初中化學與小學科學教材銜接例析

朱玉潔+陳凱+康正龍

摘要：以南京地區所使用的人教版九年級化學教材和蘇教版小學科學教材為例，從知識廣度、知識深度、方法運用的角度進行對比，并提出開展銜接教學的建議。

關鍵詞：小學科學；初中化學；銜接教學；學習進階；科學教育

文章編號：1005–6629（2014）7–0016–04 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

無論是美國的國家科學教育標準，還是我國的小學、初中科學課程標準，都沒有單獨設置化學模塊，更多的是將化學與物理知識整合納入“物質科學”模塊。黑金認為：“國家科學教育標準的內容包含了化學的主要事實、觀念和技能，它們被清楚地歸為八類：科學的統一概念和過程、作為探究過程之科學、物質科學、生命科學、地球與空間科學、科學與技術、個人和社會視角中的科學、科學的歷史和本質。簡單地說就是化學在自然科學所有分支學科中都有應用和影響。[1]”

1 研究中學化學與小學科學教材銜接的必要性

課程銜接可分為兩類：橫向銜接，即相關課程或相鄰學科之間的整合或者課程與科學、技術、社會間的相互整合；縱向銜接，即課程的不同層次之間的連續性，旨在減少不同層次學習之間的隙縫。

正因為化學與自然科學各分支學科有著千絲萬縷的聯系，所以在開展化學教學設計和實踐時，需要充分考慮學生的認知基礎，不應只限于本學科內部，還應該拓展到中學物理、生物等科學學科；不僅限于中學階段的相關課程基礎，還需要回溯到小學科學——因為這是中學科學科目學習的基礎。哪些科學知識在小學已經涉及——可以作為化學教學學情分析的依據，避免簡單的重復；哪些科學技能已經為小學生所掌握——還需要在中學強化、應用和延伸；哪些問題學科性更強——值得在初中理化生學習中進一步深化，進一步激發學生對已有知識的深入探索。本文研究的“銜接”指的是科學課程的“縱向銜接”，主要研究初三化學與小學科學中化學內容之間的銜接，關注小學科學與初中化學中的相關內容。

2 研究方法

本文選取小學科學教材和初中化學教材進行文本分析，試圖針對教材銜接中體現的知識廣度、知識深度以及方法運用進行探討。首先，整理出小學科學教材中與初中化學相關的核心內容，進行分類對比，了解對應性，探討知識廣度；其次，對比小學科學與初中化學課程的核心概念，了解小學科學學習對化學前概念的影響，探索銜接中知識深度的把握；再次，整理小學科學階段在開展科學探究活動中運用的方法，分析其對于化學研究方法和探究技能的基礎作用。

目前九年級化學教材和小學科學教材版本眾多，為了充分考慮實際銜接情況，并沒有考慮同一出版社出版的教材，而是選取筆者所在的南京地區所選用的教材。小學科學選用的是江蘇教育出版社郝京華主編的版本[2]，而初中化學則選取了人民教育出版社2012年修訂版[3]。

3 初中化學和小學科學教材銜接特征

3.1 知識廣度

小學科學涉及面廣，其中與化學相關的知識分布在物質科學、生命科學和地球與空間科學三大領域中，比較集中在化學變化的初步認識、身邊典型的化學物質等方面，少量涉及化學與社會發展的聯系。例如，初中學習“身邊的化學物質”之前，初中生已經對氧氣的助燃性、空氣的組成、二氧化碳與石灰水的反應、水的溶解性質、鐵生銹、作為酸堿指示劑的紫甘藍等有了初步了解，而中學化學教材對于這五個二級主題則有所展開，涉及多方面的知識點。現以“我們周圍的空氣”主題為例進行小學科學教材和初中化學課標的知識點比較。

分析可知，小學科學中只是簡單了解到氧氣助燃性，但不了解體現助燃性的具體化學反應；二氧化碳和澄清石灰水產生的白色渾濁早為學生所熟知，對于石灰水僅停留在名稱的知道層面，也沒有深入到渾濁的具體物質。小學科學中涉及到的化學物質主要是生活中最常見的十種左右，往往停留在了解具體的反應現象。基于此，涉及面更為廣闊的初中化學課程，呈現層出不窮、性質各異的物質對于學生來說本身就體現了足夠吸引力。

3.2 知識深度

美國最新推出的《K-12年級科學教育框架：實踐、共通概念及核心概念》將“學習進階”作為學習期望的核心表述形式[4]，認為學生對科學核心概念的學習進階就像爬樓梯的過程，學習進階的中間過程類似于樓梯逐級上升的臺階，各個臺階象征著學生在不同的年齡階段能達到的理解核心概念和科學操作技能的不同水平[5]，其理念要求中小學科學課程在宏觀上必須具有良好的一致性（課程內容均指向科學素養）與連貫性（各學段所學內容具有良好的關聯和銜接）[6]。

