徐 偉, 韓幫玉, 王 偉
(1.合肥工業(yè)大學 附屬中學, 安徽 合肥 230601;2.合肥師范學院 化學與化學工程學院, 安徽 合肥 230601)
教學情境具有學科、認知、社會、交往等多元屬性[1],它是負載知識、發(fā)展素養(yǎng)的有效載體,情境的豐富、多樣,是教學活動開展、教學目標達成,進而實現(xiàn)教學評一體化的重要支撐。2017年高中各科課程標準中在“教學提示”部分增加了情境素材建議內(nèi)容,這引起了學界和廣大教師對教學情境,乃至對課程標準中情境素材的高度關注。2011年版初中化學課程標準中包含了“情景素材”內(nèi)容,在此基礎上,2022年頒布了新版初中化學課程標準(以下簡稱課程標準),其在教學提示部分新增了“情境素材建議”內(nèi)容,理清這些內(nèi)容特點,并據(jù)此提出相應使用建議,對于實施素養(yǎng)為本的初中化學教學來說具有十分重要的意義。
目前有關情境素材的分類研究方面,王偉、邱凱迪等從情境素材與學生經(jīng)驗的關聯(lián)程度出發(fā),將情境素材分為直接經(jīng)驗和間接經(jīng)驗兩大類,實踐情境、生活情境、社會情境、自然現(xiàn)象情境、工農(nóng)生產(chǎn)情境、化學史情境、知識類情境等7種[2-3];萬延嵐等從文化(歷史類、現(xiàn)代類)、社會(生活、社會、科學研究)以及學科(本學科、跨學科)本體視角三個維度對課程標準情境素材進行分類[4]。對情境素材的不同分類,可以幫助廣大教師更好地理解課程標準中的情境素材特點,進而為更好地使用打下基礎。本研究在前期對初中化學課程標準中情境素材初步梳理的基礎上,擬從情境與學生經(jīng)驗直接聯(lián)系的學科特點、與2011年版課標比較等角度(見表1)對課程標準中的“情境素材建議”內(nèi)容進行梳理。
通過表1可以看出,經(jīng)驗維度主要從情境素材與學生經(jīng)驗遠近的維度劃分。由情境創(chuàng)設的評價標準來看,教學情境的交往屬性是其重要的特點之一[5],教師和學生教學交往能否流暢、有效,與教學情境的熟悉程度有關,一般來說,屬于直接經(jīng)驗的情境素材,有利于學生學習興趣的激發(fā)與維持、教學問題的解決;屬于間接經(jīng)驗的情境素材,要設法搭建“腳手架”,化間接為直接,使學生經(jīng)驗位于“最近發(fā)展區(qū)”,增強教學情境的實效性。教學情境突出不同類型情境素材與學生已有經(jīng)驗的聯(lián)系,對這種聯(lián)系的研究有利于從素材向情境的轉(zhuǎn)化。而學科維度突出跨學科特征,跨學科既是新一輪課程改革各學科課程內(nèi)容重要的變革方向,也是新課程標準倡導和突出的重要特點。學科內(nèi)容和學科問題的跨學科特點,凸顯了學生利用多學科知識綜合解決真實問題的能力。從這個角度來看,情境素材的跨學科特征,有利于教師在情境素材的使用過程中,整合問題、情境素材、學生活動,構建真實、富有價值的教學情境。因此,從經(jīng)驗和學科維度對課程標準中的情境素材進行特點梳理,是合理和有效的。
表1 初中化學課程標準中情境素材內(nèi)容分析角度
通過以上的情境素材標準構建,本研究通過與2011年版課標對比,從情境素材數(shù)量和內(nèi)容分布角度對初中化學課程標準[6]中的情境素材進行梳理,結果呈現(xiàn)如下特點。
首先從數(shù)量分布上來看,如表2所示,初中化學課程標準中5個主題均有較為充足的情境素材數(shù)量,不同主題情境素材數(shù)量上的差異主要受主題內(nèi)容具體特征所限制。例如“物質(zhì)的性質(zhì)與應用”“化學與社會·跨學科實踐”兩個主題中含有大量的化學事實性知識,與之相關的情境素材數(shù)量也就較多,而“物質(zhì)的性質(zhì)與應用”等主題由于其內(nèi)容多為化學原理性知識,相對較為抽象,相應的情境素材數(shù)量較少。
表2 各主題中的情境素材數(shù)量分布
從內(nèi)容角度分析,初中化學情境素材共有140個,與高中類似,也分布在“內(nèi)容提示”欄目中,比原有2011年版課程標準相比數(shù)量上有所增加。根據(jù)表1的分類,以情境素材與學生經(jīng)驗的遠近關系進行分類來看,兩版課程標準各主題的情境素材分布如表3所示。
