人教版高中化學新教材“研究與實踐”欄目的分析和教學反思*

朱杰麗

（廣東省中山市龍山中學 廣東 中山 528471）

教育部頒發(fā)的《普通高中化學課程標準（2017年版）》（以下簡稱《2017年課程標準》）［1］提出化學課程內(nèi)容應“努力呈現(xiàn)文化、科技、社會、生態(tài)等發(fā)展的新成就、新成果，充實豐富培養(yǎng)學生社會責任感、創(chuàng)新精神、實踐能力相關(guān)內(nèi)容”。人教版高中化學新教材（以下簡稱“新教材”）就是以2017年課程標準為依據(jù)進行編排的，共有五冊，分別是《化學必修第一冊》［2］《化學必修第二冊》［3］《選擇性必修1（化學反應原理）》［4］《選擇性必修2（物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）》［5］及《選擇性必修3（有機化學基礎(chǔ)）》。［6］這五冊書中均設(shè)置了“研究與實踐”欄目。本文對這五冊教材中“研究與實踐”欄目進行分析，將其分為三種類型，并融合該欄目內(nèi)容進行了教學。

一、新教材“研究與實踐”欄目的構(gòu)成形式與內(nèi)容分析

每一個“研究與實踐”欄目的構(gòu)成形式高度一致，均包含“主題名稱”“研究目的”“研究任務”“結(jié)果與討論”四部分，每部分對具體要求的描述精辟到位。其中“研究任務”中對欄目開展的形式和方法提供了可借鑒且有指導性的策略，使欄目開展更具操作性。新教材共設(shè)置了17 個“研究與實踐”欄目，其中16 個配有與該主題切合的“欄目插圖”。雖然《選擇性必修2》第二章的“研究與實踐”欄目“制作分子的空間結(jié)構(gòu)模型”沒有欄目插圖，但是在該頁正文部分已配有極具指導性的“分子模型”圖。

二、新教材“研究與實踐”欄目的分類

根據(jù)“研究與實踐”欄目中的研究任務和功能的不同，將欄目分為以下三種類型：“調(diào)查研討型”“實踐體驗型”和“實驗探究型”。

1.調(diào)查研討型

化學是一門研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化以及物質(zhì)間相互作用關(guān)系的科學，不僅與社會發(fā)展、日常生活的關(guān)系密切，也是環(huán)境科學、能源科學等現(xiàn)代技術(shù)的重要基礎(chǔ)。調(diào)查研討型“研究與實踐”欄目是圍繞教材的一個知識點或社會、生態(tài)等熱門話題來展開的，引導學生把化學知識與生產(chǎn)、生活問題聯(lián)系起來，指導學生通過查閱資料、小組討論、形成觀點或撰寫報告。例如，《必修第一冊》第二章的“研究與實踐”欄目主題為“了解純堿的生產(chǎn)歷史”，引導學生了解純堿的重要作用及生產(chǎn)發(fā)展史實，比較三種制堿法的差別與優(yōu)劣，分析后一種制堿法與前一種制堿法相比所具有的優(yōu)勢，感悟清華大學“千分學子”侯德榜先生的家國情懷和堅強的毅力，增強民族自信心，向?qū)W生滲透“科學態(tài)度與社會責任”的核心素養(yǎng)教育。再如，在《選擇性必修1》第二章的“研究與實踐”欄目主題為“了解汽車尾氣的治理”，通過引導學生了解汽車尾氣中有害物質(zhì)的成因、危害及尾氣治理方法，引導學生關(guān)注化學安全與環(huán)境保護，樹立健康意識與社會責任感。

2.實踐體驗型

實踐體驗型“研究與實踐”欄目主要引導學生跳出固有思維模式，動手制作某種物品，或?qū)ξ锲愤M行改進，創(chuàng)造新的事物，培養(yǎng)學生樂于實踐的意識和勇于創(chuàng)新的精神。這類欄目能將紛繁枯燥的化學理論知識變成趣味橫生的集體活動，學生在實踐過程中收獲知識，在收獲知識中培養(yǎng)創(chuàng)新能力。例如，《必修第二冊》第八章的“研究與實踐”欄目主題為“豆腐的制作”，研究任務是了解豆腐的制作原理并動手制作豆腐。這個欄目內(nèi)容有機地融合了中華傳統(tǒng)飲食文化，學生在制作豆腐的過程中，充分體會到勞動的艱辛，促使學生積極實踐、勇于創(chuàng)新。筆者曾經(jīng)開展過“認識元素周期表”的欄目教學，學生在小組合作過程中，學會了分工，增強了協(xié)作和組織能力；在成果交流與分享中，提高了語言表達能力；在設(shè)計與制作元素周期表的過程中，不僅掌握了長式元素周期表的信息，而且開拓了創(chuàng)新意識，提升學科素養(yǎng)，收獲了成功的喜悅。［7］

