高中化學教科書美育內容分析框架的構建與應用

張四方 翁森翔 趙嬌燕 周辰爽

摘 ? ? ?要

以高中化學課程標準和義務教育藝術課程標準為理論基礎，從表現、表達和表征三方面構建化學美育分析框架。采用內容分析法對人教版高中化學必修一教科書進行美育內容分析發現，教科書中美育內容融會貫通，與化學五大核心素養關聯緊密。教師應在教學中深入挖掘教科書中美育要素，運用生活中化學之美實現美育教學落地。

關 鍵 詞 高中化學；教科書；化學美育；核心素養

引用格式 ?張四方，翁森翔，趙嬌燕，等.高中化學教科書美育內容分析框架的構建與應用[J].教學與管理，2024（18）：89-93.

2020年，中共中央辦公廳、國務院辦公廳頒布《關于全面加強和改進新時代學校美育工作的意見》，對加強和改進新時代學校美育工作進行了系統設計和全面部署。在學科教學中貫徹落實美育育人功能，構建德智體美勞全面培養的教育體系，對提升學生綜合素質，促進學生全面發展具有重要意義。化學作為一門基礎自然學科，本身就蘊含著無窮的美；化學教科書作為化學學習的基礎工具和知識載體，是實踐五育融合的重要橋梁。通過分析化學教科書中的美育內容，提升學生審美能力和科學思維，促進化學知識深度理解和應用。本研究通過構建美育內容分析框架，對高中化學教科書進行具體分析，以期為化學美育與學科深度融合提供參考。

一、化學美育概述

美育與其他學科的關系問題是美育學科建構的基礎性問題，章鵬飛等認為美育與其他學科融合有助于打破學科間壁壘[1]。化學作為一門在分子、原子層次上研究物質及其變化的科學[2]，其學科特征是不斷認識和創造物質，從本質來說，就是表現美、創造美的科學實踐過程。將美育與化學學科融合，有助于學生更好掌握化學知識和技能，欣賞和感受化學美感，培養學生審美能力和美學素養，從而提高學生核心素養和創造力[3]。因此，化學美育是通過化學教育教學活動，培養學生審美能力和美學素養，促進學生美學情感、審美能力和創造力發展的實踐活動。近年來，化學美育越來越受到學者關注，如袁宗憲、廖可珍、陳應貴等對化學美育進行了初步探索，為化學美育研究奠定基礎[4-6]；閆夢醒從美的表現視角將化學美分類論述，歸納了化學學習中的直觀感知美[7]；郭金花從科學美育視角探討了化學的表征之美[8]；蘇薇等探索了化學實驗中的表達之美[9]。縱觀化學美育研究歷程，基本呈現出從發現外顯化學美，遞進到構建美學與審美思維，最終以學生活動表達與創造美為落點的趨勢。學生只有系統地經歷美的感知、美的表征、美的表達，最終獲得美的情感認同，才能全面感受化學學科蘊含之美，提升審美情趣和科學素養。

二、化學美育的維度

義務教育階段藝術學科核心素養包括審美感知、藝術表現、創意實踐、文化理解[10]；化學學科核心素養包括宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學探究與創新意識、科學態度與社會責任[11]。分學科來看，化學與藝術學科核心素養都將核心素養歸納為學生的感知認識、思維建構、實踐創造、價值體現四大領域，不同領域之間既逐步深入又融會貫通[12]，對應美育現象先感知，美育知識再表征，美育價值后表達的順序。結合《義務教育藝術課程標準》美育實踐和《普通高中化學課程標準》育人理念，提出高中化學表現美、表征美和表達美三大美育維度（如圖1）。

由圖1可知，通過“欣賞（欣賞·評述）”“表現（造型·表現）”的美育實踐，學生在化學學習過程中能更加細致、全面地觀察物質形態與化學現象，發展觀察能力和欣賞能力，提升“宏觀辨識與微觀探析”核心素養；通過“聯系/融合（綜合·探索）”的美育實踐，有助于學生發掘化學知識之間的聯系并將其融合形成系統思維模式，在美育素養內化的同時形成化學學科思想與方法，發展“變化觀念與平衡思想”和“證據推理與模型認知”核心素養；通過“創造（設計·應用）”的美育實踐，從實踐層面激勵學生勇于創新，創造更多美的事物，于探究與創新中提升學生“科學探究與創新意識”核心素養，同時引導學生進行美育情感表達與應用，通過美育教學實踐豐富其情感態度與價值觀，在實踐中揭示化學學習高層次價值追求，提升“科學態度與社會責任”核心素養。由此可得，化學美育內容分為表現（欣賞與形象）、表征（思維與方法）、表達（情感價值與應用）三類，既體現化學學科特征，也貫通美育內在特征。即高中化學美育包含三個維度：表現美，表征美和表達美。

