“新高考”背景下無機化學課程教學改革

馮效遷，李東娟，陳國偉，侯人瑋

“新高考”背景下無機化學課程教學改革

馮效遷，李東娟，陳國偉，侯人瑋

(遼寧工業大學 化學與環境工程學院，遼寧 錦州 121001)

從2021年起部分省市進行“新高考”改革，靈活的選考科目下，高校新生的高中知識基礎產生明顯差異。為了在這一背景下保障無機化學課程的教學質量，針對未將化學作為高考選考科目、化學知識基礎較差的學生進行教學改革探索。在不改變主要授課內容的前提下，課程團隊通過強化課程思政、實行隱形分層教學、優化評價方式等手段，有效提升高考未選考化學學生的學習成效，使其大部分達到課程要求。相關實踐經驗對于未來繼續在新高考背景下開展無機化學課程教學具有積極的指導意義。

新高考；無機化學；教學改革

2021年起，遼寧省、河北省等八個省市首次進行“新高考”改革，高考考試科目不再固定分為文、理科，錄取方式也發生了很大轉變，高校新生的高中化學知識基礎相較以往出現較大差異。在這一新形勢下，大學階段部分專業課的教學遇到了新的挑戰。本文以遼寧工業大學“無機化學”教學團隊在環境科學與工程專業2021級學生中開展無機化學課程教學為例，探索新高考背景下無機化學課程的教學改革。

一、“新高考”背景下的新形勢

2019年4月，遼寧省人民政府印發《遼寧省深化高等學校考試招生綜合改革實施方案》（遼政發〔2019〕9號）[1]。方案要求，從2021年開始，遼寧普通高校全國統一考試實行新高考“3+1+2”模式（即歷史、物理二選一；思想政治、地理、化學、生物學四選二；未選考科目均作為合格性考試科目，志愿填報和招生錄取采用“專業+學?！蹦Ｊ剑?。除遼寧省外，河北、江蘇等其他七個省市也開展了同樣的高考模式改革。在這一新高考背景下，高校很多專業基礎課程遇到了學生高中知識基礎參差不齊的問題，無機化學課程便是其中的典型代表。部分專業（如遼寧工業大學環境科學與工程、給排水科學與工程專業）雖然將無機化學課程設置為重要的專業基礎課，但由于相關專業并未要求報考考生在高考中必須選考化學，導致相當數量未將化學作為高考選考科目的學生進入這些專業。這些學生在高中階段雖然學習了一定的化學基礎知識，通過了學業水平考試，但作為合格性考試，學業水平考試難度相較于高考化學考試而言難度很低。因此，相較于高考選考化學的學生而言，這些學生在高中階段學習化學的時間明顯偏短，化學基礎知識普遍較為薄弱，且大多對化學學科的興趣不足，學習主動性較差。如果仍然按照傳統教學方式，以全部學生已具備基本高中化學基礎的前提進行無差異化教學，大部分高考未選考化學的學生很可能會在“無機化學”的學習中感到吃力，甚至掉隊。因此，對“無機化學”進行教學模式與方法的改革十分緊迫。

二、無機化學課程簡介

遼寧工業大學環境科學與工程專業無機化學課程在大一第一學期開設，共48學時，使用教材為天津大學無機化學教研室編《無機化學（第五版）》，主要授課內容為化學熱力學基礎、水溶液化學、電化學、原子結構、配位化合物、元素化學等基礎知識。

“無機化學”是環境科學與工程專業后續“分析化學”“物理化學”等專業基礎課程和“環境化學”“水污染控制工程”等專業課程的重要理論基礎。因此，學生一旦沒有在“無機化學”的學習中打下堅實的基礎，將在整個大學本科的學習階段面臨相當的困難。

“無機化學”的知識內容大部分與高中化學知識自然連續銜接[2-3]，對于高考未選考化學、基礎薄弱的學生而言，在學習“無機化學”時很大概率會遇到困難。針對這些學生進行課程教學方法改革，全力幫助他們填補高中階段基礎知識的缺失，理解并掌握“無機化學”的重點知識，是非常重要的。另一方面，“無機化學”也需要考慮其他高考選考化學學生的學習需求，不能一味地通過犧牲課程深度和難度的方式顧及基礎較差的學生。這種學生基礎差異較大的狀況對當前大學本科階段的無機化學課程教學提出了更高的要求。

