谢楚祯 杨梓生
摘要:鲁科版高中化学必修新教材共安排了6个具有项目式学习的特色栏目“微项目”;“微项目”注重以学科大概念来统领学习内容,强调以核心知识为中心扩散统整相关知识,注重创设真实问题情境驱动学生学习促认识思路建构,体现了结构化组织化课程内容、在真实问题情境中开展学习、引导教与学方式转变等素养导向的教学理念,从而具有很好的化学学科核心素养培育与发展价值。
关键词:化学学科核心素养;高中必修化学;微项目;教材分析
文章编号:1008-0546(2021)04-0091-02 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2021.04.023
《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》(简称“课程标准”)强调[1]:高中化学教材的編写,应关注学科内容的系统性和结构化组织,注重真实性情境、复杂性问题与多样性活动的整体设计,重视实验探究与实践活动以促进学习方式的转变,从而实现发展学生化学学科核心素养的目标追求。为此,山东科学技术出版社2019年出版的“普通高中教科书·化学”必修教材(简称“鲁科版高中化学必修新教材”),于每章章末各自安排一个“微项目”。“微项目”不仅呈现了若干条“项目学习目标”以揭示相应的学习活动要求,而且围绕学习目标设置2-3个项目活动驱动学生开展问题解决活动。由于“微项目”强调将学习任务项目化,引导学生基于特定的真实情境、根据特定认识角度与推理思路解决真实问题,因而有利于学生巩固知识、发展能力、培育素养[2]。认真分析鲁科版高中化学必修新教材的6个“微项目”,可以发现具有三个方面的编写特点,从而很好地凸显“课程标准”强调教材编写应遵循“以发展化学学科核心素养为主旨”的原则与要求[3]。
一、以大概念统领学习任务与内容
文献指出[4]:学科大概念并不是具体的学科概念,而是学科众多知识和操作程序的联结体,是事物本质特征或学科思想方法的高度抽象表述。教材编写时,注重以学科大概念为抓手,组织学生开展学习活动,能够有效提升知识的结构化水平,从而有助于学科核心素养的培育与发展。为此,鲁科版高中化学必修新教材编著者设计“微项目”时,注重聚焦相应章节的学科大概念,凸显学科大概念的认识与思维功能,并以项目活动为载体,引导学生在项目学习活动中巩固、整合与强化章节涉及的学科知识,建构问题解决的学科认知模型和经验图式,实现对所学知识的综合应用和迁移创新,从而发展学生的化学学科核心素养。
如鲁科版高中化学必修新教材第一册第2章“微项目科学使用含氯消毒剂——运用氧化还原反应原理解决实际问题”,包含“解读84消毒液的产品说明”和“探究消毒剂的使用问题”两个项目活动。“项目活动1—解读84消毒液的产品说明”要求学生自主阅读“84消毒液”说明书,了解消毒液的主要成分、探究“84消毒液”不能与酸混用的原因;“项目活动2—探究消毒剂的使用问题”,依据消毒剂使用过程中产生的现象和出现的问题,解决真实情境“巴西游泳池水变绿事件”的具体问题(为何游泳池水变绿),实现对物质性质的科学预测、化学反应的合理推断并实验验证。两个项目活动以“科学使用含氯消毒剂”为项目任务,按照“了解‘84消毒液主要成分→对说明书中的注意事项进行解释→理解84消毒液为什么不与含酸的洁厕剂同时使用→对里约热内卢的游泳池变绿进行解释”的路径开展项目学习。
不难发现,该微项目选择含氯消毒剂这一高中化学经典素材,强调以“元素观”“分类观”等核心观念为统整,立足物质类别和元素化合价两个角度预测含氯物质的性质,基于氧化还原反应视角开展相关物质性质的项目探究活动,建构物质氧化性、还原性的思路方法,从而很好地掌握含氯物质的主要性质、提升探究陌生物质性质的实验探究能力、形成合理使用含氯消毒剂的意识和能力,实现“宏观辨识与微观探析”“科学态度与社会责任”等化学学科核心素养的培育与发展。
二、以核心知识为中心的发散整合
“微项目”置于每章章末,具有统整学科章节内容的功能。如何解决章节内容多、课时紧(限于模块总课时,每个“微项目”一般只安排2个课时)的问题呢?编著者在开发“微项目”时,在充分考虑不同知识在学科核心素养培育与发展方面的价值、项目学习目标与学科内容基础上,精选本章处于中心地位、能够发挥关键作用的核心知识作为解决项目活动任务的学科资源和学习支架,进而设计“少而精”、对学生具有一定挑战性的少量项目活动(一般为2-3项)。项目学习时,以核心知识为中心、以项目活动为工具来发散拓展、关联链接相应的学科内容,从而凸显化学核心知识的功能价值、整合章节内容的相关知识,促进学生化学学科核心素养的发展。
