《义务教育化学课程标准（2022年版）》中情境选材：内涵价值与取向

宋倩雯 陈晓峰 周青

《义务教育化学课程标准（2022年版）》课程内容学习主题的教学提示均给出了情境素材建议，从情境认知与学习理论的视角分析情境素材具有承载核心素养培育的时代价值，情境素材选取向为：增加中国情境素材，增强文化认同和文化自信；强化STSE情境素材，培育科学态度与责任；丰富跨学科情境素材，提高跨学科素养。提出情境素材的使用策略：以学习者为中心创建情境；信息技术赋能情境创设；在真实的活动与任务中开展项目式学习。

义务教育化学课程标准；情境素材；情境认知与学习理论；内容分析

进入21世纪，在某些领域一项技术创新的时间由几年缩短至几个月。知识与技术创新速度加快，对学校教育提出了新的挑战和要求。学校教育需要教授学生什么来适应未来社会的发展和需求，世界各组织、国家和地区对此展开了思考和实践。1997年，经济合作与发展组织（OECD）首先启动了“素养的界定与遴选”（DeSeCo）项目。随后，欧盟、联合国教科文组织、美国、日本、新加坡等组织和国家也建构了基于自身价值取向和服务目的的素养、核心素养、核心技能等框架与体系。我国于2016年9月发布了《中国学生发展核心素养》，学生发展核心素养是指学生应具备的、能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。

为全面落实立德树人根本任务，进一步深化课程改革，2022年4月21日教育部颁布了《义务教育课程方案（2022年版）》和各学科的课程标准，学科课程标准中凝练了核心素养，是中国学生发展核心素养在课程中的具体化，反映了课程的教育价值和育人功能。《义务教育化学课程标准（2022年版）》（以下简称义务教育化学新课标）中的课程目标要求围绕核心素养展开，即形成化学观念，解决实际问题；发展科学思维，强化创新意识；经历科学研究，增强实践能力；养成科学态度，具有责任担当。而真实、生动、直观且富有启迪性的学习情境，能够激发学生学习兴趣，引发学生的思考，帮助学生建构大概念和核心概念，有效促进学生核心素养的发展。

义务教育化学新课标的课程内容中，每个学习主题的教学提示均给出了情境素材建议，情境认知与学习理论认为知识是情境性的、学习是一种实践、参与和对某种文化的适应，情境是认知活动中的一种条件或制成，是学习生态系统中的一种要素，强调日常认知、真实性任务和情境学徒训练在学习过程中的重要性。因此本研究尝试从情境认知与学习理论的角度探讨以下问题：（1）为什么情境如此重要？（2）义务教育化学新课标中的情境素材有何特点？（3）如何在日常教学中用好情境素材？

1989年，布朗、柯林斯和达吉德（Brown，Collins，Duguid）指出知识是具有情境性的，知识正是在活动中，在丰富的情境中，在文化中不断被运用和发展着，并在《情境认知与文化》（Situated Cognition and The Culture of Learning）中首次提出并界定了“情境性学习”的概念。他们认为传统的教学实践暗含了一种假定，即概念性的知识可以从它们被学习和应用的情境中抽离出来，这种假定极大程度的限制了教学实践的有效性。莱夫（J.Lave）和温格（E.Wenger）出版了《情境学习：合法的边缘性参与》来描绘情境学习的过程。情境认知与学习理论认为，学习是合法的参与实践共同体，是一个社会协商的过程；知识是基于社会情境的一种活动，是个体与环境交互作用过程中建构的一种交互状态，是一种人类协调的一系列行为，去适应动态变化发展的环境的能力。

义务教育化学新课标的课程内容包括五个学习主题，每个学习主题有五个维度构成（见图1）：大概念、核心知识、基本思路与方法、重要态度、必做实验及实践活动。大概念反映学科本质，具有高度概括性、统摄性和应用价值，学业要求明确了学生学习该主题后能完成哪些活动任务，体现怎样的核心素养；教学提示包括教学策略建议、情境素材建议和学习活动建议。围绕大概念构建学习主题的内容要求，将课程目标具体化；学业要求是课程目标和学业质量在学习主题层面的具体表现期望，教学提示提供核心素养发展导向的学习机会和学习环境建议。

义务教育化学新课标的课程目标围绕核心素养展开，从情境认知与学习理论的视角分析情境素材具有承载核心素养培育的时代价值（见图2），内容要求是课程目标的具体化，教学目标是关于教学将使学生发生何种变化的明确表述。在化学日常教学中培养学生的核心素养，首先要依据内容要求、学业要求、以及学生的认知特点和需求确定教学目标，在教学过程中，教学目标起着十分重要的作用，教学活动（情境）以教学目标为导向，且始終围绕实现教学目标而进行。教学活动（情境）的组织和设计可以依据情境素材建议、教学策略建议、学习活动建议，通过教师引导，学生在教学活动（情境）交互协商的状态中掌握知识，理解学科大概念，最终实现核心素养的提升。

