着眼高中学生的科学素养----高中化学新课程解析与实施中的问题探讨

2019-08-20 15:10

摘自:《中国教育报》

从关注课程的 “ 学术性 ” 到重视课程的 “ 社会性 ” ,从 “ 以学科为中心 ” 向 “ 以学习者为中心 ” 转变,从 “ 知识系统 ” 向 “ 多元能力 ” 转化,鼓励学生在科学探究中提高能力,这是国际化学课程改革的趋势。 2003 年 4 月,教育部正式颁发了《普通高中化学课程标准 ( 实验 ) 》 ( 以下简称《标准》 ) 。新的高中化学课程理念从课程目标、课程结构、课程内容、学习方式、课程评价、教师专业发展等方面反映了课程改革的基本思路,力求使新的高中课程能更全面地展示未来公民所需要的化学科学素养,以更具弹性的课程结构和更丰富的课程内容,为 “ 不同的学生学习不同的化学 ” 提供基础。

1 、高中化学新课程改革的重点

建构有助于高中生全面发展的课程目标体系

以往的化学课程过分关注知识与技能目标,忽视了学生运用方法解决问题和形成价值观的过程;课程要求的 “ 统一性 ” 掩盖了学生的差异,导致不同学生在原有基础上难以获得良好的发展。高中化学新课程立足于九年义务教育的基础,尊重学生个性发展的需要,以全面提高学生的科学素养为宗旨,从 “ 知识与技能 ” 、 “ 过程与方法 ” 、 “ 情感态度与价值观 ” 三大方面较全面地阐述了课程目标,更好地体现了对高中生科学素养的具体要求,尤其突出了后两方面在学生未来发展中的重要作用,涉及到 “ 科学探究能力 ” 、 “ 问题意识 ” 、 “ 与人合作 ” 、 “ 获取信息和加工信息 ” 、 “ 反思评价 ” 、 “ 学习兴趣 ” 、 “ 实践意识 ” 、 “ 可持续发展的思想 ” 、 “ 辩证唯物主义世界观 ” 、 “ 责任感和使命感 ” 等目标。结合必修模块和选修模块的内容特点,课程的内容目标更为具体,可操作性更好,对有关的课程内容分别从认知性目标、技能性目标、体验性目标进行了概括性的描述。

确立了适应不同学生发展需要的高中课程结构

为学生提供多样化的选择是高中化学课程的明显标志,它为志趣和潜能不同的学生的进一步发展奠定了良好的基础。化学课程由若干模块组成,模块之间既相互独立,又反映学科内容的逻辑联系。每一模块都有明确的教育目标,并围绕某一特定内容,整合学生经验和相关内容,构成相对完整的学习单元。

高中化学课程由必修课程模块和选修课程模块构成。必修模块有两个,即化学 1 、化学 2 ,选修模块有 6 个,即化学与生活、化学与技术、物质结构与性质、化学反应原理、有机化学基础、实验化学。化学 1 、化学 2 是全体学生必须共同学习的课程, 6 个选修模块可根据学生的需要任选一个或几个进行学习。每个课程模块 2 学分, 36 课时。学生在高中阶段最低必须修满 6 学分。学生在学完化学 1 、化学 2 之后 ( 先学化学 1 ,再学化学 2) ,至少应从选修课程模块中任选一个模块进行学习。上述课程结构从学分上来要求,通常也称 “4+2 结构 ” 。

高中化学课程结构图课程内容力求体现基础性、时代性和人文性

传统的化学课程内容过于注重知识的 “ 系统性 ” 、 “ 严谨性 ” ,脱离学生的生活经验以及与社会发展的联系、学生的学习与未来需要分离。新课程关注学生的学习兴趣和经验,精选终身学习必备的基础知识和技能。必修课程较好地体现了初、高中阶段化学知识和技能的衔接,不仅为学生学习其他化学课程模块提供了基础,而且在过程与方法、情感态度价值观方面对高中学生提出了具体的要求。选修课程在提高学生科学素养的总目标下各有侧重,设置模块内容的线索有所不同。既反映了现代化学的特点,也充分体现了化学对人类生活和社会发展的重要影响。通过安排不同的课程模块、课程内容和学生活动,力求揭示课程的人文内涵,以进一步培养学生的社会责任感和参与意识。

