对《义务教育化学课程标准(2022 年版)》中“情境素材建议”的分析和启示
2023-11-14万延岚
万延岚,刘 鑫,杨 勇
课程标准是教师进行教学活动的重要依据,是教师把握课程内容、落实学科核心素养的关键性文件。2022 年颁布的《义务教育化学课程标准(2022 年版)》(以下简称“2022 年版课标”)将“情境素材建议”作为独立模块进行呈现,彰显了对情境素材的关注和重视[1]10。基于此,本研究从“情境素材建议”在“2022 年版课标”中的地位和作用、呈现数量、不同维度下具体内容的特点和价值进行深入分析,同时将其与《义务教育化学课程标准(2011 年版)》(以下简称“2011 年版课标”)和《普通高中化学课程标准(2017 年版2020 年修订)》(以下简称“2017 年版课标”)进行对比分析,以期为初中化学教师教学和学生学习提供建议和启示。
一、“情境素材建议”的地位与作用
“2022 年版课标”以“学习主题”形式对义务教育阶段化学课程内容进行概括和凝练,提出“科学探究与化学实验”“物质的性质与应用”“物质的组成与结构”“物质的化学变化”和“化学与社会·跨学科实践”五个主题,并对每个主题均提出相应的“内容要求”“学业要求”和“教学提示”。其中,教学提示部分由“教学策略建议”“情境素材建议”和“学习活动建议”三部分构成。
“情境素材建议”在“2022 年版课标”中发挥着重要作用。首先,“情境素材建议”是基于各个主题的“内容要求”创设的,在一定程度上承载蕴含着化学课程的核心内容和学生发展的必备素养,为教师把握和丰富课程内容提供了思路引导;其次,“情境素材建议”是为教学服务的,不同的情境蕴含着不同的学科知识、专业技能和情意价值,而同一情境也蕴含着不同深度的教学内容,这为教师在教学过程中选择不同的教学策略提供了依据[2];最后,“情境素材建议”也为学生活动的设计和学业要求的评价提供了丰富素材,有助于激发学生的学习兴趣和科学思维,提升核心素养。
二、“情境素材建议”的比较分析
(一)新旧两版初中课标“情境素材建议”比较分析
为了更好地分析“情境素材建议”在课程标准中的呈现和变化情况,笔者分别统计了“2022 年版课标”和“2011 年版课标”的“情境素材建议”数量,统计结果见表1。由表1 可以发现,“2022 年版课标”增加了18 个情境素材建议,其中主要体现在增加了大量新颖、能激发学生兴趣的化学实验探究类素材。“2022 年版课标”针对“科学探究与化学实验”主题明确提出17 个情境素材,反映了探究式教学和实验教学在现代化学教学体系中的重要地位,凸显了“情境素材建议”在化学探究教学中的积极作用。
表1 新旧两版初中课标“情境素材建议”呈现数量统计
“物质的性质与应用”和“物质的组成与结构”主题相较于“2011 年版课标”中“身边的化学物质”和“物质构成的奥秘”主题情境素材数量变化不大(各增加1 个),但进一步分析其素材内容可以看出,“2022 年版课标”相较于“2011 年版课标”,在情境题材上更加多元,涵盖了化学史、传统文化、科学前沿、日常生活生产等多个方面,在立意上更具深度,涉及了众多社会性科学议题以及我国现阶段重要国策等。“物质的化学变化”主题情境素材有小幅增长(增加3 个),相较于“2011年版课标”,“2022 年版课标”在该主题提出了大量与日常生活安全相关的情境素材建议,例如,“家庭用电、用气及不同材料燃烧引起的火灾与施救”等,这与“2022 年版课标”所提出的将生命安全与健康等重大主题教育有机融入课堂的原则相一致。“化学与社会·跨学科实践”主题情境素材有小幅减少(减少4 个),但“2022 年版课标”在本主题所提出的情境素材建议相较于“2011 年版课标”,内容涉及面更为丰富,情境承载的知识点和素养更多,为教师选择素材进行情境创设提供了更多选择。
(二)初高中课标“情境素材建议”比较分析
