□ 海南省教育研究培訓院 吳益平
2018年2月5日至9日,教育部基礎(chǔ)教育司、教育部基礎(chǔ)教育課程教材發(fā)展中心在北京的外研社國際會議中心舉辦“新修訂普通高中課程方案和課程標準國家級示范培訓班”。我有幸參加了第三期培訓,在戊戌新春來臨之際盡享了專家們帶來的課程盛宴。
徐端鈞教授是浙江大學知名教授,擔任本次高中化學課程標準修訂組負責人。徐教授以《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊為例,詳盡地剖析了物質(zhì)結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容存在的問題,并提出了課程內(nèi)容現(xiàn)代化的建議。
1.內(nèi)容偏離核心。原子結(jié)構(gòu)(電子排布)屬于物理學,化學學科物質(zhì)結(jié)構(gòu)的核心內(nèi)容應(yīng)該是分子結(jié)構(gòu),建議增加晶體結(jié)構(gòu)與分子結(jié)構(gòu)的聯(lián)系。紅外、核磁在化學中應(yīng)用廣泛,用紅外能知道分子中含有什么基團,用核磁能知道基團的相對位置,但是不能測定化學分子的空間結(jié)構(gòu),無法測量鍵長、鍵角。鍵能難以測量,且數(shù)據(jù)偏差大,鍵能并不適合用于判斷單鍵雙鍵,鍵能不應(yīng)該是結(jié)構(gòu)化學的核心內(nèi)容。單晶體X射線衍射實驗?zāi)軌驕y定鍵長,是測定分子空間結(jié)構(gòu)的最好方法。
2.知識陳舊錯誤。中學物質(zhì)結(jié)構(gòu)課程,基本上未引進近50年的研究成果。隨著時代發(fā)展科學進步,原有的知識應(yīng)該及時更新。徐教授建議,刪去與化學關(guān)系不大的晶體學知識,如六方密堆積;刪去一些過時的、錯誤的觀點結(jié)論,如,晶體分類的陳舊(分子晶體、離子晶體、原子晶體、金屬晶體、過渡晶體),“原子晶體”的名稱是中國大陸特有的,英文為covalent crystal(共價晶體),中國臺灣稱為“網(wǎng)格晶體”。關(guān)于晶體分類,新修訂《課程標準》(2017年版)的表述為:借助分子晶體、共價晶體、離子晶體、金屬晶體等模型認識晶體的結(jié)構(gòu)特征。知道介于典型晶體之間的過渡晶體及混合型晶體是普遍存在的。
聽了徐教授的講座后,我想,作為基礎(chǔ)教育教研工作者,我們不可能像化學家徐教授那樣深入研究學科前沿的問題,但是,我們必須加強學科新知識的學習,關(guān)注學科前沿的發(fā)展現(xiàn)狀以及重大成就,認真研讀新修訂《課程標準》(2017年版),領(lǐng)會精神實質(zhì),提升自身的學科核心素養(yǎng),唯其如此,才能與時俱進,真正落實高中化學課程目標與內(nèi)容的現(xiàn)代化。
華東師范大學王祖浩教授擅長國際比較研究,通過他的專題報告,我們站在了宏大的國際視野下認識了當前的課程改革,逐步理解了國際范圍內(nèi)科學課程變革的趨勢以及對學生素養(yǎng)提出的要求。王教授指出,此次課程標準修訂的兩大變化,一是提出了學科核心素養(yǎng),以此貫通課程目標、課程內(nèi)容等;二是化學學科核心素養(yǎng)與學業(yè)質(zhì)量水平有機融合,強調(diào)學業(yè)質(zhì)量是基于學生核心素養(yǎng)建構(gòu)的。
此次課程修訂,去除了繁、難、偏、舊的內(nèi)容,引進了時代性與基礎(chǔ)性結(jié)合的新內(nèi)容,總體而言,新舊課程標準、新舊教材中,呈現(xiàn)的教學內(nèi)容變化不大。但是,教學內(nèi)容的功能發(fā)生了改變,教育的意義與價值有所變化,教師應(yīng)該有不同的認識與理解。過去,我們對學科內(nèi)涵的價值挖掘不夠,需要喚醒!王教授此語振聾發(fā)聵!我們該如何充分地挖掘?qū)W科內(nèi)涵的價值呢?
