人教版高中化學新教材“研究與實踐”欄目的分析和教學反思*

朱杰麗

（廣東省中山市龍山中學 廣東 中山 528471）

教育部頒發的《普通高中化學課程標準（2017年版）》（以下簡稱《2017年課程標準》）［1］提出化學課程內容應“努力呈現文化、科技、社會、生態等發展的新成就、新成果，充實豐富培養學生社會責任感、創新精神、實踐能力相關內容”。人教版高中化學新教材（以下簡稱“新教材”）就是以2017年課程標準為依據進行編排的，共有五冊，分別是《化學必修第一冊》［2］《化學必修第二冊》［3］《選擇性必修1（化學反應原理）》［4］《選擇性必修2（物質結構與性質）》［5］及《選擇性必修3（有機化學基礎）》。［6］這五冊書中均設置了“研究與實踐”欄目。本文對這五冊教材中“研究與實踐”欄目進行分析，將其分為三種類型，并融合該欄目內容進行了教學。

一、新教材“研究與實踐”欄目的構成形式與內容分析

每一個“研究與實踐”欄目的構成形式高度一致，均包含“主題名稱”“研究目的”“研究任務”“結果與討論”四部分，每部分對具體要求的描述精辟到位。其中“研究任務”中對欄目開展的形式和方法提供了可借鑒且有指導性的策略，使欄目開展更具操作性。新教材共設置了17 個“研究與實踐”欄目，其中16 個配有與該主題切合的“欄目插圖”。雖然《選擇性必修2》第二章的“研究與實踐”欄目“制作分子的空間結構模型”沒有欄目插圖，但是在該頁正文部分已配有極具指導性的“分子模型”圖。

二、新教材“研究與實踐”欄目的分類

根據“研究與實踐”欄目中的研究任務和功能的不同，將欄目分為以下三種類型：“調查研討型”“實踐體驗型”和“實驗探究型”。

1.調查研討型

化學是一門研究物質的組成、結構、性質、變化以及物質間相互作用關系的科學，不僅與社會發展、日常生活的關系密切，也是環境科學、能源科學等現代技術的重要基礎。調查研討型“研究與實踐”欄目是圍繞教材的一個知識點或社會、生態等熱門話題來展開的，引導學生把化學知識與生產、生活問題聯系起來，指導學生通過查閱資料、小組討論、形成觀點或撰寫報告。例如，《必修第一冊》第二章的“研究與實踐”欄目主題為“了解純堿的生產歷史”，引導學生了解純堿的重要作用及生產發展史實，比較三種制堿法的差別與優劣，分析后一種制堿法與前一種制堿法相比所具有的優勢，感悟清華大學“千分學子”侯德榜先生的家國情懷和堅強的毅力，增強民族自信心，向學生滲透“科學態度與社會責任”的核心素養教育。再如，在《選擇性必修1》第二章的“研究與實踐”欄目主題為“了解汽車尾氣的治理”，通過引導學生了解汽車尾氣中有害物質的成因、危害及尾氣治理方法，引導學生關注化學安全與環境保護，樹立健康意識與社會責任感。

2.實踐體驗型

實踐體驗型“研究與實踐”欄目主要引導學生跳出固有思維模式，動手制作某種物品，或對物品進行改進，創造新的事物，培養學生樂于實踐的意識和勇于創新的精神。這類欄目能將紛繁枯燥的化學理論知識變成趣味橫生的集體活動，學生在實踐過程中收獲知識，在收獲知識中培養創新能力。例如，《必修第二冊》第八章的“研究與實踐”欄目主題為“豆腐的制作”，研究任務是了解豆腐的制作原理并動手制作豆腐。這個欄目內容有機地融合了中華傳統飲食文化，學生在制作豆腐的過程中，充分體會到勞動的艱辛，促使學生積極實踐、勇于創新。筆者曾經開展過“認識元素周期表”的欄目教學，學生在小組合作過程中，學會了分工，增強了協作和組織能力；在成果交流與分享中，提高了語言表達能力；在設計與制作元素周期表的過程中，不僅掌握了長式元素周期表的信息，而且開拓了創新意識，提升學科素養，收獲了成功的喜悅。［7］

3.實驗探究型

化學作為一門以實驗為基礎的學科，“化學實驗”就成為了化學教學中不可缺少的環節。實驗探究型，顧名思義，就是通過化學實驗驗證某種假設或結論。例如：《必修第一冊》第三章的“研究與實踐”欄目主題為“檢驗食品中的鐵元素”，研究任務就是通過設計實驗方案和實驗操作，檢驗食品中是否含有鐵元素。看起來像是一個簡單的實驗，但是如果教師善于利用，便是一節有趣的探究型實驗課。比如，可以引導學生提出假設，設計實驗方案進行探究，從定性的角度確定某食品中是否存在鐵元素，以及鐵元素的存在形態，給學生實施探究實驗提供思路和方法。在這個過程中，可以激發學生的學習興趣，培養學生的實驗探究與創新意識。學生將化學知識與實驗操作相結合，活動過程中擁有更多合作探究的機會，激活了學科思維，提高了搜集整理數據的能力，發展了綜合能力。由于實驗方案的設計較為復雜，因此，教師可以根據學生的認知發展規律，給予適當的指導。

通過上述分類可知，不同類型的“研究與實踐”欄目具有不同的功能。總體來看，“研究與實踐”欄目在教學中的意義體現在以下幾個方面：（1）提供生動的情境素材，以學生為本，激發學生的興趣，提升學科素養；（2）通過成果匯報及交流討論，不僅訓練了表達能力，還培養了團隊合作精神；（3）研究任務提供了行之有效的學習活動環節，培養學生的創新精神、實踐能力和社會責任感。（4）通過查閱資料和撰寫報告，有意識地培養學生獲取信息、整理信息和處理信息的能力，提高文獻檢索和學術寫作能力。

