科學素養 科學本質 科學探究

研讀《義務段化學課程標準（2011版）》（下文簡稱《修訂稿》），較之《義務段化學課程標準（實驗稿）》（下文簡稱《實驗稿》），清晰可見本次義務段課程標準的修訂取向：一方面充分肯定了十年課改的方向，汲取了十年課改的實踐經驗和理論研究成果；另一方面實事求是、與時俱進地回應了實踐問題。《修訂稿》的堅持與變化需要我們加強理論與實踐的雙向研究，領會修訂立意，縮短文本與實踐之間的距離，以使文本能盡快落實到教學實踐中去。

一、義務教育化學課程標準的立意解讀

《修訂稿》結合十年來課堂教學中存在的主要問題，將《實驗稿》中的7條建議整合為4條，突出了重點，增強了建議的針對性。其一，在課程性質的描述上作了修改，著眼整體提高學生科學素養，彰顯學科性質，便于教師理解把握。其二，《修訂稿》“目標要求”的水平劃分、操作性、層次性等問題得到進一步明確，關注到知識的系統性和階段間銜接，具體界定化學實驗技能和實驗內容的要求，確定了學生必做的化學實驗，重寫了“教學情景”素材、增加了11個教學案例；“活動與探究建議”中某些活動任務的設計考慮各地的實驗資源，在操作性上得到加強，較好地回應了化學教學實踐中的突出問題，提出的實施建議更有針對性。其三，增刪了某些知識點，適當調整某些核心知識的學習水平層次等，落實減負精神。

對于我們一線教學實踐工作者而言，推進《修訂稿》的實施，需要在關注具體變化內容、強化評價改革的同時，更多地發掘《修訂稿》變化內容背后的立意。統觀變化，《修訂稿》在“立足科學素養、彰顯學科性質、突出科學探究”三個方面的立意十分明顯。

二、義務教育化學課程標準的教學期待

“立足科學素養、彰顯學科性質、突出科學探究”這三個方面內涵的理解與把握，需要我們作深入的理論與實踐研究，才有望把頂層設計思想轉變為實踐層面的改進。

（一）立足科學素養：需要基于課標的教學

研讀《修訂稿》，不論是從前言部分的課程性質到課程設計思路的修訂，從主體部分的課程目標到課程內容的微調，還是實施建議部分大刀闊斧的重寫與不惜筆墨的鋪陳，都立足于對科學素養內涵的把握，追求科學素養目標的全面達成。立足科學素養的課堂教學，需要我們一線教師加深對科學素養內涵的理解。在英文中，科學素養（scientific literacy）通常和另一說法“公眾理解科學”（public understanding of science）同義。它強調的是一種長期積淀下來的習慣、素養，是一種內在品質，其重點在于對科學的態度，觀察和思考問題的科學性以及批判精神，應當是指非專業人員對科學的理解程度，強調方法、觀念和態度（Maienschein et al.， 1999），而不僅僅指一種短期的實用技能、解決實際問題的具體知識和辦法這樣的“科學專業素養”。

《修訂稿》強調的是立足科學素養，把它落實到義務段化學教學實踐中去，筆者以為應強化以下三個教學觀念：一是淡化學科界限，提倡學科內及學科間的綜合化。二是增強化學教學與社會的聯系，貼近學生的生活實際，即化學課程的生活化，在操作策略上提倡創設豐富多樣的基于學科觀念的教學情景等。三是加強科學與人文的融合，注重科學的人文化，具體通過改變學生的學習方式，如加強化學史、化學哲學與化學社會學對化學學科教學的指導作用，加強基于化學實驗的、有助于理解科學本質的科學探究內容和學習方式。因為，立足科學素養意味著要讓學生不僅知道知識的應用，而且了解知識“可能產生的影響”；不僅“知道科學技術在生活、生產中的應用”，還理解科學“在社會發展中的應用”，更加關注科學技術與社會的關系。在能力要求方面，更加強調“科學探究過程的一般方法”，分析“科學探究”的內涵，強調收集、整理、分析和運用信息的能力等。強調開展實驗研究，在實驗過程中提出發展交流、合作，使學科能力要求進一步具體化和結構化。在情意方面，更加強調質疑與創新、謙虛與合作精神等等。