筆者認為,我們應(yīng)該深刻領(lǐng)會化學學科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵,理清化學學科核心素養(yǎng)與學業(yè)質(zhì)量水平之間關(guān)系,積極開展基于“素養(yǎng)為本”的探索與實踐。
1.優(yōu)化學科的思維模式。如在《二氧化硫》的教學中,引導學生正確地認識化學的“功”與“過”,辯證地認識化學物質(zhì),發(fā)展學生的辯證思維。二氧化硫是形成酸雨的主要物質(zhì),酸雨腐蝕建筑,使土壤酸化,影響動植物的生長,引起人們的呼吸道疾病;二氧化硫是生產(chǎn)硫酸的主要原料,而硫酸又是化工產(chǎn)業(yè)中最重要的產(chǎn)品之一,另外二氧化硫還是國內(nèi)外廣泛使用的食品添加劑。
在《原電池》的教學中,發(fā)展學生的實驗思維;在《化學反應(yīng)速率》的教學中,發(fā)展學生控制變量的思想;在《氮的循環(huán)》的教學中,幫助學生建構(gòu)基于物質(zhì)類別與元素價態(tài)的認知模型,等等。
2.彰顯知識的社會價值。新修訂《課程標準》(2017年版)關(guān)于素養(yǎng)5有這樣的表述:深刻認識化學對創(chuàng)造更多物質(zhì)財富和精神財富、滿足人民日益增長的美好生活需要的重大貢獻。正是因為有了化學科學,人們對自然界才有了豐富的認識。如浩瀚無垠的海洋,本來只是大自然的一部分,正是因為化學工作者前赴后繼,經(jīng)歷了漫長的研究征程,才認識到海水蘊藏著豐富的化學資源,從海水中可提取多種化工原料。海水中鹽的總儲量約為5×1018t,共含有80多種元素,其中氯化物的濃度最高;溴被人們稱為“海洋元素”;海水中碘的總儲量約為8×1010t……
在《促進學生核心素養(yǎng)發(fā)展的化學課程結(jié)構(gòu)及課程內(nèi)容》的報告中,北京師范大學王磊教授強調(diào),知識具有重要的認識功能和素養(yǎng)發(fā)展價值。知識的功能價值只有在學科能力活動中轉(zhuǎn)化為學生自覺主動的合理的認識方式才能彰顯。
自2004年實施高中新課程以來,王教授帶領(lǐng)她的團隊立足課堂,長期在實驗區(qū)開展基于高端備課模式研究,推動教學方式的改革。報告中,王教授指出了當前我國高中化學課堂教學中的突出問題,可謂切中時弊。以常見無機物的性質(zhì)和應(yīng)用主題為例。
突出問題:
1.以聽和記教師講述的實驗現(xiàn)象和結(jié)論代替學生親自的觀察思考和實驗探究;
2.以反復(fù)背記化學方程式代替基于化學反應(yīng)的原理和規(guī)律進行分析理解和證據(jù)推理;
3.以題海訓練代替真實的問題解決;
4.以單一的具體代表物的性質(zhì)學習代替基于元素觀的物質(zhì)性質(zhì)和轉(zhuǎn)化的認識;
5.以去情境化和碎片化的教學代替真實學習背景和整體性學習。
王教授指出,要破解高中新課程實施過程中的難題,必須基于主題打通知識到素養(yǎng)的通道。知識的認識功能包括:認識角度、認識路徑、推理判據(jù)。正是因為知識的這些認識功能,所以具有核心素養(yǎng)的發(fā)展價值。不同知識的認識功能和素養(yǎng)發(fā)展價值不同,統(tǒng)攝性和結(jié)構(gòu)化的知識具有更強大的功能價值。
聽了王教授的報告,筆者認為,要實現(xiàn)基于主題打通知識到素養(yǎng)的通道。應(yīng)該切實轉(zhuǎn)變教學理念,從“知識解析的教學”轉(zhuǎn)變?yōu)椤坝^念建構(gòu)的教學”;認真研讀課程標準,將“學業(yè)要求”細化為教學目標,明確目標的水平層級;用好情境素材,設(shè)計真實、具體的問題情境,促進學習方式轉(zhuǎn)變。作為教研人員,更需要深入課堂,發(fā)掘典型案例,梳理先進經(jīng)驗,為廣大老師提供具體的、可操作的實施路徑。
東北師范大學鄭長龍教授報告的題目為 《“素養(yǎng)為本”的化學課堂教學設(shè)計》。“素養(yǎng)取向”“認識視角”“學科本原”是鄭教授講座中的高頻詞。他強調(diào),為了適應(yīng)新的課改形勢,廣大教師應(yīng)該努力提升化學學科理解能力。化學學科理解,是指教師對化學學科知識及其思維方式和方法的一種本原性、結(jié)構(gòu)化的認識。
如何幫助廣大教師提升化學學科理解能力?筆者認為,在加強學科本體知識學習的同時,當務(wù)之急,必須認真研讀課程標準關(guān)于“學業(yè)要求”“學業(yè)質(zhì)量水平”的內(nèi)容,積極探索“學業(yè)要求”“學業(yè)質(zhì)量水平”與基于“素養(yǎng)取向”的教學設(shè)計之間的聯(lián)系。
