王磊,北京師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院化學(xué)教育研究所所長、北京師范大學(xué)課程與教學(xué)研究院副院長,兼任中國化學(xué)會(huì)化學(xué)教育專業(yè)委員會(huì)副主任委員,中國教育學(xué)會(huì)化學(xué)教學(xué)專業(yè)委員會(huì)常務(wù)理事,《化學(xué)教育》雜志副主編,教育部“全國基礎(chǔ)教育課程教材專家工作委員會(huì)委員”和“全國教師教育教學(xué)資源專家委員會(huì)委員”。
作為負(fù)責(zé)人之一,主持中國國家教育部中學(xué)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的研制和修訂工作。主編《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書》(北師大“新世紀(jì)”山東科技版)8冊,這是在中國大陸最為廣泛使用的化學(xué)教材之一。作為首席專家主持的北京師范大學(xué)本科課程“化學(xué)教學(xué)論”2009年榮獲國家級精品課。作為首席專家主持教育部“國培計(jì)劃”初中化學(xué)和高中化學(xué)新課程實(shí)驗(yàn)區(qū)教師遠(yuǎn)程培訓(xùn)項(xiàng)目十余項(xiàng),主持“基于專家支持的高水平化學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐(高端備課)”項(xiàng)目。
在中國大陸出版著作十余部,發(fā)表論文50余篇,在化學(xué)教育界產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。2010年應(yīng)邀出席第21屆國際化學(xué)教育大會(huì)并演講,在2010年NARST會(huì)、2011年EASE會(huì)、2012年AARE會(huì)和2013年、2015年EASE會(huì)等國際研討會(huì)上多次進(jìn)行學(xué)術(shù)交流。
義務(wù)教育課程改革十年期間,教育理念和教育形態(tài)發(fā)生了很大變化,很多地區(qū)形成了以“做中學(xué)”為核心的“問題導(dǎo)學(xué)”新型教學(xué)模式。隨著改革的不斷深入,也遇到了諸多的瓶頸問題,其中最為突出的是教材問題?,F(xiàn)有的教材是基于知識傳授式教育而編制的,與新型的教育教學(xué)形態(tài)差異較大。因此,設(shè)計(jì)適應(yīng)問題解決式教育的新課程教材就成為課改面臨的亟待解決的問題。另一方面,這十年中,國際科學(xué)教育改革也在不斷發(fā)展,更加關(guān)注學(xué)科核心觀念的建構(gòu)、關(guān)鍵能力的發(fā)展,更加注重把基于科學(xué)實(shí)踐的促進(jìn)學(xué)生核心認(rèn)知和關(guān)鍵能力的發(fā)展融合統(tǒng)一?;诖?,基于問題解決、科學(xué)探究和實(shí)踐的項(xiàng)目學(xué)習(xí)成為科學(xué)教育的最具活力的方式。
綜上所述,設(shè)計(jì)和開發(fā)一套基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的義務(wù)教育化學(xué)教科書,是非常有意義的。首先可以更好地滿足義務(wù)教育課程教學(xué)改革之亟需,其次有利于豐富國內(nèi)義務(wù)教育課程教科書的特色,再次能夠更好地迎合國際科學(xué)教育改革的趨勢。
