基于学科核心素养的人教版高中化学新旧教材对比分析

      2017年，教育部颁布了《普通高中化学课程标准（2017年版）》（以下简称《课程标准》），对课程性质、课程理念、课程目标、课程结构、课程内容、课程评价等方面进行了全面优化，在实施建议部分对教材编写提出了指导与建议。[1]《课程标准》在三维目标[2]的基础上提出了化学学科核心素养，据此编写的人教版高中化学新教材于2020年正式投入使用，在内容选择和呈现方式上进行了相应调整。教材能够直接影响教师的教学方式和学生的学习方式，正确解读新教材所体现的化学学科核心素养是一线教师当前最为关注的问题之一。本文以“离子反应”一节为例，对人教版高中化学新旧教材进行对比分析，深入剖析新教材在化学学科核心素养的指导下做出了哪些改变以及这些改变给高中化学课堂教学带来了哪些启示。

      一、利用流程图法对比分析人教版高中化学新旧教材

      （一）研究方法

      流程图（Flow Map）法最初是一种知识结构的表征工具，近年来被广泛应用在教材评价领域，可对教材的整合广度、表征深度等进行评价。[3]本文借鉴流程图法构建的“二维度四指标”模型[4]对人教版高中化学新旧教材的“离子反应”一节进行对比分析，整理出概念流程图，并对呈现出来的信息进行评价和赋值。评价内容与赋值标准如表1所示。

      （二）知识结构、知识深度的对比分析

      对于“离子反应”一节，人教版高中化学新旧教材的整合广度与表征深度对比分析数据（数值越大，难度越小）如表2所示。

      

      

      通过表2可以看出，新教材在内容组织和知识表征方面的难度都比旧教材小。对比新旧教材流程图的核心知识点，旧教材的核心概念顺序为“电解质—电离—电离方程式—电离角度认识酸碱盐—离子反应—离子方程式书写—酸碱中和的实质—化学方程式和离子方程式的对比—复分解离子反应发生的条件”，而新教材的核心概念流程图如下页图1所示。可以看出，新教材在内容编排、素材选取、挖掘深度和呈现形式等方面发生了显著的变化，如增加探究导电性的实验，从微观角度解释NaCl固体和熔融NaCl的导电性等。这些知识的选择和呈现方式使新教材内容的广度和深度有所增加，从而降低了知识的整体难度，很好地呼应了《课程标准》提出的化学学科核心素养。

      

      1.宏观与微观相结合的视角解释问题

      对于用NaCl解释导电性的知识，旧教材先展示NaCl在水中溶解和电离的微观示意图，再将这一过程表示为电离方程式，实现了电离的微观解释和符号表征；而新教材先通过实验从宏观视角呈现NaCl固体、NaCl溶液和熔融NaCl在外加电源后的导电情况，再从微观视角解释上述情境中的NaCl粒子如何排列，如何形成电流。学生通过阅读新教材，可以清晰地建立导电这一宏观现象和带电微粒定向运动这一微观本质的联系，辩证地认识电解质在不同情形下的导电情况。学生可以通过微观示意图描述NaCl固体中的Na离子与Cl离子整齐排列，外加电场时不发生粒子运动；NaCl溶液中，Na离子与Cl离子被水分子包围，可以自由移动；熔融NaCl中的Na离子和Cl离子也可以自由移动，外加电场时发生定向运动。这些内容有助于学生理解电解质在什么情况下可以导电，并尝试从微观视角解释能导电或不能导电的原因。在“离子反应”一节中，新教材反复出现“从微观角度看”这样的语言，提示学生从微观视角去解释宏观现象，使他们逐步理解化学是在原子、分子水平上分析物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科。

      上述变化充分体现了《课程标准》提出的“宏观辨识与微观探析”素养，从宏观与微观相结合的视角来分析与解决实际问题是化学学科的基本要求之一。新教材增加了固态电解质和熔融电解质的微观导电过程，拓展了知识的广度，降低了知识的难度，使学生更容易通过阅读教材理解电解质的导电实质。

      2.注重情境创设

      在“离子反应”一节中，新教材首先创设生活情境：“给电器设备通电时，湿手操作容易发生触电事故，这是为什么呢？”以此情境为基础，让学生设计实验，收集证据，从宏观视角给出结论：“电解质溶液能够导电，因此湿手直接接触电源时容易发生触电事故。”在此基础上，新教材进一步提出问题：“为什么电解质在干燥时不导电，而溶于水或融化后能导电呢？”在这一问题情境的驱动下，新教材从微观视角详细分析了电解质的导电原理，得出了电离的概念，完成了电离方程式的书写。相比旧教材平铺直叙地解释电离过程及其微观原理，新教材的呈现方式环环相扣，生动活泼。在情境的驱动下，新教材展现了完整的化学实验探究过程，引导学生在问题解决的过程中，通过科学思维实现概念的自主建构。