人教版新课标化学必修教科书编写特色分析及教学建议

2020-09-26任雪明

化学教学 2020年8期

任雪明

摘要：全面分析了人教社新课标化学教科书必修第一、二册在栏目、编排、内容、活动等方面的呈现特色，及其贯穿必修教学内容的“分类+二元”化学知识和理论演进方式。对教师领会和运用人教版化学必修教科书特色，转变教学方式，发挥和发展学生自主学习能力提出了整体及分章教学建议。

关键词：新课标; 教材编写; 教学建议; 人教版

文章编号： 10056629（2020）08000705

中图分类号： G633 8

文献标识码： B

依据《普通高中化学课程标准（2017年版）》编写的普通高中化学教科书正陆续在全国各省使用。如何根据新课标要求，挖掘、理解和运用教材特点，更好地培养和发展学生的化学学科思维，提升学生的化学学科核心素养？本文结合人民教育出版社普通高中教科书化学第一、二册[1]（以下简称“教材”），就教材的编写特色作一些粗淺的分析和提出教学建议。

高中化学必修学习阶段旨在发展全体学生化学学科核心素养的各个方面，每个主题主要通过化学知识、化学思想与化学学科发展的史料，化学实验探究活动，化学在实际生活中的应用，化学技术成果的利用及与化学有关的社会热点问题等真实情境，让学生掌握化学实验设计的基本思路和实验操作的技能技巧、化学观念的建构、化学知识的逻辑线索、化学问题解决的思维策略及对有关化学热点问题的理性分析等，培养学生自主学习和自我发展的能力。

1 从“教材”到“学材”——“生本+活动”的编写特色

1.1 栏目设置

教材共设置14个主要栏目，这些栏目中，既有凸现化学作为实验科学特点和培养学生实验素养的“课堂实验”“实验活动”，又有激发学生运用化学原理和方法进行主动思考实践的“探究”“思考与讨论”“研究与实践”;既有指导和引领化学学习方法和科学职业规划的“方法导引”“化学与职业”，又有引领学生梳理、巩固和应用化学原理和知识的“整理与提升”“练习与应用”“复习与提高”，既有丰富和提示相关学科知识的“信息搜索”“资料卡片”，又有帮助学生了解化学科学发展进而培育他们意志品质和科学精神的“科学史话”“科学·技术与社会”等。这些栏目恰到好处地穿插在教材各章教学内容中，既能帮助学生理解和掌握主干知识，又能有效激发学生及时进行梳理、思考、应用和提升，充分展现了教材的“生本”特征，体现了学生在教学活动中的主体地位，也为学生的自主学习活动提供了充足有序的路径和素材。

1.2 编排方式

人教版必修教材体系的构建，注重知识的逻辑顺序、学生的认识顺序和心理发展顺序及社会发展的需求等方面的合理结合。采用了从绪言引入、理论和元素化合物知识穿插安排、化学计算、化学实验与有关理论和元素化合物知识密切配合，最终落脚于化学与可持续发展、彰显化学价值的体系结构。这种理论和元素化合物知识穿插式编排的体系结构，既有利于分散难点，又符合化学学习的规律[2]。既方便教师根据教学内容的难易把握教学节奏，又方便学生逐渐建构知识体系。从具体物质和现象提升到一般规律，再以理论和规律指导新物质新知识的探究。并且在涉及知识的广度和思维的深度上不断拓展，让学生伴随教学内容的发展和知识的学习亲身实践化学原理和方法的演进过程，不断获得化学学科素养的有效提升。

1.3 内容呈现

教材每一章的内容安排，既考虑了与初中化学的衔接以及与选择性必修内容的呼应，又很好地体现了各个学习阶段化学知识的逻辑依据和认识路径。譬如，对于必修第一册的钠、氯、铁等元素及其化合物的知识，教材从学生已有的初中化学知识基础和生活常识出发，以原子结构、物质类别、化合价为逻辑起点，以实验现象为依据，以单质及其重要化合物的主要性质为线索展开;而对于第二册的硫、氮及其化合物的知识，教材以硫、氮在元素周期表的位置，结合原子结构特点进行研究，更加突出对学生系统认识、主动探究和知识应用等方面的要求。对于“物质的量”这样一个较为抽象的新物理量，教材也采用了建立概念、简单应用、复杂应用这样一种分散难点、渐次推进的策略，方便学生逐步熟悉、理解和掌握。更为重要的是，教材的每一章内容都着眼于系统性和连续性，方便学生自主学习。

