核心素養(yǎng)視域下人教版新、舊教材（必修）中實驗內(nèi)容的比對探析

李小寶 唐悅

摘要：實驗主題的學(xué)習(xí)對發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)非常重要，為落實新課標(biāo)要求，新教材用不同實驗欄目關(guān)注不同的化學(xué)實驗探究能力，新教材繼承老教材實驗內(nèi)容的同時依據(jù)新課標(biāo)要求增減或微調(diào)實驗內(nèi)容，優(yōu)化了實驗用品或?qū)嶒灢僮饕约皩嶒炍淖置枋觯⒆⒅貙嶒灠踩庾R培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);新課標(biāo);新教材;實驗比對

文章編號：1008-0546（2022）05-0085-05中圖分類號：G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.05.018

一、問題背景

《普通高中化學(xué)課程（2017年版）》（簡稱新課標(biāo)）把《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》（簡稱老課標(biāo)）中的“認(rèn)識化學(xué)科學(xué)”和“化學(xué)實驗基礎(chǔ)”兩個主題修訂合并為“化學(xué)科學(xué)與實驗探究”一個主題后，聚焦化學(xué)學(xué)科本質(zhì)觀和科學(xué)探究核心素養(yǎng)的培養(yǎng)[1]。高中化學(xué)教材是高中化學(xué)課程物化形式之一，是化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的直接體現(xiàn)，新課標(biāo)和老課標(biāo)的課程內(nèi)容和課程理念均有一些不同，人教社編排的《普通高中教科書化學(xué)? 必修》（簡稱新教材）需要全面落實新課標(biāo)要求，新教材的編排和人教版的《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書化學(xué)·必修》教材（簡稱老教材）中的編排有較大的不同[2]。

實驗主題的學(xué)習(xí)對發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)非常重要，經(jīng)過實驗探究主題的學(xué)習(xí)，學(xué)生的“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”將得到發(fā)展，“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)也將得到提升[3]。在新課標(biāo)新教材的背景下，比對新舊教材中實驗內(nèi)容的編排對開展實驗主題的教學(xué)、發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)具有重要的意義。

二、新教材和舊教材實驗內(nèi)容的比對分析

1.新教材調(diào)整實驗內(nèi)容的欄目安排，聚焦培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實驗探究能力

新課標(biāo)中明確了化學(xué)實驗探究能力培養(yǎng)的內(nèi)涵包括基本認(rèn)識、基本技能和基本經(jīng)驗。基本認(rèn)識要求引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識化學(xué)實驗，是研究和學(xué)習(xí)物質(zhì)及其變化的基本方法，是科學(xué)探究的一種重要途徑。基本技能要求學(xué)生初步學(xué)會物質(zhì)檢驗、分離、提純和溶液配制等化學(xué)實驗基礎(chǔ)知識和基本技能。基本經(jīng)驗要求學(xué)生學(xué)習(xí)研究物質(zhì)的性質(zhì)，探究反應(yīng)規(guī)律，進(jìn)行物質(zhì)分離、檢驗和制備等不同類型化學(xué)實驗及探究活動的核心思路與基本方法，體會實驗條件控制對完成科學(xué)實驗及探究活動的作用[1]。不同的目的，實驗理應(yīng)編排在不同的欄目，不同的欄目聚焦不同實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，所以根據(jù)新課標(biāo)有求，新教材調(diào)整了教材的欄目，外顯核心素養(yǎng)[2]。

老教材的實驗內(nèi)容編排在正文欄目的章節(jié)編號實驗和“科學(xué)探究”的兩個欄目中。老教材的“實踐活動”欄目涉及很少的實驗內(nèi)容，本文暫不研究。新教材的實驗內(nèi)容編排在正文欄目的章節(jié)編號實驗、“探究”欄目和“實驗活動”的三個欄目中。新教材也有“研究與實踐”欄目，其中也涉及很少的實驗內(nèi)容，本文也暫不研究。新老教材實驗內(nèi)容在編排時的具體欄目分布情況如圖1和圖2。

新教材正文欄目的章節(jié)編號實驗和老教材的編排形式一樣，如第三章的第4個章節(jié)編號實驗為編號：實驗3-4。這些章節(jié)編號實驗有些適合教師課堂演示，如實驗5-6[4]，有些適合學(xué)生實驗，如實驗5-5[4]，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)實際具體情況靈活處理。教學(xué)內(nèi)容配合使用的章節(jié)編號實驗，主要培養(yǎng)學(xué)生的基本知識和基本實驗技能。