“2017 年版课标”同样非常重视情境在教学过程中的重要地位,并在“情境素材建议”模块明确提出223 个情境素材建议[3]。义务教育阶段化学教学与普通高中阶段化学教学虽然在知识深度、知识广度和知识难度上有明显差异,但二者在教学内容上是一脉相承的,普通高中化学教学是对义务教育化学教学的拓展与延伸,二者间具有较强的衔接性。因此,“2022 年版课标”在编制过程中关注了与“2017 年版课标”衔接的相关问题,这在“情境素材建议”部分也有很好的体现。因此,笔者对“2022 年版课标”与“2017 年版课标”中相一致的“情境素材建议”进行了统计分析,统计结果见表2。
表2 “2022 年版课标”与“2017 年版课标”中相一致的“情境素材建议”
从表2 可以清晰看出,“2022 年版课标”与“2017 年版课标”共有14 个一致的情境素材,对其进行深入分析,可以总结出这类情境有以下两大特点。
第一,这类情境素材建议通常承载丰富的知识点,知识内容呈现具有梯度,可以同时承载初中和高中知识内容,具有较好的衔接性,为学生由浅入深、由易到难地学习化学知识创造了有利条件。例如,“原子结构模型的建立和发展”这一素材,既承载义务教育化学教学中有关学生科学探究能力培养的相关知识,又承载高中化学教学中原子结构部分的相关内容,前者是后者学习所需掌握的必备能力,学生只有具备了一定的科学探究能力,才能理解原子结构模型的发展过程;又如“酸碱指示剂”这一素材,既承载了义务教育化学教学中判断溶液酸碱性的相关知识,又是高中化学教学中判断化学平衡的重要依据,而前者是后者重要的知识基础和逻辑前提。在教学过程中,教师可依据教学内容与教学目标选择同一情境下不同的知识内容创设情境,有助于学生增进对知识体系理解的完整性,提升学生从不同角度发现问题的能力。
第二,这类情境素材通常与社会热点或国家发展现状相联系,具有较高的情意价值,虽然承载的学科知识难度不高,但有助于学生发展应必备的关键素养。基于情境进行的化学教学,教师可以在课堂中不断向学生渗透情境背后蕴含的正确价值观、必备品格和关键能力,帮助学生形成个体发展所必要的核心素养,这在学生发展的无论哪个阶段都是至关重要的。例如,通过“塑料制品的回收、降解与再生”这一素材,可以帮助学生初步形成节能低碳、节约资源、保护环境的态度;“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”这一素材,则可以帮助学生认识科技创新在我国现代化建设全局中的核心地位,激励学生把科技自立自强的信念自觉融入人生追求之中。教师在教学过程中要准确把握这类素材的特征,深入挖掘素材承载的情意价值,合理创设教学情境,发挥素材的情意价值。
三、“情境素材建议”的内容特点分析
为深入了解“2022 年版课标”中“情境素材建议”的内容特点,笔者从两个维度对“情境素材建议”进行了统计分析。维度一,基于情境素材自身特点进行分类,从文化、社会、学科三个视角出发,将“情境素材建议”分为化学发展史、传统文化、现代科技、生产生活、学科知识五个类别;维度二,从本体论出发,基于情境素材承载知识的主体性进行分类,将“情境素材建议”分为本学科和跨学科两个类别。表3 对两个维度的划分依据和分类进行了简要界定和说明,具体统计结果见表4。
表3 “情境素材建议”不同维度的划分依据及分类说明
表4 “2022 年版课标”中“情境素材建议”内容维度分类统计
基于上述统计结果,结合“情境素材建议”在课标中的地位和作用,可发现“2022 年版课标”的“情境素材建议”具有如下主要特点。
(一)联系日常生产生活,体现STSE 教学理念
从表4 可以看出,“2022 年版课标”非常注重将化学教学与日常生产生活相联系,共提出“生产生活”类情境素材建议46 个,占所有情境素材的48%,其中与日常生活直接相关的情境素材共28个,与工业生产直接相关的情境共11 个。通过这些情境素材,学生可以对部分日常生活现象的解释有更深入的理解,增强解决社会实际问题的能力,了解化学在工业生产中的重要应用,深刻认识化学对社会发展的现实意义,激发学生对化学学习的兴趣。
