嚴文法 萬盈盈 徐婉玥 劉貝貝

摘要：基于對《普通高中化學課程標準（2017年版）》和國務(wù)院辦公廳頒布的《關(guān)于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見》的解讀，在對教學情境進行定義和分類的基礎(chǔ)上，對新蘇教版高中化學必修教材中情境的主要類型及內(nèi)容特點進行了分析，并結(jié)合情境設(shè)計的整體特征為教師開展情境教學提出了建議。

關(guān)鍵詞：新蘇教版教材；情境；核心素養(yǎng)；教材分析

文章編號：1008-0546（2022）01-0082-05中圖分類號：G632.41文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.01.020

*本文系2020年度教師教育研究項目“基于核心素養(yǎng)發(fā)展的化學公費師范生專業(yè)必修課‘化學教學技能訓練’課程內(nèi)容構(gòu)建與教學模式研究”（項目編號：JSJY2020012）和2019-2020年度陜西師范大學基礎(chǔ)教育改革項目“核心素養(yǎng)視域下中學教師‘素養(yǎng)為本’的教學設(shè)計能力提升策略與實踐”（項目編號JCJY021）階段性研究成果。

情境是發(fā)展和評價學生核心素養(yǎng)的重要載體[1]，也是開展“素養(yǎng)為本”的教學過程中不可或缺的要素之一?！镀胀ǜ咧谢瘜W課程標準（2017年版）》（以下簡稱“2017年版課標”）指出“真實、具體的問題情境是發(fā)展學生化學學科核心素養(yǎng)的重要平臺，為學生化學學科素養(yǎng)提供了真實的表現(xiàn)機會”，強調(diào)教材編排要“將核心概念與情境、活動、問題解決融為一體，凸顯教材內(nèi)容主題的素養(yǎng)發(fā)展功能”，教材內(nèi)容“應(yīng)具有真實情境性，體現(xiàn)時代性，有利于學生知識視野的拓展，感悟科學、技術(shù)、社會、環(huán)境的相互影響”，并建議練習題目的設(shè)計“應(yīng)具有一定的情境性和綜合性，為學生解決真實情境下不同復(fù)雜程度化學問題提供素養(yǎng)表現(xiàn)的機會”[1]。2019年6月國務(wù)院辦公廳頒布的《關(guān)于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見》在深化教育教學的具體要求中也指出：“積極探索基于情境、問題導向的互動式、啟發(fā)式、探究式、體驗式等課堂教學”[2]?？梢钥吹?，在深化課程改革、落實立德樹人根本任務(wù)的背景之下，情境所承載的發(fā)展和評價學生核心素養(yǎng)的價值應(yīng)在教材編寫與課堂教學中予以重視?；诖?，剖析以2017年版課程標準為依據(jù)修訂的普通高中化學新教材如何體現(xiàn)相關(guān)的情境創(chuàng)設(shè)理念值得關(guān)注。本文在情境視域下，選擇新蘇教版高中化學必修教材（以下簡稱“新蘇教版教材”）為研究對象，在對教學情境進行定義及分類的基礎(chǔ)上，對教材中情境設(shè)計的具體內(nèi)容及編排特點進行了系統(tǒng)分析，為教師設(shè)計真實情境下素養(yǎng)導向的課堂教學提供建議。

一、教學情境的定義與分類

1.教學情境的定義

《辭?！分袑η榫车亩x是：“一個人在進行某種行動時所處的特殊背景，包括機體本身和外界環(huán)境因素”[3]。這也指明“情境”較之“情景”不僅包括顯性的實體環(huán)境、活動場景，還包括蘊含在情景當中的相互交織的隱性心理氛圍。有研究者指出教學情境是教師為教育教學創(chuàng)設(shè)的具有情感氛圍的情境，是教育教學過程中的基本要素，是承載學習者的認知、情感和行為發(fā)展以及社會文化背景的教學綜合體[4]。綜合來看，我們認為教學情境是指在課堂教學過程中，教師根據(jù)教學內(nèi)容與教學目標、學生的認知水平和心理特征以及客觀現(xiàn)實條件所創(chuàng)設(shè)的一種引起學生的情感和心理上反應(yīng)的、對學生的意義建構(gòu)起幫助和促進作用的特殊的氛圍和環(huán)境[5]。

2.教學情境的分類

按照不同的標準，情境有不同的分類，比如按照情境的來源、情境的載體、情境所處的歷史事件等分類標準[6-8]。依據(jù)課程標準中情境素材內(nèi)容，參考已有情境分類方法，本文以情境素材的類型為分類標準，將新蘇教版高中化學必修新教材中的教學情境分為化學史情境、生活經(jīng)驗情境、化學探究情境、跨學科情境、科技前沿情境、模型模擬情境、工業(yè)生產(chǎn)情境七類，如表1所示。

二、新蘇教版教材情境的類型分析

在界定和明晰教學情境定義和分類的基礎(chǔ)上，本文對教材的正文、溫故知新、基礎(chǔ)實驗、實驗探究、拓展視野、科學史話等九個主要欄目以及設(shè)置練習的理解應(yīng)用部分進行情境類型的數(shù)量統(tǒng)計（見表2），具體分析如下：

