核心素養(yǎng)視角下新舊“化學(xué)反應(yīng)原理”模塊的比較研究

牟鵬洲 閆綠維 劉天時 姚克儉

摘 要：“化學(xué)反應(yīng)原理”是化學(xué)學(xué)科中學(xué)生要學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)理論之一，也是高考的必考點(diǎn)。但是因?yàn)橄嚓P(guān)的知識研究有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，對于學(xué)生來講研究的層次也比較高，知識點(diǎn)相互交錯，學(xué)習(xí)起來相對復(fù)雜，所以教材對各個模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行了調(diào)整，讓相關(guān)的研究方法凸顯出更強(qiáng)的綜合性和實(shí)用性。因此本文在新課程標(biāo)準(zhǔn)的核心素養(yǎng)視角下，比較人教版化學(xué)新教材（選擇性必修1化學(xué)反應(yīng)原理）與舊教材（選修4化學(xué)反應(yīng)原理）的章節(jié)內(nèi)容、欄目設(shè)置，分析新教材的變化特點(diǎn)，提出對新教材的使用建議及對“化學(xué)反應(yīng)原理”模塊的教學(xué)建議，供各位教師進(jìn)行教學(xué)調(diào)整時參考。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);化學(xué)反應(yīng)原理;比較

基金項(xiàng)目：本文系甘肅省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度“人教版統(tǒng)編高中化學(xué)新教材的分析與教學(xué)研究”重點(diǎn)課題（GS[2020]GHBZ109）成果。

作者簡介：牟鵬洲（1982—），男，甘肅省禮縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)，高級教師，本科學(xué)歷。

閆綠維（1972—），女，甘肅省禮縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)，高級教師，本科學(xué)歷。

劉天時（1966—），男，甘肅省禮縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)，高級教師，本科學(xué)歷。

姚克儉（1965—），男，甘肅省禮縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)，高級教師，本科學(xué)歷。

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱“新課標(biāo)”）由教育部制定，2017年由人民教育出版社出版，新課標(biāo)以發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨，以落實(shí)立德樹人為根本任務(wù)。人教版高中化學(xué)選擇性必修1（化學(xué)反應(yīng)原理）是依據(jù)新課標(biāo)編寫，于2020年5月首次出版（以下簡稱“新教材”）。人教版化學(xué)選修4（化學(xué)反應(yīng)原理）是依據(jù)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》編寫的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書（以下簡稱“舊教材”）。新教材在舊教材的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量的補(bǔ)充和調(diào)整，由91頁增編為123頁，內(nèi)容更加科學(xué)與充實(shí)，現(xiàn)對以上兩本教材在章節(jié)內(nèi)容、欄目設(shè)置方面進(jìn)行比較，尋找變化特點(diǎn)，為廣大教師對新教材的把握與使用提供借鑒和幫助。

一、章節(jié)內(nèi)容的比較及變化特點(diǎn)

（一）緊扣新課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了內(nèi)容的增刪、整合與順序調(diào)整

一方面，新教材緊緊圍繞新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行了相應(yīng)內(nèi)容的新增與刪除，例如新教材新增或突出了環(huán)境與體系的概念、熱量的定義、活化能、基元反應(yīng)的概念、化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控等內(nèi)容，新教材的概念體系更加科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，充分體現(xiàn)了對微觀機(jī)理和化學(xué)反應(yīng)原理的實(shí)踐應(yīng)用的重視。另一方面在舊教材的基礎(chǔ)上進(jìn)行了章節(jié)整合和順序調(diào)整，例如，新教材第一章將舊教材三節(jié)的內(nèi)容整合為兩節(jié)，第二章將舊教材第一節(jié)、第二節(jié)內(nèi)容整合為一節(jié)，第四章將舊教材前兩節(jié)整合為一節(jié)。這種整合既突出了要學(xué)習(xí)的重點(diǎn)知識內(nèi)容，也使得知識體系更加系統(tǒng)化，在順序調(diào)整上，注重知識體系的前后邏輯性，尊重學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，如將化學(xué)平衡常數(shù)這部分內(nèi)容調(diào)整至化學(xué)平衡狀態(tài)之后，影響化學(xué)平衡的因素之前，讓學(xué)生先從定性、定量的角度充分認(rèn)識化學(xué)平衡狀態(tài)，然后再探究、學(xué)習(xí)外界條件對化學(xué)平衡狀態(tài)和平衡常數(shù)的影響，調(diào)整后的知識體系更加科學(xué)、有邏輯，也更有利于學(xué)生掌握相關(guān)知識。