同时,“2022 版初中课标”的“情境素材建议”中包含了淡水危机、温室效应、能源消耗、污水处理等当前社会发展面临的重大社会性科学议题(Socio-scientific Issues,SSI)。这类社会性科学议题是与科学概念、原理、原则等直接相关的、复杂的且具有争议性的问题,要求学生能从科学、技术、社会、环境的相互关系,安全环保和科学伦理等角度,辩证分析并尝试提出自己的见解和建议,作出合理的价值判断。学生在解决这类议题的过程中,也会逐步形成节能低碳、节约资源、保护环境的态度和绿色出行等健康生活方式,这些情境素材让学生在社会文化情境中学习科学,构建起科学课堂教学与社会的联系[4],充分体现了STSE教育理念。
(二)渗透化学史和传统文化,展现化学文化价值
“化学发展史”和“传统文化”类情境素材建议是中学化学教学的重要组成部分。“2022 年版课标”中“情境素材建议”部分明确提出15 个“化学发展史”类情境素材建议,其中既包括“原子结构模型的建立和发展”“碳单质的研究进展”等理论性、知识性较强的化学史实,也包括“我国化学家张青莲等人对相对原子质量测定的贡献”等情意价值较高的化学史实,丰富了学生的课堂学习内容,增进了学生对化学发展历程的认识。同时,“2022 年版课标”提出了“《梦溪笔谈》中关于‘湿法炼铜’的描述”和“《天工开物》中对我国古代金属冶炼成就的描述”等8 个传统文化类情境素材建议,相较于“2011 年版课标”所提出的3 个,有较大幅度的增长。传统文化类情境素材的提出,有助于加强学生对中国传统文化的认识,提升文化自信和民族自豪感。
(三)反映化学前沿领域,展现化学社会价值
化学前沿领域指科学研究中最先进、最新、最有发展潜力的研究主题或领域[5],具有新颖性、关注性和引领性的特点。“2022 年版课标”在修订原则中指出,要“坚持与时俱进,反映经济社会发展新变化、科学技术进步新成果,更新课程内容,体现课程时代性”[1]3。从表4 可以看出,以化学学科前沿领域的重要研究成果为依据所提出的情境素材建议共有17 个,包括“现代化学实验技术手段的发展,如传感器在化学科学实践及生产生活中的应用等”“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”等内容。这些情境素材既包含世界化学科学技术发展中最先进、最前沿的热点领域,凸显了化学的新颖性与引领性等特点,又包含与我国交通、国防、生产生活等发展成就紧密相关的内容,凸显了化学的社会价值。这些情境素材的提出,有助于学生理解化学学科对社会发展所具有的现实意义,体会义务教育阶段开展化学教育的重要性。
(四)融合课程思政要素,落实立德树人根本任务
“2022 年版课标”以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,全面贯彻党的教育方针,坚持以培养新时代“三有新人”为基本要求,在课程目标、课程内容、课程实施等各方面体现立德树人根本任务[6]。尤其在“情境素材建议”模块,“2022 年版课标”将社会主义先进文化、中华传统优秀文化、生命安全与健康、革命文化、国家安全等重大主题内容融合进情境素材当中。例如,“2022 年版课标”明确将“南水北调工程”“西气东输工程”“三大保卫战”“双碳理念”等国家重点工程及治国理念作为情境素材建议提出,这是思政教育与化学教学的重要结合,有助于学生在学习学科知识的同时,提高自身的思想政治水平和爱国意识,凸显化学课程的思想性与时代性。
(五)提升跨学科素材比例,凸显育人方式转变
“2022 年版课标”指出,“义务教育化学课程要从学科、领域和跨领域三个层次对学生核心素养发展提出具体要求”[1]40。从表4 可知,“2022年版课标”明确提出了27 个跨学科、跨领域情境素材建议,占所有情境素材建议的28%,其中大部分素材与物理、材料、医学、农业等学科知识相关,充分体现了化学学科的基础性与中心性。例如,“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”这一素材,在展示化学学科知识同时,融合了材料学相关知识;“宇航、潜水、医疗等领域的呼吸供氧”这一素材,则将化学学科知识与医学、材料学、航天学等相关学科知识相融合。这类跨学科情境素材的提出,有助于培养学生综合运用各学科知识分析和解决实际问题的能力,促进了学生核心素养的发展,这与新时代所倡导的人才培养新要求相吻合。
