养的提升提供了良好的条件。研读、把握教科书编写的主旨，用好教科书，充分利用教科书提供的范例，创设密切联系实际的学习情境，重视化学实验、探究学习等多样的学习活动的设计、组织，设计教学评一体化的课堂教学方案，精心设计、组织学习活动，让课堂成为学生学习的学堂，让学习活动成为课堂的主旋律，实现教科书的教学化，是新课程标准实施的关键。诚如北京师范大学学术委员会主任、教材研究院院长韩震所说：“教材编得再好，如果教不好那仍然没有完成任务，教材即使编不好，如果教师教得非常好，那也完成任务了，因此，最后一公里是一线教师。”[5]

参考文献：