在我國，小學科學是學生系統接收科學教育的啟蒙階段，小學科學的教學內容為中學生理化生地的學習提供了廣泛的知識基礎。就化學學科而言，多個科學概念在小學科學教材中已經出現，但限于小學生的學習經驗和生活經歷，小學科學不可能對某一化學主題概念進行全面、清晰的表達，教師也不能對學生進行精深的講授和分析，只能在有限的生活經歷基礎上加以感性認識和簡單辨析，所以初中階段還需要圍繞核心概念加以整合和發展。現以物理變化和化學變化為例加以說明。

“物理變化”和“化學變化”是九年級化學學習中的第一組重要概念，變化觀也是化學教學中重要的學科觀念。學生在小學六年級時就已經接觸到了“化學變化”——只是此時沒有專門提及這個概念。在小學科學教材“蠟燭的變化”中，以蠟燭的變化特征將物質的變化分為兩類。小學科學不關注概念的界定，尚未清楚物理和化學學科的區別和聯系，對于“物理變化”和“化學變化”的分辨也就無從談起，因此將重心落在學生的體驗和觀察。而且在生活經歷中，學生或多或少積累了些化學關注的主題內容，但是由于民間傳說、媒體報道的誤導，往往存在很多迷思概念，化學課程教學的作用就自然體現[7]。當然，小學科學階段對于“化學變化”的認識只是科學啟蒙，對于其深入理解還需要在化學各模塊教學中不斷升華、進階。

3.3 科學方法和技能

無論是小學科學還是初中化學都很關注科學探究。這種科學技能實際上既包含心智技能又包含動作技能，即要動腦又要動手。蘇教版小學科學教材在每一冊都安排了一章“科學過程技能”專題，平均每個專題安排一到兩種技能，它們不僅體現科學工作者在科學研究過程中必須具備的思維方法和操作技能，也成為初中理化生開展探究教學的技能基礎。小學科學和初中化學教材中的“科學探究”模塊都是采用集中專題與分散融合的綜合呈現方式。初中化學重在第一章安排“化學是一門以實驗為基礎的科學”作為“科學探究”的啟蒙，以兩個典型案例呈現化學學習特點和科學探究全過程，但很多科學過程技能的掌握和應用，還依賴于小學科學的學習作為基礎。小學生探究過程中的動作技能還停留在簡單操作，學科知識綜合應用層次較低。相比較而言，九年級化學由于學科性的增強，除了要求完成基礎學生實驗，還需要在教師的指導下根據實驗需要選擇實驗藥品和儀器，并能安全操作。

小學科學和九年級化學教材中鐵生銹實驗的設計極其相似，均關注觀察、假設、交流等技能，尤其在控制變量方面同樣給予學生思維的啟發，但九年級化學教材在蒸餾水和干燥劑的使用方面提出了更高的要求，有利于實驗的成功——畢竟小學生知識所限，考慮問題不全面。從“鐵”到“潔凈無銹的鐵釘”，“水”到“經煮沸迅速冷卻的蒸餾水”都是對恒量和變量的準確描述與定性，更加凸顯科學研究過程中需要的嚴密思維和實驗操作的精確性。當然，正因為該實驗的小學基礎，初中階段還可以適當增加開放性，減少教師的指導成分，將更多思考的自主權還給學生。

4 處理教材銜接問題的途徑

由于我國不同學習階段的學科課程是分別設計的，小學和初中之間、初中和高中之間缺乏內在的邏輯聯系，導致教學實踐中出現大量脫節現象。據不完全調查，現有初中化學新課程和小學科學課程的銜接存在明顯缺失：鮮有中學教師主動了解小學科學課程，中學理科教學并未切實建立在小學科學的學習成就之上；小學科學課程在一線教學實踐中落實情況較差，很多小學客觀物質條件不具備或關注不夠，實驗活動開出率低，小學科學課程形同虛設；科學任課教師多為其他學科兼職教師，即使是專職教師也存在科學思維狹隘、科學素養薄弱的現狀，導致小學科學教學內容或觀念傳遞存在一定的科學性錯誤，需要初中理化教師更正和指引。

4.1 關注小學科學，全面了解化學相關學情

九年級化學教學設計開展學情分析往往有所局限，認識或只關注化學教材已學內容，或只聯系初中物理和生物的學習，從學生學習的延續性和綜合性來看是十分不利的。根據以上教材對比，我們挖掘出蘇教版小學科學教材與人教版九年級化學教材之間千絲萬縷的聯系，認為小學科學作為科學教育啟蒙階段，其內容設置、實踐設計都會對初中的理化生教學產生影響。科學教育工作者需要基于學習進階研究對基礎教育階段的科學課程進行整體設計，合理規劃，對每個學習階段提出符合學生科學認知發展水平的要求，從而實現各階段科學課程的無縫對接，才能有效促進學生科學素養的連續一致的發展[8]。初中化學教師需要充分考慮學生在小學科學中知識、技能的獲得情況，避免教學內容的簡單重復，避免對學生已有經驗的分析不完善，應用有限的課堂時間去關注初中和小學所學內容的差異。建議化學教師可以借助學生檔案了解其小學階段科學課的開設情況，便于掌控化學教學與小學科學的聯系點；利用課前交流、問卷、測驗、課堂導入時候的開放式提問或實驗問答等掌握學生的前概念。

