美國AP化學課程改革及其對教學的思考

馬波

【摘要】AP課程是美國大學水準的先修課程，旨在培養具有國際意識、能夠參與國際事項且具有創新性能力素質的人才。本文主要從AP課程的目標，考試評價，AP化學課程改革，教學思考等方面進行探討和研究，以期為我國AP化學課程教學帶來啟發和思考。

【關鍵詞】AP課程 AP化學改革 教學思考

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）43-0155-02

AP（advanced placement ）是大學先修課程，是由美國大學理事會（college board）針對高中生開設的大學水平的課程和考試。大學理事會是一個任務驅動的非營利組織，將學生連接到大學的成功和機會。大學董事會成立于1900年，旨在擴大高等教育的機會。 今天，由6000多人組成的世界領先教育機構協會成員致力于促進教育卓越和公平。每年，大學校董事會通過項目和服務用于學生大學準備和大學成功方面，幫助700多萬學生成功的過渡到大學。包括美國大學入學測試SAT和高級先修項目AP。該組織通過對學生、教育工作者、學校的研究和宣傳，從而為教育界服務。

一、AP課程的目標

《AP自然科學課程縱向團隊指南》（The AP Vertical Teams Guide for Science）中明確指出：“AP課程目標是培養符合時代要求的現代公民群體，鼓勵學生探索，欣賞自然界的豐富多彩，讓學生發表各種觀點的新思想和自由辯論。幫助學生形成多種思維能力。通過允許學生參與具有挑戰性的學習任務，使其成為獨立的學習者，進一步幫助他們獲取知識，技能和一些必要的思維方法，使他們能夠通過收集和評估信息來構建模型，進行預測，以便對自然世界存在的現象，人的利益或危害的過程作出合理的判斷。”

二、AP課程的考試評價

AP考試采取5分制。一般來說，大多數大學可以接受3分以上的成績，而在將來上大學時折抵高達一學年的大學學分。哈佛等幾所少數頂尖大學需要4分或5分才能折抵學分。

每個AP的成績都是基于多項選擇題和自由作答題的回答結合起來作出的評分。總分為5分制。多項選擇題是由電腦閱卷得分，自由作答題是由大學教授和經驗豐富的AP教師閱卷，兩部分題的分數總和決定最終成績。

5=非常優秀；4=良好；3=推薦；2=勉強推薦；1=不推薦

AP分數為5分和4分，相當于大學成績的A等級，但在一些高等院校，AP成績為4分可能作為大學成績的B等級。在許多高校中，AP成績得分約3分大概相當于大學成績的B等級，但在其他一些高等院校，3分可能相當于超過C等級。

三、AP化學課程的改革

自2014年美國大學先修課程AP化學開始實施改革，改革的理念和目標是為了促進學生對科學概念的深層次理解，幫助學生追求學術卓越，培養較強的概念理解和推理能力，以及良好的思維習慣觀念，而不是簡單追求課程內容的難度和深度。

（一）AP化學大概念

大概念1：化學元素是組成物質材料的基礎，所有物質都可以從原子排列來理解。 這些原子在化學反應中保持其同一性。

大概念2：可以通過原子，離子，分子的結構和排列，以及它們之間的作用力解釋物質的化學性質和物理性質。

大概念3：物質的變化涉及到原子的重排或重組，電子的轉移。

大概念4：化學反應速率是由微觀分子碰撞決定的。

大概念5：熱力學定律描述了能量的重要作用，并解釋和預測了物質變化的方向。

大概念6：任何化學鍵或者分子間作用力既能被形成，也能被破壞，這兩個過程處于動態競爭狀態，對初始條件和外部干擾較敏感。

（二）AP化學科學實踐

實踐是為完成目標或任務而結合知識和技能的一種方法。科學實踐使學生能夠建立一系列的線索，并用這些線索來提高和改進對自然現象可驗證的解釋和預測。

科學實踐1：學生可以使用表示和模型傳達科學現象，解決科學問題。

科學實踐2：學生可以適當地使用數學。

科學實踐3：在AP的課程背景下學生可以從事科學的詢問擴大思想或指導調查。

科學實踐4：學生可以對一定科學有關的問題進行計劃和數據收集的策略。

科學實踐5：學生可以對證據進行數據分析和評估。

科學實踐6：學生可以用科學的解釋和理論。

科學實踐7：學生可以通過跨概念，跨領域連接相關知識。

（三）AP化學試卷題型

AP化學考試由兩部分組成：選擇題和自由作答題。這兩部分問題的設置都是評估學生對于大概念的理解，持久性理解，基礎知識以及通過科學練習如何應用的。這些問題包括用例子解釋化學原理，用數學過程來解釋概念、進行預測、判斷現象、設計實驗、操作熟練和分析數據。