三、“無機化學”教學改革措施

2021年是“新高考”模式考生第一次進入大學，遼寧工業大學環境科學與工程專業中，約有1/3的學生未將化學作為高考選考科目，如環境211班共有學生30人，其中，高考未選考化學者有9人，占總人數的30%。面對這一情況，“無機化學”教學團隊以該班學生為試點，在不改變主要授課內容的前提下，開展了以下改革措施：

（一）強化課程思政

高校思想政治工作關系高校培養什么樣的人、如何培養人以及為誰培養人這個根本問題[4]。為了解決好這個根本問題，在專業課程教學中，就要讓學生了解學習什么、怎么學習、為了什么學習。部分學生之所以未在高考中選考化學，其重要原因在于對化學缺乏興趣，甚至具有厭煩情緒。這種現象的核心原因是學生對化學學科認識有所偏頗?！盁o機化學”教學團隊在與新生交流時發現，很多高考未選考化學的學生將化學學科簡單地等同于“化學反應方程式”這一表達形式，但對化學變化的本質理解不夠深入，并未形成正確的思維方式，也不清楚化學學科相關知識在生產生活中的作用。如果忽略這一點，單純地對學生進行知識灌輸，反而可能使其對化學的厭煩情緒加劇，無法達到預期的教學效果。

因此，想要提升高考未選考化學學生的學習效果，首先需要進一步強化課程思政建設，有目的地引導這些學生建立對化學學科的正確、充分認識，培養對“無機化學”的學習興趣。

“無機化學”教學團隊結合以問題為導向的教學方法[5]，在教學過程中大量引入學科發展史、科學家事跡、影視作品等故事性較強的案例，讓學生認識到化學學科在小到日常生活、大到國家發展和人類進步中的重要作用，體會化學學科的科學思維方式，潛移默化地培養學生對化學的興趣、強化學生的社會責任感、提升其學習主動性。課堂教學初，教師結合案例提出問題，引入課堂教學，以達到讓學生帶著問題走進學習的效果，提高學生對化學知識的興趣，有效提高了學生的學習效率。

例如，在第四章第八節“金屬的腐蝕與防護”內容教學中，課前要求學生觀看電影《橫空出世》，其中有這樣一個細節，中國第一顆原子彈試驗場的戰士因淡水匱乏，使用鹽堿水混合泥沙建造混凝土建筑，卻因此被科學家批評，最終將建筑拆除重建的片段，并提出課前問題：為什么在科學家和軍人們都只能喝鹽堿水的極度艱苦情況下，要堅持用淡水建造水泥建筑？課堂上，教師再次帶領學生回顧這一片段并組織學生展開小組討論。小組討論后，初步給出答案——鹽堿水會加速鋼筋的腐蝕，導致建筑物的強度下降—進一步提出問題——鹽堿水加速鋼筋腐蝕的原理是什么？由此可順其自然地吸引學生的注意，引出電化學腐蝕原理的教學內容?！稒M空出世》的片段可以讓學生感受到老一輩科學家為了祖國的發展和富強在“兩彈一星”工程中無私奉獻一生的偉大精神，學習科學家們一絲不茍的工作態度和科學精神，激發學生的愛國情懷和社會責任感，提升學生的學習興趣。而其中所提到的生產實際問題又與課程講授知識高度契合，可以幫助學生理解電化學腐蝕過程在生產生活中的重要作用，有效地促進學生對相關原理的掌握。

除此之外，課程教學團隊還在不同章節的教學中靈活運用了“門捷列夫未卜先知”“戴維發現鈉和鉀”“徐光憲開發稀土分離技術”“八大公害事件與重金屬污染”等案例，形成以問題為導向的“案例介紹—提出問題—引出教學—解答問題”教學模式，強化課程思政教學。通過大量引入社會發展中的生產實際案例，學生更加清楚自己“學習什么、怎么學習、為了什么學習”，學習時間隱形增加，學習目標更加明確，學習興趣明顯提升，學習主動性有效加強。大量的科學家事跡也培養了學生的科學思維方式和嚴謹的科學精神，有效提高了綜合素養[6]。尤其對于很多高考未選考化學、對化學興趣較為淡薄的學生，在潛移默化的課程思政教育中，學習態度明顯改觀。