通过多样化的学习方式培养学生的探究能力

与传统高中化学课程的 “ 接受 ” 式学习相比,新课程积极倡导多样化的学习方式。在内容标准的 “ 活动与探究建议 ” 栏目中设置了大量的探究课题,引导学生运用观察、实验、调查咨询、查阅资料、交流讨论等多种途径获取信息,提出具有探究价值的问题,结合有关的线索做出假设和猜想,自主设计实验和其他实践活动方案,借助模型、图表、反应式和定量方法等描述化学变化过程,使学生在探究实践中获得知识和技能,体验学习化学的乐趣。

倡导多样化的教学评价方式

与传统的轻视评价过程、关注评价结果的评价相比,化学新课程积极倡导评价方式的多样化,评价贯穿于化学学习的全过程中。提出了与新课程相应的 3 种评价方式,即纸笔测验评价、学习档案评价和活动表现评价。纸笔测验将重点放在考核学生分析和解决问题的能力上;学习档案评价是学生自主进行的一种学习和反思的过程,学生可以从多方面收集档案的内容;活动表现评价是在学生完成一系列任务 ( 如实验、调查、设计等 ) 的过程中进行的,它通过观察、记录来分析学生在各项学习活动中的表现。

积极开发和利用课程资源

在各个课程模块中,突出强调了化学实验的作用,并对实验室建设提出了基本要求。在活动与探究建议中,许多案例涉及的文献资料来源于图书馆和计算机网络,这为进一步开发和利用课程资源提供了有效的途径。为帮助学生感受化学对人类社会发展的重要作用,解决与化学有关的实际问题,课程标准从多个方面选取素材、提出课题,但还不能满足教学的需要,在实践中还需充分关注学校的、社区的、工厂的多种资源,不断地开发、优化和利用好这些资源。

采用学分管理模式,兼顾各类学生的需要

化学新课程以学分来衡量学生的学业成就。学分由各科的必修学分加选修学分组成,如化学必修为 4 个学分,选修两个学分,高中生修满并获得 6 个学分,即达到毕业要求。对学有余力或对化学特别感兴趣的学生,鼓励他们进一步选修其他模块,但对选修课程学分作了一定的限制。建议有理工类专业发展倾向的学生,可修至 8 个学分;有志于向化学及其相关专业方向发展的学生,可修至 12 个学分。在高考命题上,标准也提出了相应的建议。一是标准是高校招生化学科考试的命题依据。二是化学 1 、化学 2 课程模块的内容是高校招生化学考试内容的基本组成部分。三是考试内容应对报考不同专业的学生有不同的要求:报考人文学科或社会科学专业的学生,最多不超过 3 个模块;报考理工类专业的学生,最多不超过 4 个模块;报考化学及其相关专业的学生,最多不超过 6 个模块。

2 、实施中存在的主要问题

高中化学新课程实施一年多来,广大化学教师和教研人员认真贯彻新课程理念,努力构建新的教学观和学习观,充分利用教学资源,创设和优化教学环境,群策群力,在努力推进化学新课程的教学改革实践中做出了不懈的努力。然而,课程实施过程并不是一帆风顺的,也不可避免地出现了一些新的问题,教师们为之深感困惑。结合调查和访谈,我们认为问题主要反映在以下几个方面:

教师的观念有待进一步转变

部分教师对新课程持观望态度,对课程思想、内容体系缺乏深入的了解,仍然在以往课程的框架下进行思维,难以避免以往知识系统、教学方式、评价方式对新课程的不利影响。

依赖教材、教参和教辅资料的现象还比较严重,缺乏对教材进行深度加工的能力,忽视身边生动的、有价值的其他教学资源,难以引导学生去领悟化学新课程的内涵。

我们认为,观念转变不是一种抽象的解释,必须体现在有理论指导下的一系列实践活动之中。例如,怎样重建新课程的知识结构,如何落实过程与方法、情感态度价值观目标;在化学课堂活动中怎样开展科学探究,如何指导学生自主学习;如何克服传统教学方法的弊端,促进学生学习方式的有效转变;如何合理使用新教材,用好各种教学资源;从哪些方面对学生进行评价以更有利于他们的发展;如何培养学生的学习兴趣,通过什么途径启迪学生科学思维 …… 对这些问题认识不清、处理不当,将直接影响教师的教学行为,影响新课程目标的有效落实。