以必修模塊主題2常見的無機物及其應(yīng)用為例,學業(yè)要求如下:
1.能依據(jù)物質(zhì)類別和元素價態(tài)列舉某種元素的典型代表物。能利用電離、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等概念對常見的反應(yīng)進行分類和分析說明。能用電離方程式表示某些酸、堿、鹽的電離。能舉例說明膠體的典型特征。
2.能列舉、描述、辨識典型物質(zhì)重要的物理和化學性質(zhì)及實驗現(xiàn)象。能用化學方程式、離子方程式正確表示典型物質(zhì)的主要化學性質(zhì)。
3.能從物質(zhì)類別、元素價態(tài)的角度,依據(jù)復(fù)分解反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)原理,預(yù)測物質(zhì)的化學性質(zhì)和變化,設(shè)計實驗進行初步驗證,并能分析、解釋有關(guān)實驗現(xiàn)象。
4.能利用典型代表物的性質(zhì)和反應(yīng),設(shè)計常見物質(zhì)制備、分離、提純、檢驗等簡單任務(wù)的方案。能從物質(zhì)類別和元素價態(tài)變化的視角說明物質(zhì)的轉(zhuǎn)化路徑。
5.能根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)分析實驗室、生產(chǎn)、生活及環(huán)境中的某些常見問題,說明妥善保存、合理使用化學品的常見方法。
6.能說明常見元素及其化合物的應(yīng)用(如金屬冶煉、合成氨等)對社會發(fā)展的價值、對環(huán)境的影響。能有意識運用所學的知識或?qū)で笙嚓P(guān)證據(jù)參與社會性議題的討論(如酸雨和霧霾防治、水體保護、食品安全等)。
反觀當前的高中教學,多數(shù)老師的教學僅停留在“學業(yè)要求”1、2兩個層次,普遍缺乏認識物質(zhì)的視角與思路。2017年版課程標準對每一個主題提出了具體的學業(yè)要求,為我們的教學指明了方向。
鄭教授在講課的過程中,經(jīng)常問大家,這個明白了沒有?以此了解大家的觀點、促進交流互動。果然,講到“學業(yè)要求”與“學業(yè)質(zhì)量水平”等概念時,臺下一片“太繞了!”“暈了!”的呼聲。通過多次互動,我們終于弄清楚了,“學業(yè)要求”是對應(yīng)于各個主題的教學要求,“學業(yè)質(zhì)量水平”是對應(yīng)于整個高中化學課程,相當于一把尺子,各級水平相當于刻度。鄭教授的生動比喻,讓我們豁然開朗!
考試命題是比較敏感的問題。教學與考試應(yīng)該如何與化學學科核心素養(yǎng)水平保持一致?圍繞《高中化學教學評價、學業(yè)質(zhì)量標準與考試命題》,陜西師范大學周青教授條分縷析、娓娓道來。
周教授指出,依據(jù)化學學業(yè)質(zhì)量標準,有助于將化學學科核心素養(yǎng)有效地融入課堂教學和學生評價中。具體評價目標的確定必須與化學學科核心素養(yǎng)水平、內(nèi)容標準、學業(yè)要求和學業(yè)質(zhì)量標準水平保持一致;在學業(yè)評價實踐中,通常是在教學目標的基礎(chǔ)上,采用描述性語言來呈現(xiàn)具體的評價目標。如:
“離子反應(yīng)發(fā)生的條件”的評價目標
目標1:完成一組化學實驗,能探究離子反應(yīng)發(fā)生時生成物的特點(沉淀,或氣體,或水)。
目標2:從微粒變化的視角,能用語言和文字表達離子反應(yīng)發(fā)生的實質(zhì)。
目標3:能正確書寫幾組離子反應(yīng)的方程式。
目標4:根據(jù)給出的條件,能完成一個簡單混合物分離的實驗探究方案的設(shè)計。
2017年版課程標準提供的兩個教學案例中,均設(shè)置了教學與評價目標。其中的評價目標值得認真研讀。
周教授比較詳細地解讀了“學業(yè)質(zhì)量標準”,并結(jié)合若干命題實例,為我們講解了命題的基本原則與步驟。強調(diào)命題者需要依據(jù)課程標準中的“內(nèi)容標準”和該試題的“測試目標”,對解決問題所要運用的化學知識和技能進行細心梳理,以確保該試題的評價目標符合相應(yīng)的考試類別與目標的要求。創(chuàng)設(shè)對學生而言是有意義的現(xiàn)實的情境,理清真實情境的創(chuàng)設(shè)與測試任務(wù)的設(shè)計以及相關(guān)化學知識之間存在的密切聯(lián)系。
周教授的報告引發(fā)了我的一點思考:以真實的問題情境為素材命題,固然是大勢所趨,對教學有較好的導向作用。但是,要準確描述一個真實的情境,需要較多的文字,另外,真實的情境涉及的問題通常比較復(fù)雜。