新課程新教材背景下的化學教學思考與實踐*

孫運利 王海英

《普通高中化學課程標準（2017年版）》［1］于2017年正式發布，作為改革試點的江蘇省于2021年高考實行新方案，2020年秋季新生首次啟用新教材。以下就化學學科在“新課標、新高考、新教材”背景下的教學實踐，談談我們的做法。

一、對照標準研究教材，明確目標把握核心

《普通高中教科書·化學（必修）》［2］［3］以新課程標準為依據，以發展化學學科核心素養為主旨，從“三維目標”走向“核心素養”，倡導開展“素養為本”的教學，結合江蘇高考和學生的具體實際，精選化學核心知識，注重化學學科核心觀念的建立，在內容選擇、活動設置及習題設計都做了大膽的創新和嘗試。

新教材以課程目標為導向，注重方法的引導、素養形成，不再僅僅注重基礎知識、基本技能，而是更加關注學科思想與學科方法的總結。

課程目標的變化，必然帶來課堂教學目標的調整，提升素養、形成“方法”也必然成為每一節課的教學目標。例如，在“人類對原子結構的認識”的教學中，不再是僅僅讓學生知道原子模型是什么，是誰提出的，而應是讓學生知道原子模型是如何提出的，是如何被修正的，為什么要修正，是怎樣修正的，等等。教學中，我們梳理了從道爾頓提出的近代原子論到湯姆生的“葡萄干面包”模型，從著名的α粒子散射到盧瑟福帶核原子結構模型，再到電子云模型及近代人類對原子結構的認識的過程，設置的問題鏈，培養學生的邏輯思維能力。比如，盧瑟福帶核原子結構模型的提出，要給學生講清α粒子轟擊金箔時，為什么大部分粒子穿過金箔，而有少數發生一定的偏轉，極少數被反彈回來；什么樣的結構才可能會有這種現象；盧瑟福提出的這種結構是怎樣解釋α粒子散射實驗的；盧瑟福提出的原子模型是否就是我們認識的原子模型。通過模型演變的過程，讓學生體會科學家是如何基于實驗證據提出和修正模型的，學習模型建構的基本思維方式。

二、注重知識連續性，建構知識結構化

新教材在知識的連續性及前后聯系上做了很好的設計，教材中增加了“溫故知新”欄目，主動引導學生建立新舊知識的聯系，引導學生回顧已有知識、思維經驗及解決問題的方法。教學中，教師應充分利用教材特點，注意知識學習的連續性，利用發展的觀點幫助學生建立化學概念。例如對“氧化還原反應”［2］的學習，教材充分考慮了學生認知特點，讓學生的知識和思維在不同水平上進階發展，有著鮮明的階段性。初中，從得“氧”失“氧”的角度認識了氧化還原反應；進入高中后，學生已經知道元素化合價發生變化的反應就是氧化還原反應，但還是需要一定的學習素材來進一步深化理解。教材中是通過引導學生分析氯氣與金屬鈉反應化合價的變化來確認氧化還原反應的。在此基礎上，分析化合價變化的原因，從電子轉移角度認識氧化還原，揭示了氧化還原反應的本質，再從質量守恒的角度，認識到得失電子的數目相等，這為后續學習氧化還原原理的應用“氧化還原反應方程式的配平”作鋪墊，也呈現出“宏觀認知→化學表征→微觀實質→知識應用”的知識發展和認知過程。為了呈現這一過程，教學中，我們注意從初中對氧化還原反應認識出發，利用反應CuO＋H2＝Cu＋H2O，從得“氧”失“氧”的出發，逐步過渡到對氧化還原實質的認識。如：CuO→Cu失去氧，作氧化劑，化合價由＋2價→0價，降低，得到電子。引導學生得出：反應中，Cu得到電子（電子帶“－”電），化合價降低，做氧化劑。再推廣到一般的有化合價變化的氧化還原反應，建立起從宏觀的得“氧”失“氧”到化合價變化，微觀電子得失到得失電子的數目相等的認識，進行氧化還原反應方程式的配平（應用）。通過不同階段的知識的聯系和發展，對知識內容進行整體化設計，引導學生從宏觀辨識到微觀探析，促進學科核心素養形成和發展。

教學中，教師還應加強知識結構化的設計，提升化學知識的結構化水平。例如在“含硫化合物的性質”教學中，通過含硫化合物的性質及轉化關系，引導學生對化合物性質進行預測、解釋，以物質的“價類圖”將硫及其含硫化合物相關知識進行聯系，構建知識關聯的結構化（圖1）。

（圖1）

在知識關聯結構化的基礎上，進一步從氧化還原反應的本質特征出發，根據元素的化合價變化（下頁圖2），讓學生認識同一元素不同化合物之間轉化的一般規律，形成認識思路的結構化。結合氧化還原知識，歸納出有多種價態的元素，其高價態的化合物可能具有氧化性，在氧化還原反應中可作氧化劑；其低價態的化合物可能具有還原性，在氧化還原反應中可作還原劑；其中間價態的化合物，在不同的化學反應中可能表現出氧化性，也可能表現出還原性（圖3），形成核心觀念的結構化。

（圖2）

（圖3）

三、創設真實情境，轉變學習方式

倡導真實問題情境的創設，開展實驗探究，是本輪新課程改革的又一特點，“實驗探究+真實問題情境”成為新課程新教材改革的重要標志。真實、具體的問題情境能夠激發學生的學習興趣，幫助學生更好地理解和運用化學知識，是學生化學學科核心素養形成和發展的重要平臺。