四、对教育教学的启示
基于对“2022 年版课标”中“情境素材建议”的统计和深入比较分析,对化学教学实践提出如下建议和启示。
(一)融合教学内容,挖掘核心素养
素材是情境创设的潜在资料,情境创设又是为教学活动服务的,因此教师在使用情境素材进行教学设计时,既要体现情境素材的自身价值,也要与学科知识相适配,与教学内容相融合。例如,“石灰岩溶洞与钟乳石的形成”这一素材,体现了物质的化学变化相关教学内容;“农作物生长必需的化学元素”“人体必需的微量元素和常量元素”素材,体现了物质组成及结构相关教学内容。教师在进行教学活动时,要准确把握情境素材与学科知识间的联系,突出展现情境素材中蕴含的学科知识。同时,教师要深入挖掘情境素材所承载的学生必备核心素养,充分发挥其价值,切实做到将教学内容、情境素材、核心素养三者有机融合在一起,要基于教学内容创设教学情境,基于情境素材挖掘核心素养,做到既通过情境展示教学内容、推进教学活动的进程、激发学生学习兴趣,又通过情境促进学生核心素养的提升。
(二)创设真实问题情境,开展项目式学习
在“2022 年版课标”提出的所有“情境素材建议”中,有62 个情境素材来源于现实生活。其中,每一个素材都蕴含着各式各样的问题,每一个问题的价值在课堂教学中都不尽相同,特别是基于不同学科的现实生活素材,可以针对不同学科、领域提出不同价值取向的问题。因此,教师在设计教学情境时,要多关注社会现实,要基于真实问题打造情境,应挖掘素材中和教学内容相关的、对学生有思考价值的问题,并基于这些问题设计探究活动。
同时,“2022 年版课标”在“情境素材建议”中引入了大量社会性科学议题,这类情境素材也为学生项目式学习的开展奠定了基础。“2022 年版课标”指出“要创设真实问题情境,倡导‘做中学’‘用中学’‘创中学’,开展项目式学习”[1]3。因此,教师要尝试从现实生活中出发,选择实践性好、探究性强的真实问题创设教学情境,开展项目式学习,以学生为中心,通过问题驱动,激发学生学习的主观能动性,为学生学习活动注入新活力,在寻找问题、解决问题的过程中,不断发展自身各方面的能力,提高社会责任感,使项目式学习在中学化学课堂真正落地。
(三)重视素材潜在教学价值,提升课堂质量
“2022 年版课标”提出的“情境素材建议”表述简约凝练,但每一个情境素材蕴含的学科知识和情意价值却是复杂多样的。因此教师在进行教学活动时不能只简单地、浮于表面地进行情境创设,而要善于对这些素材进行深入挖掘,发现其隐性价值,并通过多样化的教学方式,将其价值由“隐性”转向“显性”,最大程度发挥素材的潜在价值。同时,“2022 年版课标”增加了大量基于思政教育的情境素材,这类素材也蕴含着重要的隐性价值。因此,教师在进行教学活动时,要深入挖掘情境素材的潜在价值,注重运用启发式、互动式、探究式等多样化教学方式,创设情境化作业,引导学生自主学习,体会情境背后蕴含的多重价值,有效提高课堂质量。
(四)准确把握素材价值,注重跨学科素材使用
在实际教学过程中,任何情境素材往往都承载不止一个知识点。通过分析可以发现,“2022 年版课标”中部分“情境素材建议”在不同模块和主题中多次出现。这就需要教师在创设情境时应紧密结合教学内容和学生基础,在情境设计过程中有所侧重,突出所授课时的主要教学内容。例如,“氧气的发现”这一素材同时出现在“科学探究与化学实验”“物质的性质与应用”两个主题中,教师在进行情境设计时,要针对不同的教学内容有所侧重。
同时,“2022 年版课标”还增添了大量跨学科、跨领域情境素材,这类素材是学生在本学科知识与其他学科知识之间建立关联,并应用于日常生产生活实践,解决社会实际问题的重要依据。教师在教学过程中,要准确把握跨学科情境素材承载的知识内容,梳理好各类知识间的逻辑关系,将化学与物理、数学、医药、生物等其他学科领域充分融合,让学生在真实情境中发现问题、解决问题,在感悟和应用知识的过程中,拓宽学习的维度,增强问题解决的能力。