以上分析可見，以“立足科學素養”統攝修改內容的《修訂稿》的實施，其實是新一輪初中化學課程改革征程的開始，它再一次要求我們在學習研究《修訂稿》的同時，一定要推進基于課程標準的初中化學教學實踐。要求我們以“用課標教”來取代“用教材教”和“為考而教”的教學習慣，初中化學教學與評價皆要遵從于標準，確保學生提高科學素養，促進在拓展質量內涵基礎上的達標，促進學生自由全面發展。與西方國家的具體實踐相比，基于標準的評價、問責方面的研究與實踐還未全面展開，有待拓展和深化。要使《修訂稿》由文本轉為教學實踐，教師在教學設計中應該始終基于標準，堅持以提高學生的科學素養為主旨設計教學方案，從制訂學期總體的教學方案到每一課時的教學設計，教師必須一以貫之地思考如何落實科學素養的目標，特別要注意挖掘化學知識所蘊含的科學方法以及價值觀目標要素，在實踐中能結合具體的學習內容將三維目標融為一體。

（二）彰顯學科性質：提倡基于觀念的教學

《修訂稿》“前言”部分明確提出“義務教育階段的化學教育，要激發學生學習化學的好奇心，引導學生認識物質世界的變化規律，形成化學的基本觀念”；“教材編寫建議”部分明確要求“在編選概念原理知識內容時，應重視以化學基本觀念為線索，將化學基本觀念滲透在教材內容中，通過具體化學知識和概念的學習，促進學生化學學科思想和基本觀念的形成”。《修訂稿》對學科觀念的濃墨渲染，情有可原——一門學科對學生發展的價值，除了學科領域的知識以外，從更深的層次看，確實更應該給予學生認識世界提供獨特的視角、思維的方法和特有的邏輯。

基礎教育必須為學生的終身發展打下基礎。隨著課程改革的不斷深入，人們對基礎的認識也發生了很大的變化，那種注重學科知識的記憶和積累，認為知識越多越好的傳統“雙基”觀念己不適應學生終身學習的需要。新時代的基礎知識，不能再局限于化學學科知識，相比之下，化學基本觀念的形成和發展顯得尤為重要。宋心琦教授在《對中學化學的主要任務和教材改革的看法》中提出：“學生能否牢固地、準確地、哪怕只是定性地建立起基本的化學觀念，應當是中學化學教學的第一目標。”背誦和記憶某些具體的化學事實知識，當然是有價值的，但是更重要的價值在于他們的化學觀念及作為某些觀念的載體。[1]初中化學教學應緊密聯系生活實際，參考《修訂稿》提供的大量豐富的教學情景素材，根據不同的知識內容創設基于學科觀念的情景，既能幫助學生有效地理解知識，又能增強學生看待問題的化學意識，由此建構化學觀念。

基于基本觀念的課程目標更關注化學學科知識類的基本觀念、化學學習方法類的基本觀念以及化學情意類的基本觀念這三類基本觀念均衡發展，課程內容要選擇最具有基本觀念形成價值的內容。根據H. Lynn Erickson教授在其著作中的闡述，“觀念為本的教學”設計程序和方法主要有以下幾步：（1）在確定課程單元后，審視課程單元內容，識別一個關鍵性概念或原理或方法等作為基本觀念，為思維過程指明方向；（2）把基本觀念轉化成一些基本理解，這是期望學生在學習中逐漸形成的；（3）把基本理解以“基本問題”的形式表達，以問題驅動教學和學習，促進學生的基本理解；（4）根據基本問題設計教學活動、學習活動和評價活動，從而使學生參與基本問題討論和過程學習，這些活動和過程應有助于學生達到基本理解，最終完成知識建構，形成基本觀念。在整個過程中，教師都要反復思考這樣的問題：通過這個課程單元，我最終希望學生知道什么、理解什么和能夠做什么？

教學實踐要比課程標準文本的修訂復雜百萬倍，在彰顯學科性質、加強學科觀念教學的同時，在教學研究與實踐中我們也要作進一步的思考。比如，初中理科各學科性質肯定各不相同，在突出和加強了學科各自性質的同時，又如何確保學科之間的融通化和綜合化，如何共同作用于初中學生整體科學素養的提高？筆者以為，各自然學科的教學理論仍必須在科學教育哲學、科學教育社會學和科學教育心理學的共同指導下，起碼應當在一個共同認可的科學本質的基礎上去理解和把握各學科的性質，并推進各學科觀念之間相互關系的研究與實踐。