通過表3發(fā)現(xiàn),與舊版相比,新版課程標準新增了較多的情境素材。主題一包含的情境素材數(shù)量由0增長到22個,值得關注。同時5個課程主題均能包含多種類型的情境素材,首先生活類情境素材最多,這充分說明初中化學與生活,特別是與學生生活經(jīng)驗的緊密聯(lián)系;其次工農(nóng)生產(chǎn)類和化學史類情境素材也有較多數(shù)量的呈現(xiàn),而自然類、實踐類、知識類情境較少,這體現(xiàn)出初中化學與學生直接經(jīng)驗緊密相關的特點。結合具體主題來看,“科學探究與化學實驗”中生活類情境素材較多,反而與實驗息息相關的化學實踐類情境較少,可以進一步挖掘。“物質(zhì)的組成與結構”主題中的情境素材種類和數(shù)量也較少,這是因為一方面這是受主題內(nèi)容制約(內(nèi)容較為抽象),另一方面也啟示我們在這類主題上應多挖掘相關情境素材。
從情境素材的類型來看,新版相對舊版課程標準而言,化學史情境素材的數(shù)量有較大幅度的增長。另外,從素材的具體內(nèi)容來看,除了數(shù)量的增長,具體內(nèi)容上大多數(shù)素材也作了更新。新版相對于舊版課程標準而言,新版140個素材中有93個屬于新增內(nèi)容,反映了素材隨著時代顯著變化的特點。其中除知識類情境素材以外,實踐類、生活類等各類情境素材數(shù)量更新的比例均超過一半,對這些新增情境素材的理解,有利于挖掘情境素材的新特點。
表3 各主題中的情境素材類型分布
從素材類型來看,與舊版類似,新版課程標準中生活類情境素材數(shù)量最多,占比31.43%,如果算上與學生生活經(jīng)驗較為緊密的社會類情境,則共有64條,占比45.71%,體現(xiàn)出課程標準中情境素材貼近學生實際的特點。從具體內(nèi)容來看,新版在情境素材內(nèi)容上做了更新,既有“人體正常pH范圍、必需的微量和常量元素”等與學生健康成長有關內(nèi)容,也有與學生飲食(食用添加劑、均衡膳食)、醫(yī)療(常用藥品使用說明)、生活環(huán)境(家養(yǎng)金魚存活的條件、公交車或火車車廂內(nèi)空氣的成分)、生活用品(洗滌劑、消毒劑、自熱火鍋)等,這些都是與學生生活經(jīng)驗緊密相關的事實,較好地體現(xiàn)了從生活走向化學的理念,是學生生活類直接經(jīng)驗的客觀呈現(xiàn),有利于激發(fā)學生興趣和學生對生活中常見問題的認識和探究。
課程標準情境素材呈現(xiàn)的另一個特點就是能體現(xiàn)鮮明的真實問題導向,例如生活中的能源危機與能源開發(fā)問題,魚池的缺氧現(xiàn)象和增氧方法,工業(yè)中污水、酸性和堿性廢水的處理,塑料制品的回收、降解與再生等。問題導向的特點,有利于教師在教學設計中統(tǒng)籌進行基于問題解決的項目式、大單元設計,體現(xiàn)了課程標準中“真實問題情境創(chuàng)設”的需要。在這些問題的解決過程中,突出了跨學科特征。在“化學與社會·跨學科實踐”主題中,將“跨學科”旗幟鮮明地列在標題上,并新增了海水淡化技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展等情境素材就體現(xiàn)了跨學科特征,回應了主題要求;在其他主題中,也體現(xiàn)了良好的跨學科特點,例如“家養(yǎng)金魚存活的條件”就體現(xiàn)了化學、生物學等學科的融合,這是對課程標準“注重學科內(nèi)的融合和學科間的聯(lián)系,重視跨學科實踐活動”等課程理念的良好體現(xiàn)。
課程標準情境素材注意吸收了化學學科前沿內(nèi)容,共有14條情境素材,包括了傳感器,宇航、深海領域的供氧,超導、航空航天、國防科技領域材料等,同時特別提及了“我國獲得國家科學技術獎的化學家及其成就”內(nèi)容,體現(xiàn)了課程標準對“國家安全、生命安全與健康”等重大主題的有機融入。這些素材對于初進入化學課程學習的初中生來說,既新奇、也有趣,素材的有效使用,是學生化學職業(yè)啟蒙、引導的有效途徑,能有效彰顯學科價值、社會價值,化學學科的啟蒙價值得到凸顯。
情境素材還體現(xiàn)出鮮明的中國元素,共有37條,體現(xiàn)了課程標準對“傳承中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、厚植愛國主義情懷”的要求。具體來說,分為3個部分:首先有14個情境素材為我國古代、當代的化學思想與成就介紹,占了化學史類情境的50%,如我國古代關于制鹽、濕法煉銅、金屬冶煉,當代屠呦呦青蒿素的提取等。其次有23條包括當前與化學相關的我國科學研究與發(fā)展現(xiàn)狀內(nèi)容,如我國太陽能、氫能等能源開發(fā)現(xiàn)狀,“煤改電”工程,南水北調(diào)工程,飲用水和添加劑有關標準和規(guī)定等。最后還有部分情境素材,雖然沒有直接提及我國,但與我國息息相關,如柴灶燃燒、農(nóng)作物生長必需的化學元素、即熱飯等。情境素材對中國元素的體現(xiàn),彰顯了課程標準對學生“社會主義先進文化、中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化”等文化自信育人功能的要求。