考试评价凌驾于课程目标之上

不可否认,考试作为评价的重要形式,在检查教学目标是否达成的同时,一定程度上起着调控教学的作用。针对 “ 教什么 ” 、 “ 学什么 ” 、 “ 怎么学 ” 等问题,教师和教研人员以往习惯于研究 “ 考试大纲 ” ,忽视了教学大纲的作用。今天,在实验区面临同样的问题,一部分教师不是去深入研究课程标准,而按以往的思维路线去设想若干年后高考的可能情形,以此来考察今天的教学。由于各地高考方案的不确定,一定程度上也强化了部分教师这样一种观念:只要过去考过的或以后有可能考的内容,必须要教给学生。因此,课程设计的思路、学生学习的方式、学生学习的时间主要集中在验证 “ 考 ” 的假设上,教学中出现了 “ 一步到位 ” 的现象,必修教材和选修教材混合使用,各类习题和测试的标准偏离了正常 “ 轨道 ” 。超要求、超课时、超容量、赶进度的教学在实验区并不少见,成为课程实施中一股力量强大的 “ 暗流 ” ,严重阻碍高中化学新课程的进一步实施。

必修课程的教学偏离目标

在调查中我们发现,在化学必修课程教学中,教学目标偏狭缺失的情况依然存在,对 “ 三维目标 ” 的厚此薄彼甚至顾此失彼的情况屡屡发生。有些教师认为知识与技能目标是刚性的,是可以检测的,是必须要达到的硬任务;而过程与方法、情感态度与价值观目标是柔性的,而且难以检测,因此不予重视。有的教师缺乏从整体上驾驭新教材的能力,对显性的目标能够把握,对隐性的目标认识不清。一般而言,教材中 “ 知识与技能 ” 的内容是显而易见的,比较容易把握,而 “ 过程与方法 ” 、 “ 情感态度与价值观 ” 的内容往往是隐性的,必须深入挖掘。必修课程《化学 1 》、《化学 2 》的内容标准不仅对 “ 核心的化学概念 ” 、 “ 化学基本原理 ” 、 “ 常见物质的主要性质、来源和应用 ” 作了详细的规定,同时对 “ 化学方法 ” 、 “ 可持续发展的思想 ” 等内容也有很具体的要求,为教师全面落实课程目标指明了方向。

必修课程的目标定位最重要的特点是基础性,这是区别于后续选修课程模块多样性、选择性的一个标志。化学必修课程的教学必须 “ 固守 ” 基础性的 “ 阵地 ” ,认识到它的承上启下的地位和作用。 “ 承上 ” ,是与义务教育的化学课程相衔接; “ 启下 ” ,为后续选修课程模块的学习奠定必要的基础。但是,在现实教学中 “ 拔高 ” 、 “ 加深 ” 和 “ 扩展 ” 必修要求的现象仍然存在。例如,高中化学必修模块中将 “ 化学反应与能量 ” 作为一级主题,课程标准要求学生 “ 通过实验认识化学反应的速率和化学反应的限度 ” ,教材一般从 “ 可逆反应 ” 引出 “ 化学平衡 ” 的特征即止,而 “ 化学平衡的移动 ” 、 “ 化学平衡常数计算 ” 等内容放入后续的选修课程中。有的教师受长期形成的 “ 经验 ” 的影响,在教学中对各知识点力求 “ 挖深 ” ,习惯 “ 一步到位 ” ,上述有关化学平衡的选修要求也就演化成学生的必修内容了。

值得指出,高中化学必修课程教学偏离目标有两大倾向:一是目标缺失,即注重知识与技能目标,忽视了过程与方法、情感态度与价值观目标;二是目标拔高,主要指知识与技能目标的 “ 越位出线 ” 。上述倾向的直接后果必定增大教学容量,《化学 1 》、《化学 2 》两个模块共计 72 课时难以承载实际的教学任务,课时不足的矛盾凸显,最终势必加重师生的负担。

学生学习化学的兴趣难以持续

课程按必修、选修设置,充分考虑到目前高中学生的学习基础和个别差异,循序渐进的学习有助于学生打好进一步学习化学选修课程的基础。然而,现实教学中有的教师将新课程必修的基础要求与传统课程相提并论,不仅加大教学容量,教学方法上也沿袭过去 “ 重复演练 ” 的做法。学生难以走出传统的课堂,自主实验、结合社会调查等方式学习化学离现实还有一定距离。教学资源缺乏,特别是实验条件的不足,在一定程度上也制约了学习方式的变革,影响了学生学习化学的兴趣。