新教材的“探究”和老教材的“科學(xué)探究”有較大? 差別。主要體現(xiàn)在以下方面：一是數(shù)量不同，新教材? 的“探究”的數(shù)量為7個，老教材有14個“科學(xué)探究”， 但是新教材中的“探究”所占篇幅更大。二是新教材? 的每個“探究”都有單列的標(biāo)題，指明探究目的。三是? 新教材“探究”和實驗聯(lián)系更緊密，除探究堿金屬化學(xué)? 性質(zhì)的比較適合演示實驗以外，其余都可以是學(xué)生實? 驗[4-5]。老教材中的“科學(xué)探究”與實驗聯(lián)系不是特別? 緊密，如老教材《必修2》元素周期律編排的“科學(xué)探究”不是實驗。四是新教材的“探究”除了第五章“探究不? 同價態(tài)含硫化合物的轉(zhuǎn)化”外，其余的“探究”一般有比? 較規(guī)范的流程。例如：第七章的“探究烴的分子結(jié)構(gòu)”流程為：目的→活動→問題討論，由于每個“探究”內(nèi)容? 不同，對應(yīng)的探究流程也不同。與課堂緊密聯(lián)系的“探? 究”對化學(xué)實驗探究能力的三方面內(nèi)涵都有貢獻(xiàn)。

新課標(biāo)中規(guī)定的9個必修課程學(xué)生必做實驗[6]。新教材把這9個實驗編在的“實驗活動”欄目，編號“實? 驗活動1”到“實驗活動9”。“實驗活動”欄目和“探究”欄目一樣均有實驗操作流程，但是“實驗活動”欄目的? 實驗操作流程更具體規(guī)范，其流程為：實驗?zāi)康摹鷮? 驗用品→實驗步驟→問題和討論（“實驗活動7”略有? 不同）。美國主流高中化學(xué)教材《chemistry：concepts? and applications》中編排的 chemlab也有固定的流程， 流程為：preparation（實驗準(zhǔn)備）→procedure（實驗操? 作）→analyze and conclude（分析和結(jié)論）→apply and? assess（應(yīng)用和評估）。每個實驗均單獨設(shè)計 data and? observations（實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象）表格。所以，規(guī)范的實? 驗操作流程對培養(yǎng)學(xué)生基本實驗經(jīng)驗技能非常重要。

如前文所述，新教材不同的欄目聚焦不同的功能，不同欄目的實驗聚焦不同的實驗探究能力，其對應(yīng)關(guān)系如圖3。

2.新教材重視學(xué)生安全意識和良好的實驗工作習(xí)慣的培養(yǎng)，落實新課標(biāo)要求

新課標(biāo)在“化學(xué)科學(xué)與實驗探究”的主題內(nèi)容中提出“樹立安全意識和環(huán)保意識，熟悉化學(xué)品安全使用標(biāo)識，知道常見廢棄物的處理方法，知道實驗室突發(fā)事件的應(yīng)對措施，形成良好的實驗工作習(xí)慣”的內(nèi)容。新教材強(qiáng)化學(xué)生安全意識和良好的實驗工作習(xí)慣的培養(yǎng)體現(xiàn)在以下幾方面。第一，新教材專門設(shè)計了與實驗安全操作有關(guān)的7個圖標(biāo)，并對每一個圖標(biāo)的具體含義進(jìn)行了說明。全書所有的實驗均根據(jù)實驗內(nèi)容，標(biāo)注了相應(yīng)的圖標(biāo)。第二，新教材對于某些需要特別提醒的安全事項，教材以“注意”欄目的形式呈現(xiàn)。如，[實驗2-1]中“注意”欄目為“不要用手直接接觸鈉，而要用鑷子夾取！”。第三，新教材的附錄I詳細(xì)介紹了實驗室突發(fā)事件的應(yīng)對措施，以及常見廢棄物如：廢液、廢渣的處理方法。這些內(nèi)容能夠使學(xué)生知道在實驗室中萬一發(fā)生安全事故應(yīng)如何應(yīng)對，培養(yǎng)學(xué)生遵守實驗室安全規(guī)則的意識，形成良好的實驗工作習(xí)慣。第四，新教材的附錄II介紹了我國所采用的聯(lián)合國《化學(xué)品分類及標(biāo)記全球協(xié)調(diào)制度》（簡稱GHS）中的標(biāo)準(zhǔn)符號及其示意，以及我國制定的部分運輸用標(biāo)識及其示意。這些化學(xué)品安全使用標(biāo)識，能夠提示學(xué)生在現(xiàn)實生活中應(yīng)注意安全、遠(yuǎn)離危險，在未來的工作中應(yīng)遵守安全生產(chǎn)的法律和法規(guī)等[7]。老教材對實驗安全的內(nèi)容僅在必修一第四頁有少量編排。