表現美是指在學習和實踐過程中，通過觀察反應顏色、晶體形態、物質結構等直觀現象，運用視覺感受化學之美，在美的體驗中提升學生觀察與審美能力。表征美著重培養學生審美觀念與美學思維，培養其獨立思考和解決問題的能力，在美育的過程中將科學思維有機融合。表達美是綜合性的創造性活動，它將化學知識、藝術表現以及情感態度相融合，實現了理性與感性、知識與情感的完美結合。表達美不僅可以激發學生的學習熱情和創造力，還可以在展現美的過程中實現價值落地。通過三大美育維度，不僅能提高學生對化學知識的興趣和理解，而且能培養其審美能力和創造性思維，使學生成為全面發展的時代新人。

三、高中化學教科書美育內容分析框架的構建

基于高中化學五大核心素養，在高中化學表現美、表征美與表現美美育維度基礎上，將高中化學教科書中美育內容分為宏微之美、動靜之美、演繹之美、研創之美、人格之美五大類，并以此對教科書美育內容進行深入分析（如圖2）

表現美主要包括宏觀之美與微觀之美的宏微之美，即從宏觀欣賞化學直觀之美，從微觀感受物質結構的精妙。從表現美的角度看，這種美感的內涵包括形態美、顏色美、反應美和結構美四個方面。

表征美可以概括為動靜之美和演繹之美。動靜之美是指化學變化中物質運動狀態及其由變化至平衡所帶來的美感效果，其由高中化學“變化觀念與平衡思想”核心素養抽象得出，涉及化學變化中物質的形態、運動以及微觀變化等多個方面[13]，可以進一步細化為動態美、平衡美、構象美。高中化學“證據推理與模型認知”核心素養中蘊含的演繹之美是表征美另一種表現形式，即在知識內化及模型建構等過程中，基于科學原理和規律，通過邏輯推論和想象揭示物質性質和變化過程，呈現出建構、想象和推理的美感[14]，其可概括為邏輯美、想象美、量化美、建模美。

表達美可以概括為研創之美和人格之美。研創之美是指在化學教育中更深入地理解和應用化學知識，通過探究和創新獲得美感體驗。基于表達美角度，化學研創之美可概括為探究美、創新美、展示美。而“科學態度和社會責任”核心素養中蘊含的人格之美是指學生在學習過程中形成嚴謹求真科學態度和符合社會價值的美德。從表達美的角度來看，人格之美是學生在化學學習過程中所體現的情感表達，學生的思辨與創新美、求真與協作美、尊重與關愛美都是情感表達的載體。

結合以上分析內容，提出基于表現美（Manifes-

tationBeauty）、表征美（Representation Beauty）、表達美（Expression Beauty）三大美育維度的化學美育分析框架（簡稱基于MRE化學美育分析框架）（見表1）。

四、高中化學教科書美育內容分析框架的應用

人教2017年版高中化學必修一教科書（以下簡稱“必修一教科書”）是目前國內高中化學教育使用最廣泛的教科書之一，其內容豐富，涵蓋化學基本概念、原理、實驗等方面。本文選取必修一教科書作為研究對象，以“基于MRE化學美育分析框架”為研究工具，采用內容分析法進行美育內容分析，促進學生美學素養提升，助力學生全面發展。整個分析過程由研究者A和B同時進行，依照教科書內容簡介、所屬欄目、美育內容、美育維度與美育分類5個維度進行深入挖掘并編碼計數，最終A和B分別獲得編碼137個和142個，kappa檢驗值為0.876，一致性良好。兩位研究者共同討論分析編碼不一致內容，最終得到編碼139個，其中表現美內容26個，表征美內容52個，表達美內容61個。

教科書中美育內容各維度總體占比情況如下：表達美占比最多（41%），包括17%研創之美和24%人格之美；表現美占比21%；表征美占比38%，其中演繹之美占20%，動靜之美占18%。由此可見，高中化學必修一教科書美育內容以表達美和表征美內容為主，啟發教師要注重培養學生審美觀念及美學思維，提升其創造美及展現美能力。同時，宏微之美、演繹之美和動靜之美等不同維度也各占有重要比例，體現出化學教科書中美感多樣性和內涵豐富性。