科學本質究竟是什么？國際理科教育界早已對科學的本質及科學本質的教育進行了討論，很多人認為，科學的本質是科學史、科學哲學、科學社會學及科學心理學的共同基礎。應該由科學本質的構成成分來決定學校理科課程中基本的、中心的內容。下表是包含在八個國際理科教育標準中明確一致的科學本質內容。[2]

表中內容指出：觀察和推論之間存在著區別，從觀察到推論的認識過程不是一個連續的認識序列；科學定律和科學理論是科學認識的兩種形式，它們各自的產生范式是不同的。科學定律的產生范式是歸納式，科學理論的產生范式是建構式；特別強調：科學認識的結果不是純粹客觀的，以往普遍認為的科學過程方法是按“定義問題”、“收集信息”、“形成假設”、“相關的觀察”、“測試假設”、“形成結論”、“報告結果”的程序進行，以及“實驗”是獲得科學知識的核心途徑，“科學模型是對現實的呈現”、“科學和技術是合法的”、“科學是個人的追求”等等都是關于科學的“神話”。其實所謂的這個科學過程方法只是教育對科學過程的猜想，實際上科學結論極大地包含有人的想象性和創造性。并非仔細觀察、收集證據就能獲得正確的知識。因為在認識的成分中，不完全是客觀的，其中含有人的主觀性，所以科學認識是相對合理的，不是絕對正確的，有時甚至是錯誤的，所以科學知識具有暫定性本質。科學新知識的接受也不是直線漸近的。[3]化學作為一門以實驗為基礎的自然科學，在教學中應當力求祛除這些神話，以使學生領悟現代科學本質。

（三）突出科學探究：加強基于實驗的教學

科學的歷史是人類對生命現象不斷探究的、充滿錯誤和艱辛的歷程。通過各學科探究活動使學生真正理解了科學的歷史，才可增進對科學的理解，科學探究的經歷方能內化為學科的科學素養。[4]因此，知識形成過程要突出科學探究，“‘認識什么和‘怎么認識，是科學過程的兩個方面，忽略了科學的‘過程和方法，一方面不可能達到對科學本質的認識，另一方面也濾掉了過程和方法對學生發展的教育價值。”知識獲得的過程比知識的結果更重要，很多觀念正是在獲得知識的探究過程中形成的。學生將知識素材結構化為認知結構后，學生在反思和評價己形成的認知結構時，會產生一些基本問題，學生通過解決基本問題，便產生對化學知識乃至化學科學本身的一些基本認識。這是中學化學基本觀念的孕育階段，這些基本認識就是中學化學基本觀念的胚胎。[5]

《修訂稿》變化之大首先體現在對必做化學實驗的明確規定，更加強調以實驗為基礎的“科學探究”。研究與實踐都讓我們有理由相信，標準“規定性”的增加一定能提高《修訂稿》對教學實踐的影響力。《修訂稿》課程性質中，增加了一條：“化學是一門以實驗為基礎的學科，在教學中創設以實驗為主的科學探究活動，有助于激發學生對科學的興趣，引導學生在觀察、實驗和交流討論中學習化學知識，提高學生的科學探究能力。”“課程內容”部分提出化學實驗是進行科學探究的重要方式，學生具備基本的化學實驗技能是學習化學和進行探究活動的基礎和保證。同時，《修訂稿》調整了“科學探究”的內容要求。增加了一些基礎實驗內容，強化實驗安全和實驗中的環境保護意識；從學科性質出發，突出基于實驗的科學探究教學。另外，為落實減負精神，對科學探究內容進行了梳理；降低了核心知識對應標準條目的水平要求；修改或刪減了“探究與活動建議”，刪去了一些操作難度較大的實驗，降低了一些實驗活動的要求，以保證所有地區都能正常開出；也只有減少知識內容、降低知識要求，才可能解決教學實踐中課時緊張的問題，使化學教學能夠更加重視實驗、重視基于實驗的科學探究。