首先，教師在平時的備課教學中，可以集體研討真實的STSE問題和化學史實，交流、捕捉生活中有化學情境的現實問題，挖掘真實情境所包含的化學知識。此類情境包括水質情況的調查，維生素C的結構與性質，食品添加劑的使用，廢舊電池的危害、回收與利用，修正液與學生的身體健康，氯氣、氨氣在發生的事故（泄漏）的防護等。

其次，教師應設計真實、有吸引力的問題，引導學生通過小組合作、實驗探究、討論交流等多樣化方式解決問題，開展項目化學習，促進學習方式的轉變。如在學習到海水中獲得的物質“氯氣及氯的化合物”時，結合國家衛生健康委印發的《新冠肺炎診療方案（試行第八版）》——含氯消毒劑可有效滅活病毒的內容，在學習中我們設計了探究新冠病毒防治中含氯消毒劑的項目化專題學習，設計了以市售的含氯消毒劑“84消毒液”作為探究對象，讓學生開展市場調查、查閱資料、設計實驗驗證，組成行動小組，通過合作，開展項目化學習，用已有的知識解決實際問題，嘗試從問題的提出、猜測、方案設計、實驗驗證、得出結論并形成公開報告的項目化學習方式，提升學生應用知識解決實際問題的能力。

四、發揮學科特色，加強實驗探究

化學是一門以實驗為基礎的學科，化學實驗是研究、學習化學的重要方法。教師應深刻理解“以實驗為基礎”的含義，充分認識化學實驗的獨特價值，精心設計實驗探究活動，引導學生通過化學實驗來學習化學。教學中，加強對“觀察與思考”實驗研究與落實，增加學生動手能力；引導學生通過實驗學習化學，將習題中的問題，改為實驗驗證；將知識的學習、應用與實驗探究相結合；加強實驗史實教學，理解化學概念、化學原理的形成和發展。

例如，在學習硝酸時，教材“觀察思考”［3］41中（圖4）“【實驗2】在上述裝置中，用分液漏斗向試管內加5mL水稀釋硝酸，繼續收集產生的氣體，觀察實驗現象?！奔铀♂屜跛幔^續反應，但試管中有大量NO2并沒有排出，影響實驗現象的觀察，加水后，并不能說明產生、收集到的就是反應產生的NO，進而提出如何設計實驗證明生成的氣體是NO呢？學生討論，引導學生閱讀教材“綜合評價”［3］53第3題中的方案，丙同學的裝置（圖5）是如何達到實驗目的的？學生討論后，得出：右邊有塞子的一端能觀察到有無色氣體生成。這時可進一步引導學生思考，如何證明這無色氣體是NO？學生能夠答出打開橡膠塞，可觀察到經棕色氣體。此時，進一步引導學生思考，“（4）從環境保護角度看，丙同學的實驗存在什么缺陷？”［3］54氮的氧化物有毒，易污染空氣，打開時，易擴散，觀察的現象也不明顯。如何改進呢？學生經過討論，讓右端的氣體進入一容器中，如何進入？進一步思考，最后選擇簡單易操作的方案（如圖6）。我們還設計了利用注射器研究的硝酸性質一體化實驗裝置，通過對實驗方案的設計、改進，激起學生的興趣，調動學生的探究熱情。

（圖4）

（圖5）

（圖6）

教學中，為了滿足不同學生的學習要求，筆者組織對化學有興趣的學生組成興趣小組或學生社團，利用學校的“省環境化學課程基地”及“省化學學科創新中心”開展化學探究活動，為學生提供個性化、適合的教育。注重加強基礎實驗教學，結合江蘇省教育考試院從2020年開始的“化學實驗學業水平考試”，加強對“學生必做實驗”的落實和訓練，提高全體學生的基本化學素養。

五、重視習題教學，提高綜合能力

習題可有效地幫助學生建構概念，促進知識遷移，提高處理問題、解決問題的能力，對于促進學生學科核心素養發展有重要作用。

新教材習題加強了對基礎知識的遷移應用。例如在“含氮化合物的合理使用”的習題設計中，不僅包含實驗室如何制氨氣等基礎知識，也有如何利用所學知識進行燃煤尾氣處理。通過對所學知識的應用，提高學生概念建構、知識遷移、問題解決等能力。

新教材習題的設計更加注重真實情境的創設，更加關注STSE與所學知識的聯系與應用。例如學習“物質的分類及計量”設計的“綜合評價”中，包含了咖啡因、藥物順鉑、加碘鹽等多種與生活相關的真實情境；在學習氮的氧化物時，關注臭氧層的保護、汽車尾氣的處理及環境保護問題；通過真實情境創設的問題，提高學生用已有的知識和經驗解決實際問題的能力。

新教材習題的設計注意了任務的開放性。如在“綜合評價”中設置了多處包含實驗方案測定、查閱資料，書寫調查報告及科學小論文等開放性習題，鼓勵學生從不同角度分析和解決問題，培養學生的發散思維和創新精神。

新教材的習題設計，為教師在課堂練習、課后鞏固、課堂評價等方面提供了很好的教學資源，也彌補了教材配套資源不足的問題。

新教材落實“立德樹人”的根本任務，以發展化學學科核心素養為主旨，對于習慣于傳統教學的教師來說，也是一種“新事物”，對編寫者的意圖也還不盡理解，在使用過程中，難免有這樣或那樣的不適應。如有些教師仍習慣于原教材的順序，將“探究鐵及其化合物的轉化”與金屬化合物教學同時進行，也有根據學生選修特點，將必修中的某些內容與選擇性必修進行整合，但這些調整，也都是在課程標準基本理念下的嘗試，隨著在實踐中對新課程及新教材的理解與應用，新教材在未來的教學中將會發揮更大的作用。