（二）實行隱形分層教學

傳統的無差別教學方法下，基礎較差的學生很容易掉隊，但是如果僅通過犧牲課程深度和難度的方式過分顧及高考未報考化學的學生，大量增加高中化學基礎知識的講解，對于高考選考化學的基礎相對較好的學生而言，課程必然缺乏深度。針對學生較大的基礎差異，最為理想的措施是采用分層編班，即高考未選考化學的學生單獨編班上課。但由于高考未選考化學的學生占少數，單獨編班所需求的教學資源過多，在很多高校中不具備可行性。因此，不改變編班模式，采用隱形分層教學是較為可行的方法[7]，具體包含以下幾個措施：

1. 建立學習小組

組織全體學生建立學習小組，每組5—6人，其中包含1—2個高考未選考化學的學生。小組內部采用合作學習策略，由高考選考化學、基礎較好的學生幫助高考未選考化學、基礎較差的學生共同完成學習目標。部分課后作業采用開放式、主觀型題目的模式，由小組分工合作完成。小組作業成績計入平時成績，其打分包括兩部分，一部分由教師根據小組作業完成質量進行整體打分，鼓勵各小組之間展開良性競爭；另一部分采用小組成員結合教師抽查提問的方式互評，評估每位組員的參與情況，保證每個小組成員都能夠認真地參與到小組作業中，取得較好的學習效果。

2. 實施分類輔導

課堂上，任課教師結合案例對相關聯的高中基礎知識進行簡要地再次講解和強調，例如前文提及的“門捷列夫發現元素周期律”中，元素周期律是高中階段涉及的內容，對高考選考化學的學生而言整體掌握程度較好，但對于高考未選考化學的學生卻相對陌生。因此，相較于傳統教學安排，此時簡要介紹元素周期律的具體表現，如教師可在課上播放“不同堿金屬和水反應”的視頻，通過反應現象劇烈程度的差別，引導學生探究其中的規律。

這種視頻播放帶動知識點回顧的方式可以有效幫助學生理解案例。在此基礎上，任課教師引導學生課后自學，進一步填補相關知識。另一方面，在基本課時之外，任課教師定期安排課后輔導并設置大量的靈活答疑時間，結合教學進度為有需求的學生重點講解相關聯的高中化學知識，鞏固課堂所學，盡力確保學生不會因為基礎水平的問題而跟不上正常的課程進度。

3. 合理利用在線平臺

互聯網的高速發展催生了大量功能豐富的在線教學平臺。這些在線平臺的合理利用將為任課教師的課程管理提供強有力的幫助，同時學生也可通過在線平臺獲取豐富的課程學習資料，較好地完成學習任務[8]。無機化學課程團隊充分利用超星學習通APP，建立了良好的課后自學與反饋機制。在學習通APP中，任課教師上傳了課件、課內外資料、高中化學知識的講解視頻和相關拓展資料等，為有不同學習需求的學生提供豐富的學習素材。任課教師還有效利用APP的討論功能，聯系生產生活實際提出話題，并組織學生積極參與討論。例如，在“緩沖溶液”課程結束后，任課教師通過話題討論平臺發起“人體血液pH值通常保持在7.35—7.45，為什么？”的討論，引導學生查閱資料，了解人體血液中的重要緩沖對，加強對課程內容的理解。學生也可使用話題討論平臺及時對教學效果進行反饋，便于教師及時調整教學的方式方法。

通過以上隱形分層教學方法，在統一編班的條件下，盡可能保障不同基礎的學生采用更適合自身的方式進行學習，在很大程度上保證了學生學習進度的統一性，提高了其學習的自主性。同時，隱形分層教學給予學生更多相互交流、相互促進的機會，拓展了學生發散思維、團結協作的能力。

（三）優化評價方式

無機化學課程的傳統評價方式中，學生的最終課程成績僅來源于期末考試，導致學生在課程前中期感受不到期末考試的緊迫性，加之大學不同于初高中“看管式”的學習方式，學生很容易“放飛自我”，產生懈怠，學習效果大打折扣。而臨近期末考試時，學生面臨較大的考試壓力，又由于平時的學習程度不夠，對很多重點知識難以理解，容易造成“臨時抱佛腳”的突擊復習現象，只能采用死記硬背例題，考試撞大運的學習方式，難以取得理想的成績。