4.2 通過有效問題的設計，激發學生已有基礎

九年級化學課堂，需要設計巧妙的問題，激發學生小學科學中建構的已有概念，啟發針對新舊知識中產生矛盾的思考，從而促使學生的開放性思考。

例如，表4中幾個主題均體現小學科學和九年級化學的聯系，筆者設計了相應的提問，表現基于小學科學的化學學科提問。

4.3 利用學生已有基礎，調動學生參與熱情

學生常常對于缺乏基礎、難度較大的問題具有畏難心理，而個人生活經驗、學習背景對新知識的建構有一定的促進作用，引導學生回顧舊知、思考已有基礎、選擇性加工和應用新信息，能夠充分調動學生的參與熱情。例如，小學科學中已經在四年級開辟主題“我們吃什么”和“怎樣搭配食物”，并安排設計食譜活動，所以九年級《化學與生活》“人類重要的營養物質”教學，可以設計成食譜活動的延伸：通過讓學生自行設計食譜，從食譜中的肉蛋引出蛋白質，介紹蛋白質是如何被人體利用的；通過分析食譜，糾正學生對蛋白質存在的認識誤區，了解人體內重要的兩種蛋白質：血紅蛋白和酶。再看食譜：從食用油的添加引出油脂，區分植物油脂和動物油脂的區別。此時學生已經深入體驗到物質、能量、變化等核心觀念，可以讓學生通過生活體驗蛋白質、糖類和油脂的供能作用比較。三看食譜，由飯店用餐結束后都會上一道果盤，引出維生素的學習。

4.4 增強學生微觀理解，加強化學學科特色

基礎教育階段的科學教育往往容易流于普及、基礎等特點，如果化學教學也僅僅停留在創設情境作為引入，如果新聞素材的選取、生活應用的舉例只限于介紹，那么就會落入常識的范圍，看起來很熱鬧，實則缺乏有效的學科知識教學與科學思維活動，就會很表面化，學科觀念也會因此而淡化。化學教學和小學科學有聯系，但是也需要體現觀念和思維方法的升華，對于相同主題內容，初中化學教學情境可以與小學相仿，但不應是小學科學的簡單重復，尤其關注中小學課標相比增加的要求，突出從宏觀現象、微觀原理和符號表征等三方面結合的詮釋才能體現化學學科與其他科學學科的差異。例如，九年級化學具備了物理學科基礎，再通過“物質構成的奧秘”學習，可以具備用微觀粒子的角度看待氧氣、水、鐵這樣的物質，從微粒組合和拆分的觀點去理解化學變化。學習酸堿時的酸堿微觀粒子圖和學習化學變化時的質量守恒定律微觀圖同樣也是從微粒觀的角度去展現化學原理。微粒觀，應該是九年級化學和小學科學最大的觀念差異。另外，當學生在九年級已經具備了化學變化的概念認識，就可以通過其基本特征認識各種具體的化學事實，并從反應的多樣性、質量守恒定律以及能量變化等角度全面地認識物質。

參考文獻：

[1] American Chemical Society Education Division.Chemistry in the National Science Education Standards （CNSES）. http：//portal.acs. org/portal/PublicWebSite/education/policies/hsstandards/index.htm. 2013-4-9.

[2]郝京華，路培琦.義務教育課程標準實驗書.科學（三年級～六年級）[M].南京：江蘇教育出版社，2006.

[3]人民教育出版社課程教材研究所，化學課程教材研究開發中心.義務教育教科書.化學（九年級上、下冊）[M].北京：人民教育出版社，2012.

[4]劉晟，劉恩山.學習進階：關注學生認知發展和生活經驗[J].教育學報，2012，（2）：81～87.

[5]李佳濤，王靜，崔鴻.以“學習進階”方式統整的美國科學教育課程——基于《K-12科學教育框架的分析》[J].外國教育研究，2013，（5）：20～26.

[6][8]郭玉英，姚建欣，張靜.整合與發展——科學課程中概念體系的建構及其學習進階[J].課程·教材·教法，2013，（2）：44～49.

[7]王路路，陳凱，任寧生等.基于生活化學實驗的學科觀念啟蒙——“化學研究些什么”（第一課時）教學設計及反思、評析[J].教學儀器與實驗，2012，（4）：17～21.