1.教科書中表現美的內容分析

由圖3可見，必修一教科書中涵蓋以宏微之美為主導的表現美內容。反應美、形態美、顏色美主要表現在學生觀察到優美的化學現象，多姿多彩的化學反應，以及高度對稱、形態各異的晶體結構等。這些美的存在可以由學生自主發現并感知，進而提升宏觀辨識核心素養，幫助其更好地感受化學視覺之美。同時，教科書中也存在微觀結構探索的結構美，例如對稱、簡潔的分子模型，金屬原子堆積狀態等微觀結構。物質微觀結構無法用肉眼觀察到，需要運用模型等教具展示其美感，通過感受化學結構美提升微觀探析核心素養。宏觀美和微觀美相互結合，學生通過觀察、感知欣賞化學外顯的感性美，通過展示微觀結構感受化學內在的理性美。在化學教育中教師要充分挖掘教科書中以宏微之美為主體的表現美讓學生在感受美的同時更好地理解學科知識。

2.教科書中表征美的內容分析

由圖4可見，必修一教科書中表征美美育內容主要包括動靜之美和演繹之美。在動靜之美方面，化學反應方程式和離子反應方程式通過物質在反應中變化和守恒的過程展現動態美和平衡美，在兩種美的感受中逐步培養學生的變化觀念和平衡思想。此外，通過引導學生關注原子、分子在空間中的組合狀態可以幫助其更好地感受構象美，在觀察與思考中更好地激發自身想象力和空間思維能力。在演繹之美方面，教材通過運用圖表將化學知識系統化體現出邏輯美，在以離子反應原理為代表的模型建構過程中展現出想象美與建模美，在以物質的量為代表的化學計算公式應用中體現出邏輯美和量化美。這些美育內容不僅可以培養學生的觀察力、想象力、創造力和計算思維能力，還可以提升學生的邏輯思維能力和建模能力。綜上所述，教師可以通過講解蘊含于反應方程式中的動態美與平衡美培養學生的變化觀念和平衡思想；通過在化學教學中充分展現演繹之美，有利于學生在美學思維建構中培養證據推理和模型認知能力。

3.教科書中表達美的內容分析

由圖5可見，必修一教科書中表達美美育內容以研創之美和人格之美為主。在研創之美方面，教科書實驗探究體現創新和探索的樂趣，學生需要進行各種基礎實驗，通過實驗感受探究美和創新美。同時，教科書中要求學生自行設計實驗方案的實驗內容也是化學美育的重要組成部分，學生在充分理解化學知識基礎上積極思考、自主創新，在自主實驗中感受探究美、創新美和展示美的奇妙過程。在人格之美方面，教科書通過化學史使學生感受化學的發展歷程和化學家為人類歷史作出的貢獻，培養學生尊重科學事實和運用科學方法的研究態度。教科書中涉及如測試工程師等化學與職業相關內容，學生可以了解化學在生產、科研、醫療和環保等多個領域的廣泛應用，領略化學在社會生產中重要性的同時引導其樹立正確職業觀和社會責任感，體現出化學美育中思辨與創新美、求真與協作美。教科書內容涉及化學在生活中的應用，通過介紹化學對日常生活的影響鼓勵學生將化學知識巧妙運用于生活，在教學中滲透尊重與關愛美。綜上所述，必修一教科書通過實驗探究培養學生的創新意識和探究能力，體現研創之美；通過了解化學史、化學職業和化學在生活中的應用，培養學生的科學態度和社會責任感，體現人格之美。這些內容旨在提高學生的探究能力和創新能力，培養科學素養和人文素養，在表達中實現美育落地。

五、研究結論與教學建議

1.研究結論

（1）化學美育立足三大美，多維度相互影響

化學美育立足表達美、表現美和表征美，其內容互相滲透、互相影響。其中表達美在教科書中體現最多，主要體現在研創之美和人格之美。研創之美強調提升學生化學創造力與研究力，通過研究項目或創新實驗設計，鼓勵學生主動探究和解決問題，增強實踐能力和科學素養。人格之美則強調培養學生的道德情操和價值觀念，使學生具備良好科學素養并樹立正確人生觀和價值追求，使他們成為有擔當、有品德的化學之才。以宏微之美為主的表現美主要涉及學生能夠通過觀察和實踐直觀感受的化學之美，由此培養學生觀察力、欣賞力以及對美的敏感性，進而增強其美學素養。表征美通過構建學生美學認知和審美思維，引導其內化化學現象與規律的美感，在此過程中，以動靜之美和演繹之美幫助學生理解化學知識本質和內在聯系，動靜之美著重展示化學過程中的變化和反應過程的美，演繹之美則強調通過推理和推導構建模型之美，二者并用提升學生審美與思辨能力。