義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)教科書《化學(xué)》由山西省教育廳策劃和領(lǐng)導(dǎo),山西教育出版社組織和出版,北京師范大學(xué)化學(xué)教育團(tuán)隊(duì)編寫,筆者擔(dān)任主編。主編王磊教授,化學(xué)課程教學(xué)論博士生導(dǎo)師,北京師范大學(xué)未來教育“高精尖”研究中心學(xué)科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任。王磊教授還是教育部初、高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)研制組負(fù)責(zé)人、修訂組核心成員,教育部國家基礎(chǔ)教育課程教材專家工作委員會(huì)委員,國家教師教育資源工作委員會(huì)委員,中國化學(xué)學(xué)會(huì)化學(xué)教育委員會(huì)副主任委員,中國教育學(xué)會(huì)化學(xué)教學(xué)專業(yè)委員會(huì)常務(wù)理事,《化學(xué)教育》雜志副主編,是北師大“新世紀(jì)”山東科技版高中化學(xué)教材主編,也是北京師范大學(xué)出版社中職化學(xué)教科書主編。
教材的副主編是北京師范大學(xué)的胡久華、魏銳兩位副教授。胡久華副教授以化學(xué)教學(xué)、化學(xué)教師教育為主要研究方向,在促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識發(fā)展教學(xué)、促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科能力發(fā)展教學(xué)、化學(xué)教科書的比較、化學(xué)教師的專業(yè)發(fā)展培養(yǎng)等方面有較深入的研究,是上海教育出版社義務(wù)教育階段《科學(xué)》教科書的分冊主編。魏銳副教授是北京師范大學(xué)中國教育創(chuàng)新研究院副院長,主要研究方向有化學(xué)教育、科學(xué)教育、博物館科學(xué)教育、化學(xué)哲學(xué)等,創(chuàng)立魏博士科學(xué)教育聯(lián)盟,致力于搭建中小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)與課程的研發(fā)與交流平臺(tái)、孵化與推廣平臺(tái)、教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力提升的支持平臺(tái),是北師大“新世紀(jì)”山東科技版高中化學(xué)教材、北京師范大學(xué)出版社中職化學(xué)教科書的核心編寫成員。
本套教材的核心編寫者包括高等師范院校的化學(xué)教育研究人員,北京和山西的優(yōu)秀化學(xué)教研員,以及具有豐富教育實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的化學(xué)特級教師和高級教師。他們均長期深入中學(xué)化學(xué)課堂,致力于化學(xué)教學(xué)研究,深度參與化學(xué)教學(xué)改革,且有豐富的教材、教師用書編寫經(jīng)驗(yàn)。
教材在編寫上以義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨,其項(xiàng)目主題從學(xué)生關(guān)心的社會(huì)或生活問題入手,重視化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的聯(lián)系,倡導(dǎo)科學(xué)探究的教學(xué)方式,發(fā)展化學(xué)核心認(rèn)識,提升學(xué)科關(guān)鍵能力,增進(jìn)科學(xué)態(tài)度和情感。教材的設(shè)計(jì)基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生自主、合作、探究化學(xué)科學(xué),探索物質(zhì)世界的奧秘,解決真實(shí)的社會(huì)生活問題,屬于將課程、教學(xué)和學(xué)習(xí)方案相融合的項(xiàng)目式的教科書。
本套教材具有如下特色:
特色之一:每個(gè)項(xiàng)目設(shè)置了真實(shí)、有意義、貼近生活、貼近社會(huì)的項(xiàng)目主題。例如,項(xiàng)目7的主題是土壤改良。這是學(xué)生在日常生活中種花或者是植樹時(shí)經(jīng)常要接觸的問題,也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必須要重視的問題。土壤需改良嗎?改良哪些方面?怎樣知道土壤里缺什么營養(yǎng)元素?肥料灑入土壤里就可以了嗎?這些問題吸引學(xué)生的興趣,和社會(huì)生活緊密關(guān)聯(lián),又有很強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)性。
特色之二:項(xiàng)目作品制作、問題解決過程、核心知識邏輯順序,三條線索并進(jìn)。項(xiàng)目作品可以認(rèn)為是一個(gè)總問題驅(qū)動(dòng),而其中的檢查進(jìn)度可以認(rèn)為是項(xiàng)目進(jìn)行過程中的驅(qū)動(dòng)。例如,項(xiàng)目4的三條線索,見文末圖。
特色之三:使學(xué)生對日常的現(xiàn)象和問題產(chǎn)生濃厚的興趣,像科學(xué)家一樣思考。具體表現(xiàn)在:(1)讓學(xué)生自主尋找問題,形成問題意識;(2)將分析問題和解決問題的第一權(quán)利交給學(xué)生;(3)對實(shí)際問題進(jìn)行深入分析,而不是停留在表面,真心實(shí)意地解決真實(shí)的問題;(4)適時(shí)恰當(dāng)?shù)丶尤肟茖W(xué)研究的基本方法和技能。例如,項(xiàng)目2“從自然界中的鹽到餐桌上的鹽”,看上去是個(gè)很生活化的話題,里面卻蘊(yùn)含了豐富的化學(xué)知識。自然界中的鹽和餐桌上的鹽在成分上有什么差別?自然界的鹽是不純凈的嗎?餐桌上的鹽是單一的物質(zhì)嗎?學(xué)生在提出一系列問題后,非常愿意參與到項(xiàng)目學(xué)習(xí)中。學(xué)生親自參與到從鹽水中分離出氯化鈉,而后深入體會(huì)分離鹽和水的生產(chǎn)工藝。這些真正地讓學(xué)生深入問題解決的真實(shí)過程是該教材的一大亮點(diǎn)。
特色之四:聚焦核心知識,彰顯知識功能,提升學(xué)科素養(yǎng)。例如,項(xiàng)目1通過對燃燒條件和影響因素的調(diào)控,可以使燃燒按照人們的需要進(jìn)行。人們可以對其中的某一項(xiàng)條件或因素進(jìn)行調(diào)控,也可以同時(shí)對多項(xiàng)條件或因素進(jìn)行調(diào)控。同時(shí)教材還指出,從科學(xué)原理到實(shí)踐應(yīng)用是有一定距離的,其中蘊(yùn)含著很多的技術(shù)思想,這也是值得研究的領(lǐng)域。從中我們可以體會(huì)到教材注重體現(xiàn)知識的學(xué)科價(jià)值、應(yīng)用價(jià)值及其學(xué)習(xí)價(jià)值,同時(shí)關(guān)注技術(shù)工程教育。
特色之五:實(shí)現(xiàn)“知識、認(rèn)知→意義、價(jià)值→行為、態(tài)度”相統(tǒng)一的化學(xué)教育,切實(shí)提高公民素養(yǎng)。讓學(xué)生在掌握學(xué)科知識的基礎(chǔ)上,發(fā)揮項(xiàng)目作品的意義和價(jià)值,最終切實(shí)落實(shí)到學(xué)生的態(tài)度和行為中。例如,項(xiàng)目5學(xué)習(xí)完成后,要求學(xué)生進(jìn)行下面的成果交流:(1)匯報(bào)展示項(xiàng)目作品“金屬制品合理使用的宣傳手冊”;(2)走進(jìn)社區(qū)開展“金屬制品的合理使用”的宣傳活動(dòng);(3)談?wù)勍ㄟ^本項(xiàng)目學(xué)習(xí)最大的收獲和體會(huì),撰寫自己的項(xiàng)目總結(jié)(包括主要的化學(xué)知識梳理、過程技能的發(fā)展,以及態(tài)度情感上的發(fā)展變化等)。