1.4 实验活动

以实验为基础是化学学科的重要特征之一，化学实验有助于激发学生学习化学的兴趣。创设生动活泼的教学情境，帮助学生理解和掌握化学知识和技能，启迪学生的科学思维，训练学生的科学方法，培养学生的科学态度和价值观，对于全面发展学生的化学学科核心素养有着极为重要的作用[3]。教材中根据新课标安排的9个“实验活动”，既为高中生掌握化学实验安全知识提供了指导，也训练了学生的化学实验基本操作技能，更是学生综合运用所学化学知识和技能，开展实验设计和操作，分析和解决与化学有关实际问题的优秀素材。

2 从“知识”到“思路”——“分类+二元”的演进路径

化学教育应当遵从自然科学的基本特质，直面“知识传授式教学”存在的问题，以带领学生“认识世界”为核心，并从这一核心出发对其重新进行建构，帮助学生提高判断力、发展创造力。因此，化学教学活动一方面要充分重视并发挥观察和实验的作用，另一方面要采取有效方式调动学生积极思维、主动思维、深度思维。

教材在充分考虑必修化学知识系统性和完整性的同时，很好地实践了化学学科分析和解决问题的一般路径和方法，特别是非常显著地体现了“分类”和“二元”的编写特色，对于学生形成化学学科的思维路径和方法起到了很好的示范作用。

以下以“绪言”和“第一章物质及其变化”为例，分析教材中“分类+二元”的编排特点（见表1）。

章名称绪言第一章物质及其变化

分类+二元1 化学科学发展的历程古今和中外（第1～4段）

2 化学问题研究的视角宏观和微观（第5段）

3 化学问题研究的方法实验和理论（第6段）

1 物质及其变化的分类

（1）宏观视角（结构和本质）的二元分类：纯净物和混合物、单质和化合物、金属和非金属、酸性氧化物和碱性氧化物、有机物和无机物;四种基本反应类型……

（2）微观视角（构成、结构和用途等）的二元分类：共价化合物和离子化合物、溶液和浊液、氧化还原反应和非氧化还原反应、电解质和非电解质等。

2 着眼化学反应本质的二元方向：离子反应和氧化还原反应两种视角。

在“第二章海水中的重要元素——钠和氯”的编排中，也呈现了研究物质世界的定性研究和通过“物质的量”进行定量研究的两种途径，以及学习“钠和氯”为代表的“单质及其化合物”的結构性质制备用途的一般研究方法。

在后续各章必修教材中，同样呈现了二元分类的显著特点：典型金属与应用材料（第三章铁金属材料），微观与宏观（第四章物质结构元素周期律），两种典型非金属元素（第五章化工生产中重要的非金属元素——硫和氮），化学反应的热力学与动力学（第六章化学反应与能量），典型有机物与生活中的有机物（第七章有机化合物），化学与社会（第八章化学与可持续发展）。教材的这种编排方式在呈现化学学科知识的同时，更是向学生揭示了研究化学问题从简单到复杂、从特殊到一般、从组成结构到性质应用、从宏观辨识到微观探析、从学科视点到社会视野的一般方法。

3 从“接受”到“解决”——“方法+任务”的学业指导

教材中知识的呈现并不是简单的“给予”，而是充分关注了学生的认知水平以及在此基础上知识体系的“建构”。

在学科知识的呈现上，教材采用了符合学情的全景化、递进式编排设计。“全景化”是指全面展现新概念、新知识及相关背景、补充要件。比如在“演示实验”或“实验活动”中基于实验安全和环境保护等要求的“排风”、佩戴“护目镜”、“洗手”等简单图示，帮助学生养成良好的实验和安全习惯;用形象直观的插图帮助学生理解电解质在水溶液中和熔融状态下发生电离的过程。“递进式”是结合学生的认知特点由已知到未知、由易到难、由简单到复杂的编排方式。比如在“硫及其化合物”中，既遵循“单质氧化物酸盐”的一般认识路径，又隐含“周期表中的位置（原子结构）元素性质价态特征氧化还原特性”的“构位价性”认识规律，同时体现了一般性质和特殊性质、实验现象与理性分析相结合的认识方法。

在“探究”活动的设计上，避免了形式化，强化了“探究”的目的，增强思考性、开放性和指导性，着力体现探究的思路和过程，让学生亲历活动的过程，体验探究的乐趣，认识科学探究的思路和方法。在新设置的栏目“研究与实践”中，教材以提出课题、项目研究等形式提出任务，提供拓展学习内容的真实情境素材，使学生能在研究和实践中，通过调查、实验、设计方案、动手制作等形式，运用化学知识和科学研究方法，解决实际问题，提升综合能力。