3.實驗探究型

化學作為一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，“化學實驗”就成為了化學教學中不可缺少的環(huán)節(jié)。實驗探究型，顧名思義，就是通過化學實驗驗證某種假設(shè)或結(jié)論。例如：《必修第一冊》第三章的“研究與實踐”欄目主題為“檢驗食品中的鐵元素”，研究任務就是通過設(shè)計實驗方案和實驗操作，檢驗食品中是否含有鐵元素。看起來像是一個簡單的實驗，但是如果教師善于利用，便是一節(jié)有趣的探究型實驗課。比如，可以引導學生提出假設(shè)，設(shè)計實驗方案進行探究，從定性的角度確定某食品中是否存在鐵元素，以及鐵元素的存在形態(tài)，給學生實施探究實驗提供思路和方法。在這個過程中，可以激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的實驗探究與創(chuàng)新意識。學生將化學知識與實驗操作相結(jié)合，活動過程中擁有更多合作探究的機會，激活了學科思維，提高了搜集整理數(shù)據(jù)的能力，發(fā)展了綜合能力。由于實驗方案的設(shè)計較為復雜，因此，教師可以根據(jù)學生的認知發(fā)展規(guī)律，給予適當?shù)闹笇А?/p>

通過上述分類可知，不同類型的“研究與實踐”欄目具有不同的功能?？傮w來看，“研究與實踐”欄目在教學中的意義體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）提供生動的情境素材，以學生為本，激發(fā)學生的興趣，提升學科素養(yǎng)；（2）通過成果匯報及交流討論，不僅訓練了表達能力，還培養(yǎng)了團隊合作精神；（3）研究任務提供了行之有效的學習活動環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、實踐能力和社會責任感。（4）通過查閱資料和撰寫報告，有意識地培養(yǎng)學生獲取信息、整理信息和處理信息的能力，提高文獻檢索和學術(shù)寫作能力。

三、“研究與實踐”欄目在新教材中的分布

17 個“研究與實踐”欄目的具體情況見表1，每一個“研究與實踐”欄目的“主題名稱”與該章節(jié)內(nèi)容緊密聯(lián)系。例如：《選擇性必修3》第二章，在學習烯烴后安排的“研究與實踐”欄目主題為“乙烯的生產(chǎn)和應用”，引導學生查閱資料，了解乙烯的工業(yè)生產(chǎn)原理，并以乙烯為原料，設(shè)計生活中常見有機化合物的合成路線。不僅鞏固了乙烯的相關(guān)知識，還為第三章“有機合成路線的設(shè)計與實施”埋下伏筆，起到承上啟下的作用。由于新教材還設(shè)置“實驗”“探究”和“實驗活動”等與實驗探究相關(guān)的欄目，旨在培養(yǎng)學生的實驗能力和科學探究能力，所以實驗探究型“研究與實踐”欄目個數(shù)較少。

表1 “研究與實踐”欄目在新教材中的分布及數(shù)量

四、“研究與實踐”欄目的教學反思

“研究與實踐”欄目作為活動類欄目，是以“項目活動”為載體，給學生提供更多自主體驗、合作參與的機會，從而達到落實化學學科核心素養(yǎng)的目的?！把芯颗c實踐”欄目開展面臨的首要問題是課時計劃不足。高中學生科目多、學習任務重，教師不可能把這17個項目活動都按教材所給研究任務一成不變地實施。教師可以根據(jù)教學實際與學生的認知水平來設(shè)計適合本班學生的活動方案。