美國經(jīng)典高中化學(xué)教材《chemistry：concepts and applications》也把實驗安全圖標(biāo)單獨編寫，編在教材最開始和后面附錄兩個地方（兩個地方編了同一內(nèi)容），該教材的每個實驗也標(biāo)識對應(yīng)安全圖標(biāo)。此外，該教材和新教材一樣，也是對于某些需要特別提醒的安全事項，教材以“Safety Precautions（安全預(yù)防）”欄目的形式呈現(xiàn)。可見，此處中美教材實驗安全內(nèi)容的編排思路非常相似，均關(guān)注學(xué)生安全意識和良好的實驗工作習(xí)慣的培養(yǎng)。

3.根據(jù)新課標(biāo)要求，新老教材的實驗內(nèi)容有所改變

新教材的實驗內(nèi)容分布在39個章節(jié)編號實驗，7個“探究”，9個“實驗活動”一共55個實驗，欄目比例關(guān)系如圖4。老教材的實驗內(nèi)容分布在43個章節(jié)編號實驗和12個“科學(xué)探究”（實際為14個，但是必修一第一章和必修二第一章的第一個科學(xué)探究沒有實驗內(nèi)容，此時算成12個），一共55個實驗，欄目比例關(guān)系如圖5，兩版教材實驗數(shù)目相當(dāng)。內(nèi)容方面，新教材的55個實驗中有35個實驗保留了老教材的內(nèi)容，保留內(nèi)容的比重如圖6。

新課標(biāo)課程內(nèi)容的修訂直接影響新教材中實驗內(nèi)容的增減，例如：在新課標(biāo)必修課程“主題2：常見無機(jī)物及其應(yīng)用”中，縮減Al、Cu 和 Si 三種元素的有關(guān)內(nèi)容的同時也提高了Na、Fe、N、S 和 Cl這五種核心元素的認(rèn)識能力和要求[1]，新教材的實驗內(nèi)容也隨之改變。最終，新教材刪除老教材的實驗內(nèi)容和新增的實驗內(nèi)容具體情況如表1和表2。

通過表1，表2看出被刪除的實驗有幾個都是和 Al及Si相關(guān)，新教材新增的7個實驗中有4個和S及N 相關(guān)。鐵和水蒸氣反應(yīng)的探究實驗有水蒸氣的提供和產(chǎn)物Fe3O4的檢驗等問題，所以，該實驗刪除并把對應(yīng)內(nèi)容調(diào)整到“思考與討論”欄目。又如：刪除老教材的實驗3-1，但增加表2中列出的第七章的實驗，我們可以看成是新教材體現(xiàn)新課標(biāo)調(diào)整對有機(jī)化合物性質(zhì)和應(yīng)用的要求，對于甲烷和苯重點學(xué)習(xí)的是碳原子的成鍵特點[1]。刪除老教材中的實驗較新教材新增實驗多，但兩版教材維持實驗總數(shù)目相當(dāng)，這是因為新版教材有兩個實驗涉及同一實驗內(nèi)容的現(xiàn)象。比如配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液這個實驗既是新教材實驗2-10的內(nèi)容又是“實驗活動1”的內(nèi)容，可見新教材比較重視實驗的過關(guān)和學(xué)生對實驗的參與，更重視教材實驗的質(zhì)量。

4.新教材批判性地繼承了老教材的大部分實驗內(nèi)容，并根據(jù)具體情況進(jìn)行了改進(jìn)和完善

人教版教科書秉承“繼承、發(fā)展、創(chuàng)新”的思想，根據(jù)課程理念和內(nèi)容的更新，使教科書的體系不斷改進(jìn)和完善[2]。新教材繼承老教材的實驗內(nèi)容時對老教材的改進(jìn)和完善體現(xiàn)在如下幾個方面：

（1）新教材保留老教材的經(jīng)典實驗內(nèi)容，只做了排版處理。

對于一些經(jīng)典實驗，老教材對實驗內(nèi)容的編排已經(jīng)比較成熟，但是由于排版需要或教材的連貫性需要，新教材對老教材的內(nèi)容做簡單處理。比如：新教材實驗5-6（氨氣的噴泉實驗）和老教材必修一實驗4-8相比，這兩個實驗內(nèi)容一樣，只是新教材編排時去掉老教材的留給學(xué)生填空的橫線或者把老教材的圖片改得更清晰。類似情況還有新教材中的實驗2-4、實驗3-1、實驗3-2和實驗3-3。

（2）新教材調(diào)整老教材實驗的實驗文字描述，使文字描述更規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)。