特色之六:探索項(xiàng)目實(shí)施中的核心問題與對策,落實(shí)到教材的編寫中。實(shí)施過程中可能存在這樣一些核心問題,比如:(1)活動(dòng)開放性大,課堂生成的問題難以預(yù)料和駕馭;(2)時(shí)間緊,任務(wù)的開展難以調(diào)控;(3)對學(xué)生如何提出針對性評價(jià);(4)基礎(chǔ)知識如何落實(shí);(5)如何培訓(xùn)和指導(dǎo)過程方法、技能;等等。針對這些問題,教材中提供了各種對策。例如,時(shí)間可以課上、課下統(tǒng)籌安排,一些自主學(xué)習(xí)、調(diào)查分析利用課下時(shí)間開展,節(jié)省課內(nèi)時(shí)間,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。再如,關(guān)于過程方法和技能形成,教材里提供了“方法導(dǎo)引”等欄目指引學(xué)生,提供了“資料在線”,設(shè)置了“調(diào)查分析”“實(shí)驗(yàn)探究”等欄目,鍛煉學(xué)生的資料查閱、數(shù)據(jù)處理、組內(nèi)合作等能力。
綜上,本套教材是一套具有先進(jìn)理念和創(chuàng)新特征的教材,體現(xiàn)出多年化學(xué)教育實(shí)踐研究的成果,是一套易學(xué)、好教,促進(jìn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)全面發(fā)展的教材。
策略一:充分發(fā)揮“開啟我的項(xiàng)目之旅”和每個(gè)項(xiàng)目中的“項(xiàng)目導(dǎo)引”的作用。
“開啟我的項(xiàng)目之旅”是以“從自然界中的水到千家萬戶的水”這個(gè)項(xiàng)目作為樣例,一步步指導(dǎo)學(xué)生如何開展項(xiàng)目學(xué)習(xí)。教材創(chuàng)造性地分為兩側(cè)進(jìn)行表達(dá),一側(cè)是該項(xiàng)目自身活動(dòng)的開展,另一側(cè)是如何開展項(xiàng)目學(xué)習(xí)的具體流程。從以下這些標(biāo)志性的指導(dǎo)語言,可以了解怎樣進(jìn)行項(xiàng)目學(xué)習(xí)。例如:(1)當(dāng)你拿到這個(gè)項(xiàng)目時(shí),你想怎么完成?(2)對項(xiàng)目問題分析,需做到什么?(3)為完成每一個(gè)子問題可采取什么途徑?(4)通過查閱資料,你如何獲得有效信息?等等。該項(xiàng)目既完成了自身的目標(biāo)任務(wù),又達(dá)到引領(lǐng)整個(gè)教材所有項(xiàng)目開展活動(dòng)的目的。
項(xiàng)目伊始設(shè)置了“項(xiàng)目導(dǎo)引”。“項(xiàng)目導(dǎo)引”具有幾項(xiàng)重要作用:首先是提供項(xiàng)目背景,激發(fā)學(xué)生開展該項(xiàng)目學(xué)習(xí)的興趣;其次,為該項(xiàng)目提供必要的知識素材或者是基本概念;再次,組織學(xué)生進(jìn)行該項(xiàng)目的策劃?!绊?xiàng)目導(dǎo)引”一般所用課時(shí)不多,但是其重要性不容忽視。
策略二:項(xiàng)目進(jìn)程中時(shí)刻關(guān)注“檢查進(jìn)度”,項(xiàng)目完成后組織學(xué)生進(jìn)行“成果交流”,所有的項(xiàng)目全部完成后,進(jìn)行“梳理我的項(xiàng)目成果”的學(xué)習(xí)?!俺晒笔菍W(xué)生在進(jìn)行項(xiàng)目學(xué)習(xí)后完成的一個(gè)大的任務(wù)或者是形成的一個(gè)作品,這個(gè)大的任務(wù)或作品需要分解為幾個(gè)階段逐步完成?!皺z查進(jìn)度”就是針對每個(gè)階段設(shè)置的檢查。教師要在每個(gè)任務(wù)完成后對學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的進(jìn)度檢查,這樣最終的“成果交流”才能順利進(jìn)行。最后的“梳理我的項(xiàng)目成果”實(shí)際上是針對所有項(xiàng)目而言的,教師將引導(dǎo)學(xué)生和所在小組的同學(xué)一起來開發(fā)一本“化學(xué)手冊”,旨在梳理以下三個(gè)方面的內(nèi)容:(1)對物質(zhì)和變化的認(rèn)識;(2)解釋身邊的現(xiàn)象,解決生活中的問題;(3)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化,例如從黃銅渣中提取有價(jià)產(chǎn)品。