把课后巩固练习的栏目设计为“整理与提升”以及“练习与应用”。“整理与提升”并不是教材内容简单的归纳总结，而是从学科本质、认识思路和核心观念等不同视角呈现认识和理解化学的方法和途径，使学生在不断强化学科思维的同时提升学科素养;“练习与应用”也不仅单纯是为巩固课堂知识而设，而是拓展了更多的功能，在保证基础性和针对性的同时，增强探究性、活动性、实践性、开放性和层次性，充分体现其提升学生综合运用化学知识解决实际问题能力的功能。

从问题解决的视角看，学科核心素养是学生运用从学科课程中所获得的知识和技能解决真实而有意义、复杂甚至不可预测的情境问题的过程中表现出来的综合品格和关键能力。因此，发展学生的核心素养，离不开运用化学特征的思维方式分析和解决实际问题，认同和践行化学学习的价值追求。教学活动中，引导学生在真实问题情境中依据物质结构和类别、离子反应和氧化还原反应原理、不同条件下反应速率、限度及能量变化等情况，开展综合分析，实践模型认知和证据推理，能够促进学生对化学问题的认识方式的发展进而实现从化学学科知识向化学核心素养的发展[4]。

4 从“传授”到“设计”——“合作+体验”的范式变革

教材不仅仅是教师用来“教”的工具，更是提供学生“学”的经典材料。除了在章节的编排上采用元素化合物知识和化学理论交叉递进的方式以外，教材在每一章教学内容的呈现上也是独具匠心、丝丝入扣，最大的特点是逻辑性和思维性强，既方便师生共同探讨也方便学生自主研学。教师在组织教学活动过程中要强化“设计意识”——设计问题和情境，设计活动和任务，设计成功和挑战，让学习过程真正发生在学生身上。教师要切忌课堂教学中的“一言堂”。

对于元素化合物知识，教材强化了原子和物质结构对于元素和物质性质的决定性作用，并力求在整体知识呈现中呈现结构性质用途的“应然”与“实然”，以及由单质到化合物、由理论演绎到实验现象、由一般性质到特殊性质的认识次序;对于化学理论知识，则引导学生结合化学史和模型认知、结合系统化设计的关联实验，并用精美的插图和实物模型，帮助学生建立概念、理解原理。

又如，对于“探究”栏目，教材并不强调“探究”的数量，避免了形式化，而是着眼于从“探究”的目的出发，增加思考性、开放性和指导性，着力体现探究的思路和过程，让学生体验探究的乐趣，认识科学探究的思路和方法。而“研究与实践”栏目则结合真实的情境素材，要求学生采取专题项目研究的方式，通过搜集资料、调查研究、设计方案、动手操作等过程，全面、系统地领会和运用化学知识和科学研究方法，解决实际问题，提升综合能力。

5 第一～八章教材编写特点及教学建议

章名称第一章物质及其变化第二章海水中的重要元素钠和氯第三章铁金属材料第四章物质结构元素周期律

编写特点在初中化学基础上适度拓展，源于初中，高于初中。

1 知识：拓展同素异形体、酸性氧化物、碱性氧化物、分散系、胶体、离子反应等概念。

2 方法：分类的方法树状分类、交叉分类;分类的视角组成和性质、宏观和微观;物质的性质和转化研究视角类别和价态、离子反应和氧化还原;模型的建构。以新的视角系统学习元素及其化合物的性质，通过“物质的量”构建定量研究物质和化学变化的桥梁。

1 元素化合物知识的呈现：从原子结构或物质类别推测性质，用演示實验或探究实验加以证实。

2 用阿伏伽德罗常数的固定数值来定义“摩尔”。1 铁及其化合物的呈现：从化学史（铁的冶炼和应用）和日常生活的角度，从与生产生活相结合的角度。

2 强调铁的价态变化特征。

3 通过合金的性质，强调组成与性质的关系。

4 通过印刷电路板、食品中铁的检验以及铁合金、铝合金等金属材料，体现化学与生产生活的密切联系。1 突出“原子结构”对于元素和物质性质的决定性作用。从原子结构及其周期性质变化的视角来研究和认识元素周期律和元素周期表，从原子结构的特点分析共价键和离子键的形成，体现“结构决定性质”的观念。

2 从归纳中找到规律，再通过规律（元素周期律）进行预测，建立“周期”“族”及“递变”等概念。

教学建议1 做好与初中化学知识的衔接，引导学生从已知到未知。帮助学生初步掌握从不同角度分类的方法。