高中化学新教材“拓展视野”栏目的运用研究

福建省漳州第一中学（363000）余玲莉

《普通高中化学课程标准（2017 年版）》指出，教育要坚持反映时代要求，反映先进的教育思想和理念，关注信息化环境下的教学改革，关注学生个性化、多样化的学习和发展需求［1］。2019年苏教版高中化学新教材（必修）的编写理念、栏目设置以及栏目素材均有很大的变化，教学内容以学科大概念为核心，以主题为引领，结合学科特点有机融合了经济、政治、文化、科技、社会、生态等多方面发展的新成就和新成果。“拓展视野”是教材改版后还保留的栏目，但是其分布、素材发生了很大的变化。旧教材的“拓展视野”栏目的素材以介绍的形式呈现，往往被当作阅读性材料一笔带过，并未能很好地发挥其教学功能。新教材的“拓展视野”栏目内容丰富，呈现方式多样，具有很好的导向功能和对话功能。为了更好地开发和运用“拓展视野”栏目，本文从“拓展视野”栏目在新教材中的分布、素材的分类以及相应的教学策略等方面进行初步的探讨。

一、“拓展视野”栏目在教材中的分布与素材分类

新教材必修部分总共有9 个专题，其中设置的“拓展视野”栏目多达34 个。与旧教材相比，新教材知识系统的编排更加体现了STS 教育理念，模块设计更加凸显了学科思维和方法，同时学科核心素养目标也更加的明确和细化，旨在让学生从科学技术与社会的联系出发去思考科学技术在社会中的价值，树立正确的价值观。新教材的“拓展视野”栏目也随之发生了相应的变化。结合新教材理念，“拓展视野”栏目大体可以概括为展示科技技术在社会中的应用与价值、启发学科思维及方法、对学科核心知识的拓展与延伸［2］、呈现化学在生活中的应用四个方面，其素材的具体分类如表1所示。

化学学科是一门科学课程，学习者不但要掌握化学基本知识，学会从生活中发现化学，还要形成解决化学问题的一般思维与方法，具备渴望学术引领和技术支持的思想以及有参与实践的机会。“拓展视野”栏目不同类别的内容承载了不同的功能，为学习者的核心素养提供了发展的平台。如“知识的拓展与延伸”素材可加强学生的学科基础知识；“学科思维与方法”素材可锻炼学生从化学角度思考和分析解决问题的思路；“化学与生活”素材可培养学生关注化学与生活的联系的基本素养；“科技前沿技术”素材可引领学生深度思考化学与科技的力量，树立学科信仰。

二、“拓展视野”栏目在教学中的运用策略

知识的拓展与延伸来自探索，学科思维与方法的形成、对身边的化学知识以及科技前沿技术的关注需要引导。不同类型的“拓展视野”栏目的素材内容定位不同，只有采用合理有效的教学策略，才能充分发挥“拓展视野”栏目的教育功能。

（一）实验探究实现“知识的延伸与拓展”

化学实验探究是体验化学知识的产生和形成过程的基本途径，是培养学生创新意识和创新能力的重要方式，是学生透过结论追溯本质、追求真理的学习手段。实验探究过程不但能够培养学生的探究能力和质疑精神，而且也是帮助学生掌握知识关联、构建知识体系的重要枢纽。

如“醋酸在水溶液中的电离”，不只是作为一个案例展示电离存在可逆过程，它还引入了几个方面的内容：（1）可逆过程不仅仅存在于化学反应中，也存在于电离过程中；（2）如何证明弱酸电离是可逆的？（3）弱酸和强酸的区分方法有哪些？结合“观察与思考”的学习，学生知道可从可逆反应不能完全转化的角度进行实验设计。如对比1 mol·L-1的醋酸溶液与同浓度盐酸的pH、导电性、与金属反应的剧烈程度等。通过实验探究，学生不仅明白了原理，还掌握了变量探究的方法。这样的教学设计为电解质的电离平衡的学习打下了基础。

又如“简易燃料电池的制备”可以通过分组实验的方式展开：（1）通过设问燃料电池的起源是什么，引发学生思考不同能源的转化问题，进而联想和关注其他能源之间的转化；（2）分析常见的燃料电池的原料是什么，如何进行制备，促使学生结合所学知识和社会信息构建电解水模型，了解电能与化学能的转化；（3）开展分组实验，让学生直观地看到原电池的基本构造，形成实体模型，并通过动手实验亲身感受化学能与电能的转化，拉近学生与化学的距离。实验的开展，避开了原电池结构的枯燥解说过程，让学生真正感受到了化学能与电能的转化、化学与新能源之间的联系以及学习化学的意义。

（二）问题链设置开发“学科思维与方法”

思维和方法往往是在问题的解决过程中形成的。设置有层次、有启发、有深度的问题链可帮助学生形成高阶思维。“学科思维与方法”的内容从表面上看，是一个知识点的学习方法或是一个问题的处理过程，实则有以点概面的作用，是教学中开发学生思维的重要素材。

如“利用键能估算化学反应中的能量变化”，如果只是以学会应用键能计算化学反应热为学习目的，则只是浅层的模仿行为。该“拓展视野”栏目的内容是引导学生从宏观现象去思考微观结构，形成“结构决定性质”的重要化学思维。该部分内容可分为三层目标内容依次递进：第一层，掌握利用键能计算化学反应热的方法。设计问题“键能的计算涉及哪些因素”，学生则会思考分子的构型、物质的状态等。第二层，能从微观的角度分析问题，形成“结构决定性质”的学科思维。设计问题“如何验证石墨比金刚石稳定”，学生则会运用分子构型、物质状态以及能量与物质稳定性之间的关系等知识来进行系统分析。第三层，能解释一些物质溶解或电离过程中的能量变化，探索微观粒子间更多的作用力，如水合能等。设计问题“电解质的电离肯定涉及断键，如果仅是断键，为什么有些电离是放热的？一些物质的溶解没有涉及溶质的断键，为什么也存在能量的变化？”，学生则会主动结合体系中的成分去分析，考虑它们与水之间的作用力。