策略三:有針對性地用好教材中不同類型的欄目。
教材設(shè)置了“實(shí)驗(yàn)探究”“交流研討”“調(diào)查分析”“自主學(xué)習(xí)”等核心活動(dòng)欄目,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目學(xué)習(xí)。對于這些核心活動(dòng)欄目,教師要提前做好準(zhǔn)備工作,例如“調(diào)查分析”要安排學(xué)生提早在課下進(jìn)行調(diào)查。在具體的教學(xué)設(shè)計(jì)中,教師要注意創(chuàng)造性地應(yīng)用教材中的這些欄目,要給學(xué)生充分思考和交流的時(shí)間。這些欄目承載著教材核心內(nèi)容的教學(xué)任務(wù),要給予足夠的重視。這些欄目的教學(xué)實(shí)施,不僅是落實(shí)知識與技能的重要環(huán)節(jié),也是實(shí)現(xiàn)對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)過程、方法和情感教育的重要方式和途徑。
為幫助學(xué)生更好地完成項(xiàng)目,并在項(xiàng)目實(shí)施過程中形成化學(xué)學(xué)科的知識體系,教材中還設(shè)置了“知識支持”“資料在線”“方法導(dǎo)引”“身邊的化學(xué)”等欄目,對核心活動(dòng)欄目形成有益的補(bǔ)充。其中“知識支持”“方法導(dǎo)引”等欄目旨在引領(lǐng)學(xué)生建構(gòu)完成某項(xiàng)新任務(wù)所必需的知識和技能,“身邊的化學(xué)”“資料在線”等屬于資料性欄目,旨在引導(dǎo)學(xué)生從不同的視角豐富對化學(xué)知識的了解,不作為基本要求。
教材還設(shè)置了“總結(jié)反思”和“項(xiàng)目整合”等欄目,旨在幫助學(xué)生建立學(xué)科知識之間的聯(lián)系,對所學(xué)的知識與技能、過程與方法進(jìn)行整合。“總結(jié)反思”是項(xiàng)目中每個(gè)任務(wù)完成后對學(xué)科知識和能力發(fā)展所進(jìn)行的歸納,“項(xiàng)目整合”是整個(gè)項(xiàng)目完成后對項(xiàng)目自身和化學(xué)學(xué)科知識所進(jìn)行的概括整理。對于這種類型的欄目,可以一開始帶著學(xué)生進(jìn)行歸納、整理,然后逐步放開,到最后要實(shí)現(xiàn)學(xué)生能自主進(jìn)行概括整理,完成提升。
本套教材共設(shè)計(jì)了8個(gè)主題學(xué)習(xí)項(xiàng)目,另外有“開啟我的項(xiàng)目之旅”一個(gè)導(dǎo)引性項(xiàng)目和“梳理我的項(xiàng)目成果”復(fù)習(xí)總結(jié)性項(xiàng)目。教材采用項(xiàng)目與學(xué)科知識兩條線索并列、融合的結(jié)構(gòu)體系,在編寫時(shí)采用項(xiàng)目標(biāo)題的雙線共進(jìn)方式。例如項(xiàng)目1用探索燃燒的奧秘、物質(zhì)的變化兩條線并進(jìn)且相互融合的方式,項(xiàng)目3用構(gòu)建微觀模型、物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)兩條線并進(jìn)的方式,項(xiàng)目5用合理使用金屬制品、金屬的性質(zhì)兩條線并進(jìn)的方式,等等。這樣做的結(jié)果是,既有明確的項(xiàng)目任務(wù),又有化學(xué)核心知識,將項(xiàng)目任務(wù)和化學(xué)核心知識相互結(jié)合,相互支撐。學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)的同時(shí),掌握化學(xué)核心知識,形成化學(xué)核心認(rèn)識,解決和化學(xué)有關(guān)的社會(huì)問題。