（二）重視與必修模塊相關(guān)內(nèi)容的銜接與過渡

必修模塊“化學(xué)反應(yīng)與能量”部分包括化學(xué)反應(yīng)與熱能、化學(xué)反應(yīng)與電能、化學(xué)反應(yīng)的速率、化學(xué)反應(yīng)的限度和反應(yīng)條件的控制等基本內(nèi)容，和舊教材相比，新教材更加注重與必修模塊相關(guān)內(nèi)容的銜接與過渡。例如，新教材簡化了學(xué)生在必修模塊就已經(jīng)掌握的“外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”，只安排了一個探究實(shí)驗(yàn);刪去了學(xué)生在必修模塊已經(jīng)掌握的可逆反應(yīng)、能源等內(nèi)容;在化學(xué)平衡狀態(tài)部分，新教材在舊教材的基礎(chǔ)上以合成氨為例，從正反兩個方向介紹化學(xué)平衡狀態(tài)的建立過程，體現(xiàn)了知識的銜接性與層級過渡。

（三）對科學(xué)圖表的全面優(yōu)化和文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的更新

示意圖、模型圖對學(xué)生理解抽象概念和原理，尤其是微觀領(lǐng)域的機(jī)理有重要的輔助作用，新教材對全書各種插圖做了全面的更換和優(yōu)化。從數(shù)量上來看，從53張?jiān)黾拥?0張（僅統(tǒng)計(jì)了各章有編號的插圖，不包括序言、封面、習(xí)題中的插圖）。從科學(xué)性來看，新教材對一些插圖進(jìn)行了修改，修改后的插圖1-2，更加科學(xué)和準(zhǔn)確。如刪除舊教材中的圖該圖能量對反應(yīng)過程的二維圖中，應(yīng)該出現(xiàn)能峰，新增了比較科學(xué)的焓對吸熱、放熱的示意圖1-4。另如對舊教材圖2-4的更改，催化劑要參與反應(yīng)，生成中間產(chǎn)物，能量變化會出現(xiàn)兩個峰，比不使用催化劑的峰更低，兩步反應(yīng)有更低的活化能，見文章圖1。

由此可見，新教材更加注重學(xué)生能力的發(fā)展，有助于學(xué)生構(gòu)建更加完善的知識框架。

二、欄目設(shè)置比較及調(diào)整意義

編寫者在新教材中進(jìn)行了不同的欄目設(shè)置，而且對原有欄目也進(jìn)行了順序及內(nèi)容的調(diào)整。新教材對欄目的設(shè)置是在原有欄目的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)整合和新增，如將“思考與交流、學(xué)與問”整合為“思考與討論”，將“科學(xué)探究”優(yōu)化為“探究”，“實(shí)踐活動”優(yōu)化為“研究與實(shí)踐”，將“科學(xué)視野”擴(kuò)充改編為“科學(xué)·技術(shù)·社會”，新增“方法導(dǎo)引”欄目等。新、舊教材欄目設(shè)置及數(shù)量簡要統(tǒng)計(jì)見表1，由該表可知，舊教材缺乏方法的導(dǎo)引，也缺乏對“研究與實(shí)踐”模塊的設(shè)計(jì)，但是舊教材給同學(xué)們設(shè)置了“學(xué)與問”欄目，通過提出一些問題，為學(xué)生的思維發(fā)展指明了方向。而在新教材和舊教材當(dāng)中，插圖的數(shù)量都比較多，新教材中插圖的數(shù)量更是有了明顯的增加。新教材相比舊教材仍然保留了資料卡片、思考與交流（新教材改為思考與討論）、科學(xué)史話、科學(xué)探究（新教材改為探究）、實(shí)踐活動（新教材改為實(shí)驗(yàn)活動）、實(shí)驗(yàn)X—X、科學(xué)視野（新教材改為科學(xué)·技術(shù)·社會）、插圖、歸納與整理（新教材改為整理與提升）、習(xí)題（新教材改為練習(xí)與應(yīng)用）、復(fù)習(xí)題（新教材改為復(fù)習(xí)與提高）這些模塊，但是在數(shù)量上大部分都做出了對應(yīng)的調(diào)整。