確實，《實驗稿》實施十年，中學化學教學最為突出的問題之一就是輕視了實驗，教學中變做實驗為講實驗或觀看實驗錄像的現象比比皆是，學生的基本實驗技能較之大綱時代不升反降。因此，《修訂稿》特別強調實驗教學。化學實驗作為科學探究的重要形式，必須受到高度重視。要精心設計和實施基于實驗的科學探究活動，教師必須認識到化學實驗是進行科學探究的重要內容和方式，充分發揮以實驗為主的科學探究活動的教學價值。化學實驗集中體現科學精神和態度，具有非常豐富的教育價值和內容。在實驗教學中，從實驗目的、實驗內容、實驗步驟、實驗現象的觀察和分析、實驗結果的解釋，到實驗結論的得出和評價，都可以使學生得到科學精神的陶冶，同時，在實驗過程中培養了科學的態度，加深了對科學本身的理解。只有將科學精神和科學態度的培養落實到每節實驗課，通過教師的率先垂范、嚴格要求，通過學生注意、領悟、模仿和體會，點點滴滴、潛移默化，才能形成他們受益終身的科學精神、科學態度和科學的行為習慣。化學教學，只有重視以實驗為基礎的探究教學，才可能培養學生觀察、測定數據、分類、交流、推論、預測、分析和解釋數據、控制變量和條件、操作性定義、建立假說和模型、實驗方案設計、儀器和藥品的選擇、實驗步驟的優化、實驗證據的獲得、誤差分析等多方面科學探究過程技能。以實驗為基礎的科學探究既是真實的科學研究方式，也是提高學生科學專業素養的必要過程。

三、對初中化學教師的兩點建議

（一）加強學習消化

課標的學習，為老師們更新觀念、全面提升教學水準提供了契機，也為繼續推進課改提供了動力。新課標篇幅不長，涉及面寬，凡課程性質、理念、總目標與學段目標、教學內容、方法、評價、考試、教材編寫等等，都說到了，但多是一些很精練的原則性的表述，需要認真學習、體會和探討。最好能結合自己的教學實踐，對照課標的要求，看哪些符合標準，哪些還有差距，或者哪些一時很難做到，有沒有辦法逐步達到要求。課標學習不能只注重教學技巧、模式的模仿，應側重在教學理念、目標上的思考、對照與研究，發掘變化背后的立意，研究如何落實于教學實踐。即學習不能只關注顯性的變化內容，更不能將學習的重點僅僅放在知識點的增刪上，要把課標作為完整的文件來學，領會其修訂精神和隱性追求。

（二）擴大交流研討

《修訂搞》是基于對10年改革存在問題反思的精致化研究成果，對改革中一些模糊的概念、模糊的提法、模糊的政策與措施作出了進一步明確規范。學習《修訂稿》的過程，也是教師們對改革的目標重新進行再認識的過程。從課程標準制定者到走上講臺的化學教師，投入到化學課程改革的各級相關人員都有自己的獨特認識、經驗和體會，都有自己想要表達的思想和感悟，都有自己的一份收獲，都有自己對化學科學的理解、對教育的感悟、對化學教育規律的信仰和堅持。這一切同時也決定著本次修訂變化的內容和立意會受到教師原有知識、信仰、態度、抱負、職業理性和價值觀的挑戰，需要通過研討和對話來逐步消解；教育變革的觀念從理論形態到制度形態的轉變，再從制度形態到社會心理心態的轉變，需要在不斷的研討、實踐、再研討、再實踐中逐步完成，必須凝結、沉淀在化學課堂中，才能真正得到落實；教育和課程的意義不僅固化在課程文本中，更體現在課堂教學中，而教學實踐的復雜性決定了必須要擴大交流和研討，以取長補短；教育系統的復雜性決定了參與基礎教育化學課程改革的各方人員，有自身的優勢也有自身的局限，需要通過交流和研討來逐步克服。

參考文獻：

[1]杜明成.關于中學化學基本觀念的初步研究[D].山東師范大學，2006.

[2]W. F. McComas. The Role And Character of The Nature of Science in Science Education[A]. The Nature of Science in Science Education， Rationales and Strategies[C]. Netherlands： Kluwer Academic Publishers， 1998. 6—7.

[3]W. F. McComas （ed.）. The Principal Elements of The Nature of Science： Dispelling The Myths[A]. The Nature of Science in Science Eduation， Rationales and Strategies[C]. Netherlands： Kluwer Academic Publishers ， 1998. 53—70.

[4]F. Abd—EL—Khalick.and N. G. Lederman， Improving Science Teachers' Conceptions of the Nature of Science： A Critical Review of the Literature[J]. International Journal of Science Education， 2000. 22（7）. 665—701.

[5]倪娟.理科課程標準之適切性[M].南京：南京師范大學出版社，2010.3.

（倪娟，江蘇省教育科學研究院，博士，研究員，210013）