调查表明,在多种因素的综合影响下,尽管课时有严格的限定,但现实教学中仍然不切实际地成倍扩展教学容量,提高教学要求,增加作业量,导致比例不小的学生提前 “ 分化 ” :必要的基础得不到落实,学习大量 “ 额外的 ” 知识又出现 “ 夹生 ” ,导致学生学习化学的兴趣减退,对进一步学习化学选修课程产生畏难情绪。某重点中学的问卷调查表明,在当前 “ 欲速则不达 ” 的学习情境中,学生从内心愿意选择化学选修课程进一步学习的情况很不乐观。这种状况任其发展,不仅影响化学知识的学习,对学生良好情感态度的形成也是极为不利的。一、现有资源难以满足新课程的要求

高中化学课程内容改革充分体现了 “ 通过实验学化学 ” 的思路,不仅在必修课程中增加了学生的探究实验,而且单独设置了《实验化学》选修课程,期望通过实验使学生的科学素养水平得以提高,同时积极倡导运用现代信息技术手段改变学生的学习方式。然而,由于各实验区教育投入的不均衡,教学条件的配备上差异明显。广东的珠江三角洲、江苏的苏南、山东的沿海地区及各省的大中城市经济基础好,在新课程实施之前考虑到了课程资源问题,在配置实验室的同时,组织人员建设化学新课程资源库,为新课程的推进创造了良好的条件。但是,不少经济欠发达地区的学校,特别是农村中学,仪器、药品严重不足,有的连教师演示实验也难以全部开出,缺少专职实验管理人员;计算机和网络技术的普及更是遥远的目标。因现实条件所限,仅有的资源难以满足课程改革的要求。解决这一难题,除当地教育主管部门应重视投入外,第一线的教师应积极创造条件,采用低廉仪器和代用药品,组织学生参观访问有关的工厂和科研单位,收集有关实验的各种影视资料,想方设法让学生有更多的机会体验科学探究。

3 、教学过程中必须处理好的几个关系

高中化学新课程有着许多与以往课程不同的特点,结合实验区教师的经验,我们认为,针对基于模块的高中化学课程的教学,不仅要领会课程改革思想,实现教学理念和教学方法的变革,还要结合课程的内容标准研究教材的体系结构,切实把握内容的深、广度,运用恰当的方法进行教学。具体而言,要求教师在教学中处理好以下关系。

课时要求与教学容量的关系

必修模块《化学 1 》、《化学 2 》教材涉及的化学知识不少,但课时却大大缩减了,怎样处理教学内容与课时的关系呢?教师必须摆脱传统的观念,准确把握《化学 1 》、《化学 2 》内容标准的深、广度,确定教学的重点。例如,在《化学 2 》 “ 化学反应与能量转化 ” 专题中,教材只用一个单元讨论了 “ 化学反应速率与反应限度 ” ,一般要求教师用 2 个课时完成这部分内容的教学。在教学过程中,不要把这部分内容尤其是化学平衡视为教学的重点按以往方式加以系统展开,而应将重点放在通过实验让学生认识化学反应的速率,探究条件对化学反应速率的影响,至于化学平衡内容只要学生通过实验和交流了解其概念即可。其余有关化学平衡的知识将在选修课程模块中进一步学习。

又如,江苏教育出版社出版的教材《化学 1 》的专题 1 第一单元 “ 丰富多彩的化学物质 ” 中介绍了 “ 物质的分散系 ” ,教材通过 “ 活动与探究 ” 栏目探讨了胶体与溶液的鉴别方法、 Fe(OH)3 胶体的制备及净水作用,教材没有涉及胶体的全部性质。其意图是让学生比较全面地了解物质鉴别的实验方法,认识化学知识在日常生活中的应用。在这部分内容的教学过程中,教师应恰当把握教材内容的广度,不必扩充胶体的其他性质,以免给学生增加负担。类似这样的例子很多,如处理不当,势必产生课时与内容之间的矛盾。

目前出版的高中新教材,内容涉及面较广、栏目众多,应培养学生养成良好的阅读习惯,通过阅读提出问题。教师并非所有内容都要讲解,教学的 “ 轻重缓急 ” 应按课程标准的内容要求来处理。对教材补充的内容,教师应慎重分析,引导学生围绕教学的重点进行学习。

知识学习与探究活动的关系

根据模块课程要求编写的高中新教材对知识呈现方式作了较大的改革,容易直接感受到教材对探究活动的重视,其中有一些结论没有直接说明,而要求学生通过实验和推理过程自己归纳总结。那么,化学的基本知识是否就不重要了?如何处理好学科知识与探究活动的相互关系呢?