新教材保留老教材很多實驗的主要文字內(nèi)容，但? 調(diào)整了少量文字描述。如新教材實驗2-10：配制一定? 物質(zhì)的量濃度的溶液，老教材對應(yīng)實驗的實驗操作第? 4步的“溶液注入容量瓶”此時被改為“溶液沿玻璃棒? 注入100 mL容量瓶”“洗滌燒杯內(nèi)壁2～3次”被改為? “洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒2～3次”，修改后明顯更嚴(yán)? 謹(jǐn)。第5步的“液面離容量瓶頸刻度線下1～2 cm 時”改為“當(dāng)液面離容量瓶頸部的刻度線1～2 cm 時”修改? 后語句更通順;“加蒸餾水至液面與刻度線相切”改為? “加蒸餾水至溶液的凹液面與刻度線相切”修改后更? 規(guī)范。此外，新教材在老教材的基礎(chǔ)上，引入了第6步? 裝瓶保存所配制的溶液的實驗操作，使整個實驗更加? 完整規(guī)范。類似的現(xiàn)象還有很多，只有教師在使用教? 材時認(rèn)真對比分析，才能體會編排變動的優(yōu)點。

（3）新教材優(yōu)化了老教材實驗的實驗用品或?qū)嶒灢襟E，方便實驗開展和貫徹課改理念。

新教材對實驗用品或?qū)嶒灢襟E的局部優(yōu)化，方便實驗開展。例如：新教材的第六章，演示放熱反應(yīng)的實驗6-1，將鋁條改為鎂條，目的是加快反應(yīng)速率，使升溫現(xiàn)象更加明顯。演示吸熱反應(yīng)的實驗6-2，仍使用水合氫氧化鋇晶體與氯化銨的反應(yīng)，由于部分地區(qū)在進(jìn)行該實驗時環(huán)境溫度較高，為保證實驗成功，教科書將玻璃片改為木片。實際上，反應(yīng)前后溫度的變化可以通過溫度計或溫度傳感器進(jìn)行直接測定，而教科書正是通過這兩個實驗體現(xiàn)直接觀察與間接觀察這兩種不同的實驗設(shè)計思路[8]。

新教材對實驗用品或?qū)嶒灢襟E的局部優(yōu)化，貫徹課改理念。例如：濃硫酸和銅反應(yīng)的實驗，圖7是人教社2003版教材教材的實驗6-5的配圖[9]，圖8是老教材必修一實驗4-9的配圖，該圖和現(xiàn)行魯教版教材[10]配圖相似，魯教版配圖中銅絲全部在試管中，圖9是新教材實驗5-3的配圖，對比圖7、圖8和圖9可以看出，新教材既關(guān)注尾氣處理又關(guān)注實驗發(fā)生和停止的控制，即同時具有圖7和圖8 的優(yōu)點。通過優(yōu)化既貫徹新課標(biāo)的“樹立安全意識和環(huán)保意識”理念（老課標(biāo)此處的內(nèi)容為“樹立安全意識”），又凸顯出化學(xué)實驗應(yīng)關(guān)注化學(xué)事實和化學(xué)思想的理念。

（4）新教材整合老教材的實驗內(nèi)容，落實新課標(biāo)要求。

為落實新課標(biāo)的要求，新教材根據(jù)需要對老教材的部分實驗內(nèi)容進(jìn)行增減或重組后再編入教材。例如：新教材為落實新課標(biāo)調(diào)整了對有機(jī)化合物性質(zhì)和應(yīng)用的要求，即新課標(biāo)適當(dāng)刪減調(diào)整具體無機(jī)元素化合物知識內(nèi)容，適當(dāng)增加必修課程的有機(jī)知識和糖類、油脂、蛋白質(zhì)和高分子，側(cè)重了解它們在生產(chǎn)和生活領(lǐng)域中的重要應(yīng)用[1]。所以新教材中實驗7-7、7-8、7-9整合老教材的必修二實驗3-5和3-6的內(nèi)容并增加部分內(nèi)容。實驗7-7來源于老教材中實驗3-5部分內(nèi)容并增加銀鏡反應(yīng)內(nèi)容;實驗7-8來源于老教材中實驗3-5部分內(nèi)容并改變實驗3-6的蔗糖水解實驗，改為淀粉水解;實驗7-8來源于老教材中實驗3-5部分內(nèi)容并增加雞蛋清溶液與醋酸鉛的反應(yīng)和灼燒頭發(fā)和紡織物實驗內(nèi)容。這些整合新增的實驗內(nèi)容明顯和生活生產(chǎn)密切聯(lián)系，以此來落實新課標(biāo)的要求。

三、結(jié)束語

在以發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨的新課標(biāo)理念下，在新課標(biāo)化學(xué)主題內(nèi)容調(diào)整的要求下，新教材實驗內(nèi)容的調(diào)整優(yōu)化及時必要。教材只會越編越好，只有在教學(xué)過程中認(rèn)真比對新老教材內(nèi)容，才能開發(fā)利用好教材的內(nèi)容，開展好“實驗探究主題”的教學(xué)、貫徹落實新課標(biāo)，發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

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