三、“研究與實踐”欄目在新教材中的分布

17 個“研究與實踐”欄目的具體情況見表1，每一個“研究與實踐”欄目的“主題名稱”與該章節內容緊密聯系。例如：《選擇性必修3》第二章，在學習烯烴后安排的“研究與實踐”欄目主題為“乙烯的生產和應用”，引導學生查閱資料，了解乙烯的工業生產原理，并以乙烯為原料，設計生活中常見有機化合物的合成路線。不僅鞏固了乙烯的相關知識，還為第三章“有機合成路線的設計與實施”埋下伏筆，起到承上啟下的作用。由于新教材還設置“實驗”“探究”和“實驗活動”等與實驗探究相關的欄目，旨在培養學生的實驗能力和科學探究能力，所以實驗探究型“研究與實踐”欄目個數較少。

表1 “研究與實踐”欄目在新教材中的分布及數量

四、“研究與實踐”欄目的教學反思

“研究與實踐”欄目作為活動類欄目，是以“項目活動”為載體，給學生提供更多自主體驗、合作參與的機會，從而達到落實化學學科核心素養的目的?！把芯颗c實踐”欄目開展面臨的首要問題是課時計劃不足。高中學生科目多、學習任務重，教師不可能把這17個項目活動都按教材所給研究任務一成不變地實施。教師可以根據教學實際與學生的認知水平來設計適合本班學生的活動方案。

1.辨別類型，精設教學方案，有效育人

“研究與實踐”欄目不是一項獨立的課外活動，而是與教材內容密切相關的一種教學活動。因此，我們應仔細分析章節內容和欄目內容之間的聯系，辨別欄目的類型，合理地融入教學活動中。一般而言，“實踐體驗型”活動可以作為校本課程的開發項目，提高自主學習的能力和解決實際問題的能力；“實驗探究型”活動可以設計成一堂實驗課，培養學生科學探究與創新意識素養；而“調查研討型”欄目數目較多，在時間緊湊的情況下，可以作為課堂教學的情境素材，激發學生的學習興趣，培養學生社會責任感。例如：“了解食品中的有機化合物”活動屬于典型的“調查研討型”欄目，在其前文是有關基本營養物質的內容?？梢詫⒋藱谀績热葑鳛榍榫乘夭娜谌胝n堂教學中。首先展示學生喜歡的方便面包裝袋，根據配料表進行分類。無機物有哪些？有機化合物中哪些物質主要成分為糖類、油脂、蛋白質，分別具有哪些作用？然后分類學習正文知識，其間還要以學生平時喜歡吃的蛋糕、雞翅等食品進行分析，最后討論飲食搭配與健康的關系。通過這樣的設計，就可以把欄目內容有效地融入課堂教學中，讓學生認識到化學在生產和生活中的重要作用。

2.尊重意愿，遴選欄目活動，小事大做

首先，要懂得取舍。學生對不同項目活動的興趣會有所不同，遴選時可以充分了解學生的興趣、尊重學生的意愿。如果興趣不同，也可以采取分組的方式。其次，對于學生特別感興趣的項目活動，可以將該活動做細、做深、做透。如“了解純堿的生產歷史”活動作為典型的調查研討型活動，利用該活動內容與章節內容的關系，可以將制堿法的化學史融入鈉鹽的教學中，讓學生感受我國科學家侯德榜先生的堅毅與愛國精神。此外，教師還可以“借題發揮”，帶領學生到實驗室模擬侯氏制堿法進行實驗，并引導學生理解反應原理。最后撰寫報告，培養學生的學術寫作能力。再如，“豆腐的制作”活動作為典型的實踐體驗型活動，在實施過程中可以增加與《化學必修一》有關的丁達爾效應實驗。但學生在實驗過程中卻發現，用激光筆照射經紗布過濾后的豆漿，卻沒有出現明顯的“光亮通路”?？梢韵驅W生講解原因，當分散系中粒子濃度較大時，粒子產生的散射光會相互干涉而抵消。［8］那么如何能觀察到丁達爾效應呢？經過剛才的解釋，學生很容易想到可以把豆漿稀釋（如圖1所示）。學生發現，隨著稀釋倍數增加，“光亮通路”越來越清晰，但是稀釋至1000倍后，“光亮通路”又逐漸減弱，當稀釋至2000倍時，通路顯得很微弱。在豆腐成品評判過程中，有些學生還觀察到“做出來的豆腐質量比原材料黃豆輕”，但市面上黃豆單價與豆腐差不多，這樣豈不是得不償失？此時可以引導學生深入研究“影響豆腐產量的因素”。學生根據豆腐制作過程很容易就列出幾個影響因素，如磨豆的粗細、凝固劑的種類和數量、點漿后靜置的時間等。然后指導學生利用控制變量法設計實驗方案，最后總結感悟，學生可以在課堂上展示已制作好的課件、撰寫的報告等成果。只有把項目活動做細、做深、做透才能培養學生有意識地利用化學原理和規律來分析問題，運用科學研究方法來解決實際問題。

圖1 用稀釋不同倍數的豆漿做丁達爾效應實驗

新課標指出“活動要注重開放性和發展性，鼓勵學生自主探究，精心設計活動成果的交流展示活動，保證活動的實效性。”每一個“研究與實踐”欄目的編寫立意不盡相同，教師要了解其意圖，本著因材施教的原則，合理、變通地使用欄目內容，達到育人目的。