我们认为,化学用语、化学概念、化学原理、元素化合物等陈述性知识固然可以 “ 系统地 ” 教给学生,但学生通过假设、观察、实验、交流、推理、归纳等过程所获得的知识更富有 “ 含金量 ” :学生经历了 “ 发现知识 ” 的过程,完成了知识的建构,将 “ 是什么 ” 的知识和 “ 如何获取这种知识 ” 融为一体,有效地培养了学生自主学习和终身学习的能力。因此,在教学过程中,教师应精心设计以实验为主的学生探究活动,把化学基础知识的教学与科学研究方法的学习有机地结合在一起,从而促进过程与方法目标的具体实现。

当然,科学探究活动的形式和内容应有助于学生领悟知识和发展能力,离开知识作为基础的活动、为追求时髦形式而展开的活动都不是真正意义上的科学探究。重视学生的探究也不是不要教师的讲解,关键是教师要研究 “ 讲什么 ” 、 “ 怎么讲 ” 、 “ 何时讲 ” ,真正在启迪学生的科学思维上下工夫。

必修教学与选修教学的关系

目前,在实验区有多种必修课程实施的模式:《化学 1 》、《化学 2 》有在一个学期内学完的,也有在一个学年内学完的。在课时紧的前提下,是着眼于课程标准循序渐进,还是立足传统的高考目标一步到位,直接影响学生的学习质量。在高中化学课程标准体系中,必修和选修课程是有序展开并互相依存的,必修、选修内容随意穿插将影响学生的学习效果。实践证明,在必修阶段,循序渐进,给学生更多成功的体验,激发学生的学习兴趣,使学生喜爱化学,对学生积极主动学习化学选修课程是极为有利的。

在必修基础上,学生必须选修至少一个课程模块,从而完成 6 个学分的学习要求。从理论上看, 6 个化学选修模块都有被选择的机会,因此必修与选修的内容衔接十分重要。但是,不同的选修课程因其内容组织的线索不同、知识的特征不同,教材在内容的结构上也有差异。有的选修教材 ( 如化学反应原理、物质结构与性质 ) 在必修基础上逐级展开,知识的衔接相对较好;有的选修教材 ( 如化学与生活、化学与技术、实验化学 ) 采用与生活、技术、实验相关的某些主题展开,主题之间相对独立,知识穿插其中,对其来龙去脉难以一一点到,主要以应用知识解释现象为主。因此,在教学过程中,教师应根据选修课程的特点、学生的实际水平确定衔接教学的内容,既不能对必要的知识 “ 置之不理 ” ,也不能 “ 顺藤摸瓜 ” ,随意地延伸和扩展知识。

从教与学方法上看,必修与选修课程之间有差异,选修课程之间也有不同。《化学 1 》、《化学 2 》的教学主要在课堂上完成,应重视教师指导下的学生探究,重视学生对知识的整理和归纳;《化学与生活》、《化学与技术》等课程更关注学生在活动中提炼知识、形成观念,运用知识对一些实际问题做出分析和决策;《化学反应原理》、《物质结构与性质》课程内容相对比较抽象,应重视教师对核心知识的讲解,通过实验启迪学生的科学思维,结合原理应用培养学生的推理能力。因此,教师应根据不同课程的结构特点,研究教学方法的改革,不能一概而论。

“教教科书 ” 与 “ 用教科书教 ” 的关系

传统课程重视 “ 教教科书 ” ,教师的教学创造力为教科书所局限。新课程提倡 “ 用教科书教 ” ,即创造性地使用教科书培养学生的科学素养。如果说深刻理解教材、精心设计教学过程是有效使用新教材的前提和基础,那么创造性地使用新教材是在这基础上的一个提升。

创造性地使用新教材,要求教师对教科书知识结构内容作适当调整,合理开发利用课程资源。教材处理是教师教学的前提,首先要求教师了解各模块教材的基本结构,深刻分析各模块教材的编写思路,明确重点知识的化学内涵,揭示不同教材中化学核心知识的形成和发展的规律;其次,要求教师能够根据社会的发展、学生的实际收集有关的教学资源,对教材的单元内容进行适当地调整,删除教科书中某些不适应学生的知识内容,并适当增加新的化学学习素材,改进演示实验和学生实验,充分利用信息技术等多种途径进行教学,以更好地符合学生的认知特点和发展需要。