以“微项目海带提碘与海水提溴——体验元素性质递变规律的实际应用”为例,该“微项目”安排在鲁科版高中化学必修新教材第二册“第1章原子结构元素周期律”的章末。教材安排了“项目活动1海带提碘”和“项目活动2海水提溴”两个活动任务。项目学习时,要求学生结合必修第一册学习的有关元素及其化合物性质、氧化还原反应等知识,利用元素周期律、元素周期表等相关知识(元素性质的递变规律),分析对比不同物质的性质差异,进而根据物质的性质及其差异,选择物质富集、分离以及提纯的方法,从而建立起物质分离提纯的基本思路、实现物质的分离,从而达成“通过海带提碘和海水提溴工艺流程的设计,体会元素周期律、元素周期表在分析、解决实际问题中的价值”[5]的“微项目”学习目标。
很明显,编著者在设计该微项目时,注重以本章核心知识——兀素周期律与元素周期表为中心,以物质分离与提纯实验技能为工具(教材以“方法引导”“拓展视野”等栏目加以呈现),通过海带提碘与海水提溴项目活动,进行第ⅦA族元素氯、溴、碘物质的性质及其相似性与其递变性的拓展以及与原子结构、氧化还原反应相关知识的整合应用,深化对原子结构与元素性质关系的认识、发展“各类物质一般性质-氧化性和还原性-相似性和递变性”的元素及其化合物化学性质的认识模型[6],从而培育“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”等学科核心素养的培育。
三、以问题解决促认识思路建构
化学学科核心素养的培育,强调学生化学学习过程建构起化学认识的角度、思路和方法[7]。要实现这样的追求,显然靠化学知识的死记硬背、化学习题的强化训练是不可能实现的,而是在分析和解决真实问题任务过程中发展起来的。因此,教材编写必然强调创设真实情境、精心设置任务,以期引导学生自主调用已有知识作为分析问题和解决问题的认识角度和推理思路、结合项目呈现的新情境信息开展项目任务探究活动,从而促进学生发展关键能力、形成正确价值观念等。认真分析鲁科版必修新教材包含的六个“微项目”,可以发现项目素材紧密联系学生的生活实际,并根据学习发展进阶要求设置若干具有一定复杂性的项目任务,以引导学生在真实的问题情境中探究陌生物质的性质与转化,建构问题解决的化学视角与思路方法,提高学生应用知识分析问题、解决问题的能力。
如鲁科版高中化学必修新教材第一册“微项目探秘膨松剂——体会研究物质性质的方法和程序的使用价值”,选择学生较为熟悉的、体现物质在真实情境中使用的情境,基于膨松剂能使食品膨松或松软、单一膨松剂存在缺陷的事实或认识,引导学生开展“探究碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理”“设计并使用膨松剂”等两个项目活动,从而实现研究物质性质研究的基本方法(分类、比较、观察、实验等)与思路框架(观察物质外部特征→预测物质可能性质→开展实验观察→解释与得出结论)的深化与应用。除前面介绍的三个“微项目”外,鲁科版高中化学必修新教材其他三个“微项目”的项目任务及期望建构(应用)的认识思路框架如表1。
这些“微项目”的学习,基于特定情境驱动、项目任务解决,除能很好地培育“科学探究與创新意识”“科学态度与社会责任”等学科核心素养外,还能促进学生建构化学认识角度与思路,从而培育学生“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”等学科核心素养。
综合前述分析可知,鲁科版高中必修化学新教材“微项目”聚焦化学大概念和学科核心知识,凸显化学大概念的素养发展价值、核心知识的认知功能和统摄作用;强调学生“基于情境、问题导向”开展高中化学必修课程的学习,注重转变中学化学教与学的方式,引导学生在真实问题分析与解决问题过程中实现知识的综合应用和迁移创新、建构化学认识模型和问题及其认识框架解决思路。鲁科版高中化学必修新教材“微项目”的这些特点,有效促进化学知识向能力转化,教学时如能准确把握与合理利用,将能有效培育与发展学生的化学学科核心素养。
参考文献
[1][3]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)[S].北京:人民教育出版社,2020:82-84,81
[2]杨梓生.在结构化认识中发展化学学科核心素养——简析鲁科版高中必修新教材《化学1》的编写特点[J].福建教育,2020(28):34-36
[4]何彩霞.化学学科核心素养导向的大概念单元教学探讨[J].化学教学,2019(11):44-48
[5][6]王磊.普通高中教科书化学(必修)第二册[M].济南:山东科技出版社,2019:30,34
[7]王磊.科学建构学科核心素养的发展进阶——鲁科版高中化学必修新教材的编写思路[J].中学化学教学参考,2020(3):1-8