1.辨別類型，精設(shè)教學方案，有效育人

“研究與實踐”欄目不是一項獨立的課外活動，而是與教材內(nèi)容密切相關(guān)的一種教學活動。因此，我們應仔細分析章節(jié)內(nèi)容和欄目內(nèi)容之間的聯(lián)系，辨別欄目的類型，合理地融入教學活動中。一般而言，“實踐體驗型”活動可以作為校本課程的開發(fā)項目，提高自主學習的能力和解決實際問題的能力；“實驗探究型”活動可以設(shè)計成一堂實驗課，培養(yǎng)學生科學探究與創(chuàng)新意識素養(yǎng)；而“調(diào)查研討型”欄目數(shù)目較多，在時間緊湊的情況下，可以作為課堂教學的情境素材，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生社會責任感。例如：“了解食品中的有機化合物”活動屬于典型的“調(diào)查研討型”欄目，在其前文是有關(guān)基本營養(yǎng)物質(zhì)的內(nèi)容。可以將此欄目內(nèi)容作為情境素材融入課堂教學中。首先展示學生喜歡的方便面包裝袋，根據(jù)配料表進行分類。無機物有哪些？有機化合物中哪些物質(zhì)主要成分為糖類、油脂、蛋白質(zhì)，分別具有哪些作用？然后分類學習正文知識，其間還要以學生平時喜歡吃的蛋糕、雞翅等食品進行分析，最后討論飲食搭配與健康的關(guān)系。通過這樣的設(shè)計，就可以把欄目內(nèi)容有效地融入課堂教學中，讓學生認識到化學在生產(chǎn)和生活中的重要作用。

2.尊重意愿，遴選欄目活動，小事大做

首先，要懂得取舍。學生對不同項目活動的興趣會有所不同，遴選時可以充分了解學生的興趣、尊重學生的意愿。如果興趣不同，也可以采取分組的方式。其次，對于學生特別感興趣的項目活動，可以將該活動做細、做深、做透。如“了解純堿的生產(chǎn)歷史”活動作為典型的調(diào)查研討型活動，利用該活動內(nèi)容與章節(jié)內(nèi)容的關(guān)系，可以將制堿法的化學史融入鈉鹽的教學中，讓學生感受我國科學家侯德榜先生的堅毅與愛國精神。此外，教師還可以“借題發(fā)揮”，帶領(lǐng)學生到實驗室模擬侯氏制堿法進行實驗，并引導學生理解反應原理。最后撰寫報告，培養(yǎng)學生的學術(shù)寫作能力。再如，“豆腐的制作”活動作為典型的實踐體驗型活動，在實施過程中可以增加與《化學必修一》有關(guān)的丁達爾效應實驗。但學生在實驗過程中卻發(fā)現(xiàn)，用激光筆照射經(jīng)紗布過濾后的豆?jié){，卻沒有出現(xiàn)明顯的“光亮通路”?？梢韵?qū)W生講解原因，當分散系中粒子濃度較大時，粒子產(chǎn)生的散射光會相互干涉而抵消。［8］那么如何能觀察到丁達爾效應呢？經(jīng)過剛才的解釋，學生很容易想到可以把豆?jié){稀釋（如圖1所示）。學生發(fā)現(xiàn)，隨著稀釋倍數(shù)增加，“光亮通路”越來越清晰，但是稀釋至1000倍后，“光亮通路”又逐漸減弱，當稀釋至2000倍時，通路顯得很微弱。在豆腐成品評判過程中，有些學生還觀察到“做出來的豆腐質(zhì)量比原材料黃豆輕”，但市面上黃豆單價與豆腐差不多，這樣豈不是得不償失？此時可以引導學生深入研究“影響豆腐產(chǎn)量的因素”。學生根據(jù)豆腐制作過程很容易就列出幾個影響因素，如磨豆的粗細、凝固劑的種類和數(shù)量、點漿后靜置的時間等。然后指導學生利用控制變量法設(shè)計實驗方案，最后總結(jié)感悟，學生可以在課堂上展示已制作好的課件、撰寫的報告等成果。只有把項目活動做細、做深、做透才能培養(yǎng)學生有意識地利用化學原理和規(guī)律來分析問題，運用科學研究方法來解決實際問題。

圖1 用稀釋不同倍數(shù)的豆?jié){做丁達爾效應實驗

新課標指出“活動要注重開放性和發(fā)展性，鼓勵學生自主探究，精心設(shè)計活動成果的交流展示活動，保證活動的實效性。”每一個“研究與實踐”欄目的編寫立意不盡相同，教師要了解其意圖，本著因材施教的原則，合理、變通地使用欄目內(nèi)容，達到育人目的。