不同的研究对化学情境有着不同的分类标准。PISA测试把情境类型划分为三个维度：个人、本地/国家、全球，五个领域：健康、自然资源、环境、危害、科学技术前沿。毕华林基于情境的内涵将化学课程中的情境分为4类：探究的情境、历史的情境、经验的情境和叙事的情境。刘菊、毕华林将化学教材中的情境分为5类：生活经验情境、科学史实情境、实验探究情境、生产应用情境、模拟联想情境。王伟、王后雄以离学生经验远近为分类标准，将化学教学情境分为7类：实践情境、生活情境、社会情境、自然现象情境、工农业生产情境、化学史情境、知识类情境。万延岚、李倩从文化的视角、社会的视角以及学科本体的视角三个维度出发，将化学情境素材分为7类：历史类、现代类、生活类、社会类、科学研究类、本学科、跨学科，本研究在此基础上确定情境素材的划分维度及说明（见表1）。

4.1义务教育化学新课标情境素材的整体情况

义务教育化学新课标中情境素材的整体情况（见表2），情境素材数量的划分标准为：以逗号或分号间隔的一句话为一个情境素材。如果这句话里有多个举例，例如：我国传统化学工艺，如“湿法炼铜”、瓷器、铜器、铁器制造等，则每个例子为1个情境素材。

义务教育化学新课标中情境素材总数量为136，但在5个学习主题中分布不均，占比从大到小依次为：主题2物质的性质与应用29.4%；主题5化学与社会·跨学科实践26.4%；主题4物质的化学变化17.6%；主题1科学探究与化学实验14.7%；主题3物质的组成与结构11.8%。其中主题2和主题5的内容与生活联系较为紧密，与此相关的情境素材也较多，主题1、主题3和主题4的内容较为抽象且理论性较强，因此情境素材数量较少。

4.2义务教育化学新课标情境素材的统计分析

根据构建的情境素材分析框架对义务教育化学新课标中的情境素材进行编码分析，对2名具有中學化学教学经验的教师进行培训后，用NVivo12Plus独自进行编码，并对编码结果进行Holsti’s信度检验（），根据2位编码员的编码数和编码一致数进行计算Holsti’s信度系数为0.95，表明编码结果具有较高的一致性。对不一致的编码进行讨论形成统一意见后的最终编码结果（见表3）。

4.2.1增加中国情境素材，增强文化认同和文化自信

义务教育化学新课标情境素材分类维度一：中国情境素材占比75%，外国情境素材占比25%，中国情境素材远大于外国情境素材，说明义务教育化学课程标准非常重视融入我国与化学相关的内容，增强文化认同和文化自信。

习近平总书记强调，课程要发挥培根铸魂、启智增慧的作用，体现中国和中华民族风格，体现国家和民族基本价值观，体现人类文化知识积累和创新的成果。在本次修订的义务教育化学新课标中，新增了大量含有中国元素的情境素材。其中不仅有展现我国古代光辉灿烂科技的情境素材，如：《梦溪笔谈》和《天工开物》，我国古代传统化学工艺等。还有展现我国近现代取得的科学成就相关情境素材：我国获得国家科学技术奖的化学家及其在建设创新型国家方面所取得的成就；现代交通、航空航天、国防科技等领域使用的合金材料及其发展等。文化是人存在的根和魂，这些情境素材的合理组织和运用有助于学生了解我国的文化、科学史以及我国科学家、化学家为国家的建设和繁荣复兴所做出的的贡献，增强中学生的文化认同和文化自信。

4.2.2 强化STSE情境素材，培育科学态度与责任

情境素材分类维度二中，社会、生活、科学研究、实验探究、化学史情境素材数量依次减少，其中生活、社会、科学研究情境素材占素材总数量的84.6%，说明义务教育化学新课标旨在让学生通过化学课程的学习，在理解科学、技术、社会环境相互关系的基础上，逐渐形成对化学促进社会可持续发展的正确认识，表现出责任担当。

科学技术的快速发展，为人类创造高度物质文明的同时，也带来了资源，能源，材料，环境和健康等问题，严重威胁着人类的生存和发展，STSE教育强调科学，技术与社会，环境的相互联系，重视科学技术在社会生产、发展和生活环境中的作用，义务教育化学新课标通过强化STSE情境素材，培育学生的科学态度与责任。例如：燃料燃烧不充分带来的煤气中毒等危害，温室效应与全球变暖，淡水危机等问题的解决离不开化学，引导学生明确学习化学的重要性。通过介绍二氧化碳的捕集与封存、转化与利用；海水淡化技术和产业发展等，让学生了解化学在应对能源危机、环境污染等人类面临的重大挑战中发挥着不可替代的作用。通过了解我国蓝天、碧水、净土三大保卫战，我国实现碳中和目标的措施等使学生了解我国的相关政策，培育中学生的科学态度与责任。

4.2.3丰富跨学科情境素材，提高跨学科素养

情境素材分类维度三中，跨学科情境素材占比73.5%，学科情境素材占比26.5%，5个学习主题中专设了一个跨学科学习的主题：学习主题5化学与社会·跨学科实践，说明义务教育化学课程既强调化学课程领域的核心素养，又关注与其他有关课程的关联，培养“跨学科素养”。