第一部分由60道選擇題組成，可能是離散問題或者問題集，AP化學課程框架大綱中體現的知識和科學聯系，學生應該做到理解和運用知識。問題集是一種新的考查方式，考題中提供了模擬的一組數據和一系列的相關問題。

第二部分由兩種題型的自由作答題組成（短和長），每位考生有105分鐘完成所有問題。第二部分試卷包括有關實驗設計、真實實驗數據和現象分析有關的問題，鑒別規律或解釋現象，用分析原子和分子觀點解釋現象，闡釋，在表述之間翻譯，遵循解決問題的邏輯/分析途徑。學生在整個第二部分試卷自由作答題過程可以使用計算器。另外，在選擇題和自由作答題，給學生提供元素周期表、公式表和常數圖表。

自2014年5月的AP化學考試開始，選擇題由原來的5個選項改成4個選項，這種改變可以節省學生寶貴的時間，而不會以任何方式改變考試的嚴謹性。學生在選擇題這一部分的分值取決于回答問題正確答案的數量，答錯或者不答不扣分。endprint

（四）AP化學例題分析

例題1：2016年自由作答題第3題如下：

M + I2 → MI2

為測定某未知金屬M的摩爾質量，一個學生將碘和過量的金屬反應生成水溶性化合物MI2，定量收集MI2并加熱移走水分，干燥和稱量產物至恒定質量。實驗步驟和數據如下：

（1）已知金屬M是過量的，計算反應的I2的摩爾數

（2）計算未知金屬的摩爾質量

本題第（1）問和第（2）問考查學生化學反應方程式的計算能力，以及限量試劑或過量試劑的計算。同時也考查學生從數據中提取信息，并分析實驗數據的能力。

（3）這個學生假設在化合反應生成的是離子化合物。提出一個實驗使得這個學生操作可以支持這個理論。

（4）這個學生假設因為Br2在室溫下是液體，所以和I2相比，Br2和M金屬反應更加劇烈。解釋問什么室溫下I2是固體而Br2是液體。你的解釋要清晰表述出每一種物質存在的分子間作用力類型以及相對強弱。

本題第（3）問和第（4）問學生給出一定假設，根據假設回答相對應的問題，考查學生用批判性和謹慎仔細的思維來分析和解決問題，同時考查學生語言表述能力。

例題2：2014樣卷第27題

一個學生配制了五個不同濃度的CuSO4 溶液，放入五個比色皿試圖測量和記錄每一種溶液的吸光度。如圖所示，學生繪制了吸光度和濃度的線，下面哪一個選項最能解釋對于0.600 mol/L CuSO4 溶液偏離的數據點？

（A）0.600mol/L溶液放入的比色皿里面有水滴

（B）0.600mol/L溶液放入的比色皿比其他的比色皿輕

（C）波長設置被意外的偏離了最大的吸收波長

（D）在放進分光光度計之前0.600mol/L溶液的比色皿沒有擦干凈

本題所考查的是我國大學分析化學中的分光光度計測溶液濃度的原理，學生對于比耳定律中吸光度和濃度之間的關系圖像的理解和分析。對于0.600mol/L溶液吸光度偏大的原因進行分析和探討。

四、AP化學教學的幾點思考

AP化學教師學術能力：教師專業發展的可持續性對于把握教學改革動態，教學策略有很大的促進作用。美國大學理事會每年都會組織AP工作坊，旨在為指導和幫助教師和管理人員更深入的了解和研究教學。工作坊主要探討和研究課程大綱，評分準則，實驗設計，有效教學等方面。

AP化學實驗教學：AP化學課程要求中明確提出教師需要將多于25%的時間用于實驗教學，鼓勵學生提出探究問題，選擇探究變量，設計實驗過程，動手操作實驗，不斷收集數據并解釋數據的過程，使所有學生高級的思維能力有所提高。實驗教學策略方面要以學生為導向，增加學生的課程參與度，從而加強學生的探究學習能力。

AP化學教學資源：基于AP化學改革的時間比較短，AP化學教師對于考試內容的把握很受局限，尤其對于選擇題，美國大學理事會自2014改革至今還沒有公布相關的真題，這對于教師把握知識內容的難易程度帶來的很大的難度。現有的教學資源主要有教材《化學-中心科學》，輔導書主要以普林斯頓和巴郎的書籍為主。

參考文獻：

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