通過對數(shù)量及內(nèi)容的分析，新教材欄目設(shè)置有以下特點(diǎn)和意義。

（一）突出各類實(shí)驗(yàn)活動[1]，重視學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識素養(yǎng)的發(fā)展

新教材有“實(shí)驗(yàn)X-X”“探究”“實(shí)驗(yàn)活動”“研究與實(shí)踐”等各類實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐活動欄目（具體內(nèi)容見表1），它們培養(yǎng)的側(cè)重點(diǎn)不同，功能各異?！皩?shí)驗(yàn)X-X”欄目是針對相應(yīng)章節(jié)內(nèi)容設(shè)置的小實(shí)驗(yàn)，可以讓教師演示，邊講邊做，也可以讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自己完成或分組完成，該部分內(nèi)容主要體現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作和注意事項(xiàng)?！皩?shí)驗(yàn)活動”欄目共有5個，是依據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)置的不同于舊教材的學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)活動，具有一定的強(qiáng)制性，真正明確了學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，每個實(shí)驗(yàn)都按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)用品、實(shí)驗(yàn)步驟、問題和討論等標(biāo)準(zhǔn)程序精心設(shè)置，旨在全面培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰??！疤骄俊睓谀吭O(shè)置了4個探究性實(shí)驗(yàn)，每個項(xiàng)目都按照提出問題、實(shí)驗(yàn)探究、結(jié)果和討論進(jìn)行設(shè)計(jì)，內(nèi)容豐富，體現(xiàn)探究過程和思路，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神?！把芯颗c實(shí)踐”欄目設(shè)置了4個開放性實(shí)踐活動內(nèi)容，這些活動的設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)能源、環(huán)境及生活中與化學(xué)相關(guān)的內(nèi)容，有助于學(xué)生了解化學(xué)學(xué)科的核心價值，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任意識。

（二）“方法導(dǎo)引”欄目助力學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科思想和掌握化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)方法

新教材新增“方法導(dǎo)引”欄目，集中呈現(xiàn)相應(yīng)章節(jié)內(nèi)容中涉及的科學(xué)研究、化學(xué)學(xué)習(xí)過程中常用的方法，有利于學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科思想，掌握化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)方法，發(fā)展宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想和證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)。例如在“電解質(zhì)溶液中的電荷守恒與元素質(zhì)量守恒”中，介紹了離子在溶液中的變化形式和電荷守恒、元素守恒等內(nèi)容，幫助學(xué)生建立常見電解質(zhì)溶液的科學(xué)思維模型和掌握處理常見電解質(zhì)溶液的方法。在“電化學(xué)過程的系統(tǒng)思想方法”中，提出基于系統(tǒng)思想的研究方法，注重分析與綜合、局部與整體、結(jié)構(gòu)與功能、系統(tǒng)與環(huán)境等方面的相互聯(lián)系與作用。

（三） “科學(xué)·技術(shù)·社會”欄目開拓學(xué)生科學(xué)視野，著力培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”核心素養(yǎng)

“科學(xué)·技術(shù)·社會”欄目精選涉及前沿科學(xué)、關(guān)鍵技術(shù)、社會熱點(diǎn)問題和環(huán)境的拓展性內(nèi)容，這些內(nèi)容既與學(xué)生所學(xué)基礎(chǔ)關(guān)聯(lián)，又拓展了學(xué)生的科學(xué)視野。這一欄目還呈現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科在各領(lǐng)域的應(yīng)用和重大貢獻(xiàn)，讓學(xué)生感受科學(xué)技術(shù)成果對人類的重大貢獻(xiàn)。例如在“合成氨——實(shí)驗(yàn)室研究與工業(yè)化生產(chǎn)”中，展示了從1898年到2016年合成氨各階段的突破性發(fā)展過程，充分體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的社會價值，能充分培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”核心素養(yǎng)。