（三）情境创设还原“化学与生活”

化学源于生活，并服务于生活。把理论与生活实际联系起来，呈现应用化学知识解决生活问题的案例，可充分展示化学服务生活、改变生活的作用，引领学生在今后的学习生活中能够学以致用，同时培养学生在生活中关注化学的习惯。而创设生活情境，不仅可以降低学生的学习难度，还可以增长学生见识，同时起到活跃课堂气氛、激发学生学习兴趣的作用。可见，基于生活创设情境是一种行之有效的教学策略。

如“危险化学品的分类”，视频展示运输车并提出问题：一些运输车为什么贴有标识？这些标识表示什么意思？大部分学生都见过运输车，认得部分标识，学习兴趣得到激发。此时展示更多的分类标识，学生则会主动去记忆，从而达到普及该栏目知识的效果。

又如“汽油的辛烷值”，图片展示加油站工作场景并提出问题：加油站有几种类型的油？车型和油的类型是如何对应的？对应的理由是什么？92#汽油和95#汽油有什么不同？编号是如何设置的？带着这些问题，学生会主动去查询和获取相应的信息。

（四）组织研究性学习活动探究“科技前沿技术”

“拓展视野”栏目中的很多内容反映了社会的进步、化学科学与技术的发展趋势、亟待解决的重要课题，展示了化学及其技术的新成就、新进展［3］。但是由于学生的认知有限，仅仅通过课堂短暂的阅读时间，很难从单调的文字中获取更多的信息，更谈不上深入研究了。如何让学生不只是浏览，而是积极主动地去了解呢？带着任务的项目式学习就是很好的方法，可把“拓展视野”栏目的内容设计成研究性学习课题，利用课外时间组织学生开展研究性学习活动，探究科技前沿技术。

如“胶体的应用”，涉及材料、医疗以及国防等方面，其内容对于高中生来说，是生活中较少接触到的，课程标准也只是要求学生知道胶体是一种常见的分散系。而统观新教材对这节内容的编排，首先是从分散系中分散质粒子的直径大小的分类引出胶体概念；接着通过实验探究胶体分散质粒子的直径大小使其表现出的一些特殊性质与应用，如生活中常见的丁达尔效应以及净水应用；紧接着，在“拓展视野”栏目中展示胶体在各个领域的应用，并介绍胶体与表面化学是化学研究的重要分支。教材中明确了胶体的构成和常见应用，而“拓展视野”栏目意在引导学有余力的学生对胶体进行更深入的研究。因此，要充分发挥该栏目的教学功能，开展课题研究则是一个很好的选择。

当然，课题的设计需要循序渐进。教师可引导学生先把课题定位在某一领域，如“胶体在食品中的应用”，引导学生通过视频、微课、游戏问答或者家庭小实验等方式了解胶体在番茄酱、奶油、果冻布丁的制作中的作用，把“拓展视野”栏目和学生的生活经验联系起来，引发学生思考“是什么结构决定了胶体的性质”。接着，课题可再进一步扩展，如“胶体在医学上的应用与原理”。学生通过查阅资料等方式了解胶体的结构粒子及其作为药物载体的应用等，极大地加深了对“结构决定性质，性质决定应用”的认知，同时学科价值的认同感也得到了激发。

三、教学建议

一堂好课，必然是教学目标明确、教材处理得当、栏目功能运用恰到好处。教材的“步步为营”是符合学生认知发展规律的，而“拓展视野”栏目的主要功能是促进学生学科思维的发展以及学科技术的提升，而不只是知识层面的拔高。“拓展视野”栏目一定不能脱离教学目标，更不能喧宾夺主。为此，对“拓展视野”栏目的运用需注意以下几点。

第一，课题不宜过大，宜循序渐进。高中生的认知水平有限，同时学习任务繁重，没有足够的时间深入挖掘和思考，而小课题容易找到研究的方法和策略，当目标达成时，容易使学生产生内驱力去自主思考更深入的问题。

第二，设计的问题要具有引导性，以形成思维模型。问题情境中，“问题”就是通往目的地的指向牌，因此，问题需要具有引导性，而不是简单地判断“对”与“不对”。教师既要引导学生运用所学知识分析解决问题，又要为下一个问题做好铺垫，同时帮助学生构建化学学习的思维模型。

第三，核心知识不宜在知识点记忆的层面上进行拓展，而应以探究为目的，培养学生的探究能力。核心知识往往是学习难度较大的知识，如果再加深难度，必然会打击学生学习的积极性，也不符合学生的认知发展规律，而以探究为目的的了解，类似于“无压力”的游戏，更能激发学生的创新思维。

第四，化学在生活中的应用实例可以分段式呈现，以充分展现化学对生活的服务功能。如“常见化学电源”，如果教师一次性向学生介绍一次电源、二次电源、燃料电池等内容，学生只能被动接受。而让学生去搜集整理生活中不同的电器、不同的环境所需的电源种类，以及一次电源、二次电源的优缺点，不仅可以让学生了解电池的功能，更能让学生感受到需求激发创造，增强化学服务生活的学科价值认同感，培养学生以化学视角认识事物的学科素养。