（2）教科書以人格之美為中心，多種美循環促進

在必修一教科書中，表達美中的人格之美具有內容占比多、呈現方式多的特點。培養人格之美對于學生情感素養與人格建立有著至關重要的作用。首先，學生通過了解化學家在解決現實問題和改善生活等方面為社會做出的貢獻，樹立正確人生觀、職業觀和道德觀，培養嚴謹務實的科學精神、團隊合作能力和良好社會責任感。其次，學生除了學習理論知識和實驗技能外，還需要通過人格之美的熏陶培養獨立思考能力、交流能力等多方面素養，最終促進學生綜合發展。最后，通過理解和實踐，吸收和融合各種美的內容，運用多種美循環式促進提升學生綜合素質，為人格培養打好基礎。綜上所述，教科書中多種美循環式促進各項美育內容全面發展，以人格之美為核心構成一體化美育教育，全面、系統地發展學生個體，培養兼備科學素養與美學素養的時代新人。

2.教學建議

（1）立足教科書本身，挖掘加工美育要素

化學美育是結合化學與美學的教育模式，教師應充分發掘教科書中美育元素，開展融合式教學，使學生感受化學之美。教師可以通過原理內容模型建構使學生感受化學演繹之美，激發學生對科學研究的熱情。在演示實驗或學生自主探究實驗時，教師應引導學生感受化學實驗研創之美。教師可以設計課外拓展活動，讓學生更加深入地了解化學在生產和生活中的重要性，從而發展學生“社會責任”核心素養。教師可以引導學生運用所學知識來解決現實中的化學問題，從而提升學生實踐與問題解決能力，培養其“科學態度”核心素養。

（2）關注生活中的化學之美，實現美育落地

化學美育不是單純化學+美育，審美能力的培養需要教師開展創新教學設計，將化學之奇、化學之趣、化學之美等融入具體的教學實踐中，實現相互融合。化學是一門與生活息息相關的科學，化學教科書中所包含的知識和實驗主要源于生活。因此，化學教師應善于發現生活中的化學之美，從生活中獲得教學設計靈感，選擇合適的教學策略引導學生關注教科書中知識在生活中的應用，以化學之美激發學習興趣，通過美的表征提升學生審美能力，最終鼓勵其運用所學的化學知識解決現實生活中的問題，真正實現人格之美落地。

參考文獻

[1] 章鵬飛，鄭輝，吳靜.化學教學中實施美育的探討[J].教學與管理，2011（15）：143-144.

[2] 王鳳軍.談化學學科的本質特征[J].白城師范學院學報，2006（06）：21-23.

[3] 余萍，殷世東.課程美育理念的內涵、價值及實踐路徑[J].教育與教學研究，2023，37（06）：43-54.

[4] ЮА拉多盛，袁宗憲.化學課堂教學中的學生的美育教育[J].化學通報，1956（10）：49-52.

[5] 廖可珍.談談中學化學演示實驗的藝術性[J].化學教育，1981（05）：19-21+44.

[6] 陳應貴.談談化學課堂教學的板書[J].化學教學，1984（06）：12-15.

[7] 閆夢醒.為學生構建神奇的化學史與化學美的世界[J].化學教育，2008（01）：76-78.

[8] 郭金花.科學美育的價值與化學美育例析[J].化學教學，2020（02）：34-38.

[9] 蘇薇.化學演示實驗的美育滲透[J].教學與管理，2003（27）：81.

[10] 中華人民共和國教育部.義務教育藝術課程標準（2022年版）[S].北京：人民教育出版社，2022：7-8.

[11] 中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018：3-5.

[12] 畢小君，聶磊，趙伶俐，等.新課標導向下跨學科美育課程的學理依據及實踐路徑——以科學與藝術融合為例[J].課程·教材·教法，2023，43（01）：96-103.

[13] 畢華林.對高中化學學科核心素養的認識和理解[J].化學教學，2021（01）：3-9.

[14] 吳星.對高中化學核心素養的認識[J].化學教學，2017（05）：3-7.

[作者：張四方（1980-），男，安徽銅陵人，安徽師范大學化學與材料科學學院，副教授，博士；翁森翔（2001-），男，浙江諸暨人，廣西師范大學化學與藥學學院，碩士生；趙嬌燕（1998-），女，貴州畢節人，安徽師范大學化學與材料科學學院，碩士生；周辰爽（1997-），女，四川資中人，成都市雙流區實驗小學外國語學校，教師。]

【責任編輯 ? ?郭振玲】