王麗梅，楊清云，謝瓊儀，歐 虹，林曉明

(華南師范大學化學學院，廣州 510006)

化學教學情境是建構(gòu)學科知識的良好載體，是產(chǎn)生化學學習興趣的源泉，也是提高知識遷移應用能力的有效途徑[1]；隨著新課改的不斷深入，要優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，創(chuàng)設(shè)有價值的教學情境。初中作為化學學習的啟蒙階段，創(chuàng)設(shè)一定的情境可以讓學生的情感活動、認知活動、意志活動與化學知識建立聯(lián)系[2]。在以化學核心素養(yǎng)為培養(yǎng)目標的引領(lǐng)下，初中是一個能很好幫助學生建立化學思想的階段，以化學情境為紐帶，以教材情境為基本。通過對比分析中美兩版教材在情境創(chuàng)設(shè)方面的異同，從中整合得到更有價值的情境素材呈現(xiàn)方式，開發(fā)出了具體教學案例，能在學生學習和教師教學方面發(fā)揮作用，更好地落實立德樹人教育目標，培養(yǎng)學生的化學核心素養(yǎng)和科學素養(yǎng)[3]。

1 情境數(shù)量、類型和呈現(xiàn)方式的比較研究

研究對象是人教版初中化學教材[2011(簡稱A版)]部分內(nèi)容和美國初中主流理科教材[浙江教育出版社第三版(簡稱B版)]中的化學反應模塊內(nèi)容。

情境數(shù)量的分布可以在一定程度上解釋該內(nèi)容的重要程度和難度。通過數(shù)量分析，探討知識學習和情境數(shù)量之間的關(guān)系，找出兩版教材的側(cè)重點，發(fā)現(xiàn)不同知識點需要不同的情境類型，不同情境類型對知識的理解程度所起的作用不一樣[4]。通過比較兩版教材在同主題知識下情境類型的不同特點，分別找出了兩版教材知識學習和情境類型的關(guān)系。情境數(shù)量、情境類型確定后，與情境呈現(xiàn)方式還存在一定聯(lián)系[4]。

圖1 化學反應模塊情境數(shù)量及其所占百分比

如表1和圖1所示，在情境數(shù)量上，B版比A版多了近一半，兩者的重點又有所不同，A版?zhèn)戎刭|(zhì)量守恒和化學反應類型(66%)，B版更加側(cè)重化學反應的調(diào)控和質(zhì)量守恒(78%)。在化學方程式和配平方面，兩版數(shù)量一樣。在反應控制中，B版的情境達到12個之多。對于化學反應的類型而言，A版分4次出現(xiàn)，B版則同時在一個地方學習反應類型，并把復分解反應也歸為置換反應。

表2 化學反應中的情境類型分布

表3 化學反應中的情境呈現(xiàn)方式

如表2所示，在情境類型方面，A版的實驗探究情境和知識類情境占據(jù)主要，實驗類情境很好地揭示了質(zhì)量守恒定律，知識類情境起到了很好的過度和銜接作用。B版在生活情境、實驗情境和模擬聯(lián)想情境方面突出，生活中的情境列舉了許多實例來類比質(zhì)量守恒和化學反應的快慢。在實驗探究情境方面，有化學中的物質(zhì)反應，也有根據(jù)生活中的宏觀物質(zhì)現(xiàn)象來類比質(zhì)量守恒的實驗。在模擬聯(lián)想情境中，列舉了大量的模型，對于從微觀視角理解化學反應起到了積極的促進作用，特別是質(zhì)量守恒中的開放系統(tǒng)和封閉系統(tǒng)。情境呈現(xiàn)方式如表3所示，B版重在實驗和圖片，A版重在文字和實驗。就實驗而言，B版實驗多是生活中的宏觀實驗和常見現(xiàn)象。

2 情境構(gòu)成特征的比較研究

以往關(guān)于情境評價標準的研究包括構(gòu)成特征、功能特征、過程特征[5]。由于教材中的情境過程特征多變且不同教師處理方式不一樣，于是主要對前兩者展開比較，情境的主要價值就體現(xiàn)在這兩者之中。教師如果能判斷好情境標準，在課堂上就能提供有價值的情境，更好地展開教學。現(xiàn)將研究對象每個知識點背后的情境在構(gòu)成和功能兩個方面進行分析，找出兩版教材的不同之處，最后歸納出結(jié)論。情境的構(gòu)成特征標準如表4所示。

由表4評價標準可知，構(gòu)成特征的標準來源廣泛，涉及情境的來源、與原有知識的關(guān)系、是否是學科的核心知識、是否是學科的主題知識等。通過標準可知，在構(gòu)成特征中所占的維度越多，情境的質(zhì)量越高。分別將上述評價指標的水平分布賦予對應的分值，水平一賦1分，水平二賦2分，水平三賦3分，最后求得在四個方面的平均分。