同時還可以看到,課程標準在情境素材的編制上注意連貫性和延續(xù)性,即相似的情境在各主題中均有所體現(xiàn),例如養(yǎng)魚(金魚存活條件、魚池的缺氧現(xiàn)象和增氧方法)涉及2個主題,水(組成的探索、淡水危機、凈化方法、飲用水標準、水垢的去除,海水淡化)涉及全部5個主題等。與此類似的素材有材料、能源、制鹽、飲食與健康等,體現(xiàn)了課程標準對情境素材選取上系統(tǒng)性、連貫性特點。相似情境的重復出現(xiàn),有利于激發(fā)學生對相似問題的持續(xù)、深入思考,有助于深度學習的實現(xiàn)。
通過對課程標準中情境素材的特點分析,就初中化學教師如何更好地使用情境素材,提出以下3條建議。
情境素材是形成教學情境的基本材料,素材所能負載的知識和素養(yǎng),是具體教學中素養(yǎng)達成的載體和條件。作為化學教師,要積極研讀課程標準中情境素材特點,理清情境素材的選材立意,做好素材與學科內(nèi)容的對應關系。從教材角度來看,課程標準中的主題與教材知識結構并不是完全對應的,例如主題“科學探究與化學實驗”所規(guī)定的內(nèi)容一般會分散到具體的知識體系中,相應的情境素材也會如此。對于“我國獲得國家科學技術獎的化學家及其在建設創(chuàng)新型國家方面所取得的成就”情境素材來說,我們要認識其提出對于中國元素體現(xiàn)、我國科技發(fā)展成績和文化自信發(fā)展體現(xiàn)等層面的意涵,并思考其可在哪些學科內(nèi)容中能體現(xiàn)這些內(nèi)容。
課程標準是化學教師教、學、評的依據(jù),相對于2011年版課程標準“情景素材”,新版課程標準新增了【教學提示】欄目,并在其中從教學策略、情境素材、學習活動三方面內(nèi)容進行了統(tǒng)一論述。課程標準中的情境素材是精心挑選、經(jīng)過充分論證的,其類型豐富、承載價值多元,是教師進行教學設計與實施的良好素材。對于化學教師而言,首先要用好情境素材,在教學情境創(chuàng)設過程中注意根據(jù)教學內(nèi)容特點,有針對性地多使用這些素材。其次注意研讀【教學提示】欄目三方面內(nèi)容的對應關系,在教學情境的創(chuàng)設過程中注意三者的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。一般來說,情境素材是教學情境創(chuàng)設的載體,教學情境為學生學習活動的開展創(chuàng)造了良好氛圍,教學策略為如何統(tǒng)籌使用好情境素材和學習活動提供指南。因此,在使用中要注意在情境素材的選取上呼應后續(xù)學習活動內(nèi)容。例如在學習活動“探究燃燒的條件”內(nèi)容方面,對應的情境素材包括“即熱飯盒;自熱火鍋;燃料燃燒不充分帶來的煤氣中毒等危害”等10條素材,化學教師要在有效開展相應學生活動的基礎上,有效選取適宜的情境素材(可選取部分,一般不全部選取)加以使用。
一般來說,課程標準和對應教材的修訂、出版會遲滯于時代發(fā)展。作為化學教師來說,要研究課程中的情境素材特點和價值導向,注意及時收集、更新類似情境素材,做到教學情境素材的常用常新,從而有可能進一步實現(xiàn)教學情境創(chuàng)設的推陳出新。在收集中,一是要注意情境素材收集的多樣性,如生活、社會、化學史、化學前沿、自然現(xiàn)象情境、化學實驗等各類情境素材;二是要注意情境素材生活性和中國元素的體現(xiàn),培育學生的文化自信和民族自信心;三是在收集途徑中,注意收集時事新聞、社會熱點、科技發(fā)展成就、身邊的生活熱點等常見的素材,例如食品中的添加劑、神舟十五號飛船中材料和供氧問題等就是較好的情境素材,從而激發(fā)學生關注生活、關注我國科學前沿。
隨著新課程改革的推進,如何在課程教學中實現(xiàn)課程育人功能,從教學設計層面而言,教學情境的創(chuàng)設問題得到了廣泛關注。作為化學教師,要從情境創(chuàng)設的源頭,也就是課程標準層面,關注情境素材的選材特點并使用好,這樣才能體現(xiàn)出相關選材的指向性。▲