考試結束后，突擊復習的知識很快便忘諸腦后，課程預期目標難以真正實現。對于高考未選考化學而基礎較差的學生而言，這種情況很可能更甚。基于此種現象，為了讓學生在整個課程周期都保持較高的學習熱情和良好的學習狀態，課程團隊對評價方式進行改革，將過程考核納入學生整體課程考核當中[9]。具體做法如下：

學生最終成績的構成改為期末成績占總成績的60%，平時成績占總成績的40%。其中，期末考試采用教考分離方式進行，建立由10套試卷組成的試卷庫，期末考試時隨機抽取一套。每年隨著教學內容的調整，不斷對試題進行優化、替換，并按計劃在三年內逐步擴充試卷庫至30套。平時成績則充分利用超星學習通APP平臺和學習小組開展，綜合考查學生全過程的學習效果。

平時成績考核具體內容如表1所示。

表1 “無機化學”平時成績考核內容 環節名稱內容及要求分數占比 學習情況任課教師提前在學習通平臺上傳課程資料并設置學習任務點。課后，學生通過線上課程資料復習鞏固課上所學知識并完成相應的任務點（每個章節2道試題左右）。系統根據學生的學習時間和完成任務點的情況自動打分。 30% 課后作業任課教師根據課程進度定期布置作業，分為客觀試題和主觀試題兩部分。其中，客觀題部分由任課教師在學習通平臺建立作業庫，學生按時完成后由系統自動給出評分；主觀題則在線下以小組合作的形式開展，鼓勵同學習小組學生發散思維，進行討論，互幫互助，共同進步。任課教師綜合學生全部作業的完成情況進行打分。30% 話題討論 任課教師在學習通平臺階段性發起話題討論，主要為將課程知識聯系生產生活實際的內容。學習通平臺自動記錄學生參與情況給出基礎分，任課教師把握學生參與討論的質量，在基礎分上酌情調整。10% 章節測試 任課教師在學習通平臺上建立龐大的試題庫，階段性設置章節測驗。測驗充分利用學習通平臺的優勢，將測試題目設置為隨機抽題、選項亂序，并設置固定的考試時間，公平、客觀地考核學生對課程知識的階段性掌握情況。綜合全部章節測驗成績給出該部分總成績。30%

通過上述措施，課程團隊建立了完善的過程性評價機制，學生可以及時發現自身學習中存在的不足，并利用學習通平臺的資料及時復習，查缺補漏，保持了較好的學習連續性。同時，過程性評價機制可以激勵學生日常學習積極性，減輕他們期末復習的壓力，避免期末突擊學習現象的發生，更好地保證學習效果。尤其對于高考未選考化學的學生而言，學習通平臺為他們提供了充分的資源，過程性評價機制時刻督促其學習，學習小組也不斷給予他們幫助，可以更好地渡過學習難關。

四、改革效果

課程結束后，對環境科學與工程專業211班的成績進行統計，其中高考未選考化學的學生共9人，總成績平均得分為64.9分，不及格人數3人；高考選考化學的同學共21人，總成績平均得分為70.7分，不及格人數1人。可以看出，高考未選考化學的學生由于基礎較差，整體成績仍低于其他學生，但大部分已經能夠達到課程要求。部分高考未選考化學的學生最終成績（最高分79分）甚至高于很多選考化學學生。這一結果表明，無機化學課程團隊所采取的改革措施是有效的。

五、結語

針對新高考背景下無機化學課程學生高中化學基礎差異巨大的情況，在不改變主要授課內容的前提下，提出了強化課程思政、實行隱形分層教學、優化評價方式的改革措施。實踐結果表明，大部分高考未選考化學的學生能夠達到課程要求，改革是具有一定成效的，對于未來繼續在新高考背景下開展無機化學課程教學具有積極的指導意義。但是，現有改革措施仍然難以消除學生基礎的差異，未來仍需探索更為有效的教學方法。

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[6] 汪羽翎, 馬荔, 謝少艾, 等. 課程思政在“無機化學”課程教學中的探索[J]. 大學化學, 2021, 36(3): 32-37.

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：10.15916/j.issn1674-327x.2023.01.026

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馮效遷(1993-)，男，遼寧錦州人，副教授，博士。

(責任編輯：付春玲)