三、應(yīng)用新教學(xué)欄目開展“化學(xué)反應(yīng)原理”模塊教學(xué)的建議

（一）結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)模塊教學(xué)的重要功能

“化學(xué)反應(yīng)原理”這一模塊主要為學(xué)生介紹的是化學(xué)反應(yīng)與能量、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、溶液中的離子平衡這幾個方面的化學(xué)反應(yīng)規(guī)律，并且在教材中也為學(xué)生介紹了相關(guān)規(guī)律的具體應(yīng)用。通過這一模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生首先能夠意識到在化學(xué)反應(yīng)中有能量的轉(zhuǎn)化，而且能量轉(zhuǎn)化會遵循基本原理，這對于學(xué)生物質(zhì)變化觀念的形成有重要的意義。其次，學(xué)生還能夠了解到在化學(xué)反應(yīng)過程中能量的變化是遵循能量守恒定律的。此外，學(xué)生在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)知識學(xué)習(xí)時能夠了解到化學(xué)反應(yīng)原理在日常生產(chǎn)生活中都有非常重要的應(yīng)用，化學(xué)反應(yīng)原理推動著科學(xué)技術(shù)和人類文明的發(fā)展，而且也可以對自然界、生產(chǎn)生活當(dāng)中的化學(xué)變化做出合理的解釋。

（二）開發(fā)教材欄目有深度、有廣度的知識體系

新教材能夠幫助學(xué)生更好地把握從化學(xué)反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的一般規(guī)律的過程，同時也結(jié)合舊教材的內(nèi)容為學(xué)生介紹了化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化、能量的變化、方向、速率等基本的問題。而且這一部分的教學(xué)內(nèi)容與其他化學(xué)知識之間有非常緊密的聯(lián)系。所以在具體的教學(xué)中，教師必須要根據(jù)教材設(shè)置的欄目，挖掘更加有深度、有廣度的教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生整合相關(guān)知識，構(gòu)建更加完善的知識框架。教師還應(yīng)該對教材中增設(shè)的欄目予以重視，在課堂上積極地帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行探究分析，對其中的理論進(jìn)行比較和歸納，讓學(xué)生把目光聚焦于知識、原理以及化學(xué)與日常生活和社會發(fā)展的聯(lián)系上，強(qiáng)化化學(xué)知識的實(shí)際應(yīng)用價值，有效轉(zhuǎn)變化學(xué)學(xué)科的教育定位。

（三）注重教學(xué)過程中的邏輯推導(dǎo)過程

教材當(dāng)中每一個欄目的設(shè)定都是環(huán)環(huán)相扣的，教師需要充分把握每一個欄目的內(nèi)容，并且注重不同化學(xué)反應(yīng)的邏輯推導(dǎo)過程，讓學(xué)生更加深刻地了解不同化學(xué)反應(yīng)背后的原理。這些原理往往都是經(jīng)過由具體到抽象、由特殊到一般的發(fā)展過程，在人們將感性認(rèn)知和理性認(rèn)知相結(jié)合的循環(huán)推導(dǎo)過程中逐漸形成的。所以在具體的教學(xué)中，教師需要帶領(lǐng)學(xué)生根據(jù)具體的教學(xué)實(shí)例進(jìn)行一般規(guī)律的歸納，同時也要讓學(xué)生學(xué)會采取演繹的方法進(jìn)行相關(guān)知識的推理判斷，從而讓學(xué)生更好地把握化學(xué)反應(yīng)原理的本質(zhì)，解決更多的實(shí)際問題?！皻w納演繹”是進(jìn)行化學(xué)問題研究的常用方法，教師需要將這種方法貫徹到課堂教學(xué)中，也需要幫助學(xué)生掌握這種方法使用的正確技巧。

綜上所述，全新的教材保留了原有教材中的精髓部分，同時又結(jié)合當(dāng)前時代提出的培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)要求進(jìn)行了有針對性的調(diào)整，通過不同欄目的引導(dǎo)，讓學(xué)生在課堂上能夠有更加豐富的體驗(yàn)，對化學(xué)反應(yīng)原理有更深刻的理解。在這一過程中，教師也需要對新教材的各個欄目進(jìn)行認(rèn)真的剖析，并做出教學(xué)順序的調(diào)整，幫助學(xué)生在這一模塊的學(xué)習(xí)中，掌握定性分析和定量計(jì)算相結(jié)合的模式，將感性認(rèn)知與理性分析結(jié)合，注重學(xué)習(xí)的層次性，注重讓學(xué)生對知識本質(zhì)進(jìn)行更加深入的探索，讓學(xué)生在思考分析相關(guān)問題時能夠找到有關(guān)的理論依據(jù)，對學(xué)生收集信息、獲取信息、加工使用信息的能力進(jìn)行有效的培養(yǎng)，讓學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)得到進(jìn)一步的提升。

[參考文獻(xiàn)]

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