表4 構(gòu)成特征評價水平標準

將上述情境特征進行水平劃分，對四個評價指標中各個水平的情境數(shù)量進行分析，結(jié)果如圖2所示。進行賦分計算后，兩版教材在四個評價指標中的平均水平分值如表5所示。

圖2 化學反應模塊情境構(gòu)成特征水平分布情況

表5 化學反應模塊情境構(gòu)成特征水平

該主題下兩版的相同之處頗多，整體來看差異較小，主要集中在主題知識和信息支持方面。通過分布可知，B版的分布均衡，發(fā)生化學反應的證據(jù)、化學反應的條件和質(zhì)量守恒定律的介紹更為詳細。從宏觀和微觀視角分析，背景事件的水平達到了2.04，與生活聯(lián)系緊密，主題知識也比較系統(tǒng)，但在活動過程和信息支持方面的水平低于2。A版在主題知識和信息支持方面的水平都高于2，在知識的結(jié)構(gòu)性、宏觀微觀和實驗步驟方面提供了很好的信息支持，但在活動過程中，學生的參與度仍不高。

3 情境功能特征的比較研究

根據(jù)研究工具中關(guān)于情境功能特征的分析評價標準，將情境的評價標準定位在動機、理解、思維和情感四個方面，統(tǒng)計兩版教材在這四方面的數(shù)量分布，找出各自特點。在此基礎(chǔ)上，要對具有兩個或以上功能的情境繼續(xù)進行分析，對于具有多重功能的情境進行數(shù)量統(tǒng)計分析，分析情境的常設(shè)特點。在分析時，可對構(gòu)成特征中的評價標準與功能特征進行聯(lián)系分析，在背景事件中處于2～3水平的可以認為具有動機功能，在信息支持中處于2～3水平的可以認為具有理解功能，在活動過程中處于2～3水平的可以認為具有思維功能。情感功能可以讓學生在學習化學知識的同時了解到化學對人類生活、生產(chǎn)、環(huán)境的作用。

通過圖3、圖4可知，B版在情境的功能特征數(shù)量分布和多重功能數(shù)量分布上都明顯高于A版。化學反應涉及的核心知識包括反應的條件、類型、反應物和產(chǎn)物、反應的調(diào)控、反應中量，這幾方面在B版的情境中都能很好地體現(xiàn)出來，包括化學反應條件中的閃電、活化能，反應類型中的圖畫模擬情境，化學反應中調(diào)控的溫度、濃度、催化劑影響，質(zhì)量守恒定律中的螺絲螺母模型。A版中動機的功能體現(xiàn)在實驗中，涉及氧化汞、紅磷、碳酸鈉、鹽酸、鎂條，實驗現(xiàn)象明顯，實驗背后暗含的功能豐富。思維功能體現(xiàn)在通過對實驗前后質(zhì)量的稱量得出質(zhì)量守恒定律及其微觀解釋，理解功能幾乎體現(xiàn)在各個情境中，情感功能主要是建立守恒思想。B版中動機功能體現(xiàn)在守恒定律在生活中的類比，思維功能體現(xiàn)在化學反應證據(jù)、活化能及化學方程式的配平上，理解功能幾乎貫穿所有情境中，情感功能可體現(xiàn)出學生的類比思想和守恒思想。

圖3 化學反應模塊情境功能特征數(shù)量分布情況

圖4 化學反應模塊情境多重數(shù)量分布情況

4 研究總結(jié)

兩版教材在情境的數(shù)量分布上存在差異，雖然總數(shù)相差不大，但在不同知識中依然有差異。在情境的類型中，兩版教材都能根據(jù)知識的微觀程度和難度盡可能呈現(xiàn)多類型的情境，整體比較發(fā)現(xiàn)，美版教材在生活情境、生產(chǎn)應用情境和模擬聯(lián)想情境上的數(shù)量要比人教版豐富許多。在情境的構(gòu)成特征方面，兩版教材在構(gòu)成水平的分布上由高到低都為主題知識、背景事件、信息支持和活動過程，可以看出兩版都最重視對化學主題知識的遷移和理解，其次是對知識背后所反映事件的關(guān)注，盡可能選取學生熟悉的直接事件。在情境的功能特征方面，各個主題下的功能特征均以理解、動機、情感、思維由高到低分布，說明兩版教材都注重情境對知識理解的影響，也非常關(guān)注學生的學習動機，但對思維和情感的鍛煉還有待提高。在編寫教材時，要借鑒美版在生活情境中的優(yōu)勢，多創(chuàng)造一些接近生活的情境。對于化學史情境而言，要對科學理論的發(fā)展歷程和科學家的研究歷程進行詳細介紹和解讀，培養(yǎng)學生的科學觀念和科學精神。對化學實驗的選取而言，可以多選擇一些生活中的熟悉藥品，降低學生的學習難度。