20世纪80年代以来，我国先后在东北、上海、浙江、武汉的初中开展了综合科学课程的改革和实践，虽然取得一定的经验和成果，但由于师资、课程资源、仪器设施等问题，未能在全国范围实施。我国基础教育现行的课程体系中，小学是科学课程，初中仅有浙江省实行科学课程，其他省份是分科课程。新一轮的课程改革将中国学生发展核心素养融入了各学段的学科课程中，《义务教育课程方案（2022年版）》规定，各学科用不少于本学科总课时的10%开展跨学科主题学习（实践）活动。学校教育不仅需要培育学习者的“学科素养”，也需要培育学习者的“跨学科素养”。新修订的义务教育化学新课标中的各个学习主题中都有大量的跨学科情境素材，反映了学科间的融合和联系，凸显育人价值，例如：原子结构模型的建立和发展；工业、农业、生活及医疗等领域使用的溶液；均衡膳食结构图等等。在教学中，合理使用跨学科情境素材可以培养学生从多学科视角分析解决真实情境中的问题，帮助学生拓宽视野，开阔思路，提高学生的跨学科素养。

5.1以学习者为中心创建情境

情境认知与学习实践范型的核心特征与基本要求是以学习者为中心的学习环境。学习者已有的经验和背景知识是有意义学习的主要基础，学习者进行积极意义的自我构建，并始终处于学习环境的中心地位。教师在使用情境素材进行教学活动（情境）的过程中，要充分了解初中生的认知特点、思维特征、已有的知识和经验，有针对性的选择学习情境素材，结合教学策略建议和学习活动建议，围绕着教学目标来进行。教师是学生学习的监控者、指导者和帮助者，应为学生的学习提供各种形式的支持，例如在使用温室效应与全球变暖这一与生活环境紧密联系真实问题情境素材时，教师引导学生从相关的自然现象中发现这一真实问题，对温室效应产生的原因展开讨论，通过学习实践共同体查阅相关资料寻找解决这一问题的方案和措施，了解二氧化碳的捕集与封存、转化与利用，以及我国实现碳中和目标的措施，在这个过程中，教师只在必要的时候提供支持和帮助，最后由以小组为单位分享研究的成果，有效培养初中生的问题解决能力、合作学习能力、信息素养、科学态度与责任。

5.2信息技术赋能情境创设

在情境认知与学习理论的发展进程中，教育信息技术不仅支持了课堂教学中各类条件性情境的创设，使各类条件性情境更优化，而且使基于虚拟、逼真情境的学习成为现实。初中生的逻辑思维日益占主导，但初中生的逻辑思维发展还是经验型的，他们在进行抽象逻辑思维的时候，常常还需要具体的、直观的、形象的感性经验支持，否则就会出现理解、判断、推理上的困难。在使用以下的情境素材如：在不同尺度的微观粒子图示；简单物理变化、化学变化的微观图示等时，可以借助虚拟实验将微观世界模拟并进行展示，能有效提升学生的抽象逻辑思维能力。化学是一门以实验为基础的自然科学，初中生对化学实验的兴趣很高，但是一些情境素材如：家庭用电、用气及不同材料燃烧引起的火灾与施救；面粉厂、煤粉厂、加油站、矿井等的防燃、防爆措施等由于场地限制和危险性高等原因，在传统的课堂中常采用教师讲解的方式进行，现在可以借助虚拟现实技术（Virtual Reality）创设不同材料引起的火灾现场，让学生身临其境，利用人机交互，使学生在通过操作并且得到环境最真实的反馈进行灭火并逃生。

5.3在真实的活动与任务中开展项目式学习

在情境认知与学习实践范型中，真实的活动对学习者来说是很重要的。学习者所参与的活动与任务必须与真实世界、现实生活密切相关联的，开放式的，结构不良的。这些活动与任务的完成不仅自然的形成了学科间的统整，也反映出真实生活问题的最本质特征——复杂性和结构不良的本质。例如学习主题5中的跨学科情境素材：均衡膳食结构图，人每天摄入的食物中所含的主要营养物质及其含量，教师可以基于情境素材设置任务如下：（1）评价你的日常饮食是否健康；（2）合理的膳食构成与原因分析；（3）为特定年龄或职业的人群设计均衡膳食食谱并画出均衡膳食结构图，学生围绕着问题展开活动在这个过程中，学生获得的知识不是孤立和机械的，而是通过真实任务和活动的完成，主动、深入地激活自己的原有学习生活经验，理解分析自己和家人的膳食结构，通过积极的分析，学会合理调整自己的饮食，学会健康生活。

在开展教学的过程中，教师还应及时给予学生真实性的评价反馈，注重学习结果的同时也要注重学习的过程。可以设计表现性评价量表，基于学生在学习过程中、真实问题解决过程中的表现进行评价，还应重视学生核心素养的发展情况，探索增值性评价。

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