1.生活經(jīng)驗情境

統(tǒng)計結(jié)果發(fā)現(xiàn)，生活經(jīng)驗情境是新蘇教版教材中設(shè)計最多的情境類型，共有84處，比如：含氯消毒劑的介紹、二氧化硫作為食品添加劑的使用、鋼鐵腐蝕在“暖貼”中的應(yīng)用等。同時，生活經(jīng)驗情境以多樣化的方式呈現(xiàn)，除了在正文的圖文中穿插介紹，還結(jié)合“拓展視野”“生活向?qū)А钡葯谀恳约霸u價習題部分進行引入。化學源于生活又高于生活，通過向?qū)W生展現(xiàn)化學知識和原理在實際生活中的運用，引導學生尋找生活中的“化學”，能夠幫助學生建立“從生活走向化學，再從化學走向生活”的理念。

2.化學史情境

新蘇教版教材中設(shè)計化學史情境共有25處，新版教材設(shè)計的“科學史話”及“拓展視野”欄目專門選取了重要的中外化學史實，比如：人工合成尿素、青蒿素的提取、戴維用電解法發(fā)現(xiàn)新元素、元素周期律的發(fā)展等。通過化學史情境素材的合理使用，將靜態(tài)的結(jié)果化的知識轉(zhuǎn)化為動態(tài)的知識發(fā)展史呈現(xiàn)給學生[9]，讓學生認識到“知識不是孤立的存在，知識產(chǎn)生于一定的社會文化背景，知識有其發(fā)展的脈絡(luò)，知識在實際生活中有一定的效用價值”，幫助學生完整、深入地了解化學發(fā)展的歷史過程，增進對科學本質(zhì)的理解。

3.化學探究情境

新課標強調(diào)“化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學，要開展以化學實驗為主的多種探究活動[1]”，在新課標基本理念的引領(lǐng)下，新蘇教版教材設(shè)計了較多的探究活動，比如14個基礎(chǔ)實驗、15個實驗探究、5個調(diào)查研究等，但探究活動只是為了幫助學生獲得科學知識、提升科學探究技能而設(shè)計的專門教學活動，不能等同于探究情境。創(chuàng)設(shè)化學探究情境是為了激起學生對化學學習的興趣，讓學生在探究過程中能夠與情境產(chǎn)生內(nèi)在情感共鳴，增進學生對科學探究的理解和知識的深度學習，發(fā)展學生的高階思維能力和創(chuàng)造性的問題解決能力[10]?；谶@一認識，通過分析，我們認為新蘇教版教材設(shè)計了膠體和溶液性質(zhì)的探究實驗、加碘鹽中碘元素的檢驗、霧霾知多少的成因調(diào)查、合成氨技術(shù)與糧食生產(chǎn)的調(diào)查研究等7處化學探究情境。

4.科技前沿情境

新蘇教版教材中科技前沿情境共有15處，結(jié)合我國最新的科研技術(shù)進展，新版教材中展示了很多“新技術(shù)、新材料、新路線”，包括飛秒化學技術(shù)、稀土資源的開發(fā)和利用、鎢、鈦等金屬在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用介紹等。這類情境多數(shù)出現(xiàn)在教材“拓展視野”這一欄目，科技前沿情境作為與化學發(fā)展熱點和趨勢密切聯(lián)系的情境，凸顯了現(xiàn)代科研領(lǐng)域的發(fā)展成果，尤其反映了我國科研工作者在研究方面取得的重要成就，體現(xiàn)了真實情境之下所彰顯的時代特性，有利于拓寬學生知識視野和職業(yè)視野，激發(fā)學生為推動人類可持續(xù)發(fā)展作出貢獻的意識，為學生日后參與社會決策奠定基礎(chǔ)。

5.模型模擬情境

新蘇教版中模型模擬情境有29處，包括航天器能量儲存系統(tǒng)原理示意圖、碳的同素異形體的結(jié)構(gòu)模型、肥皂去污原理示意圖等，體現(xiàn)了化學學科從微觀層面認識、表征和創(chuàng)造物質(zhì)的學科特征。以教材中呈現(xiàn)肥皂的去污作用原理示意圖為例，通過“硬脂酸根離子一頭‘拉著油’，另一頭‘拉著水’，合成洗滌劑的分子將油污拖下水”的圖示，展示了親水基團和親油基團的特點，幫助學生生動形象地理解肥皂的去污作用原理[11]。以承載微觀世界的模型模擬情境作為連接宏微之間的“橋梁”，能讓學生從微觀角度認識、理解物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應(yīng)用”的觀念。

6.工業(yè)生產(chǎn)情境

新蘇教版教材中設(shè)計的工業(yè)生產(chǎn)情境包括合成氨、海水中提取碘、鎂、溴的化工技術(shù)、處理金屬切削加工廢液的工藝流程等19處。這類情境在教材中的位置編排比較均勻，在知識正文、支撐欄目以及習題中都有分布。比如教材中工業(yè)制備硫酸的情境，從正文的圖文結(jié)合到交流討論和選擇決策等欄目的問題啟發(fā)再到綜合評價的練習，貫穿專題始終。由此也體現(xiàn)出化學學科與工業(yè)生產(chǎn)流程聯(lián)系緊密，將化學知識與生產(chǎn)實際相聯(lián)系，能夠有效鍛煉學生的綜合思維和實際問題解決能力，有效發(fā)展和評價學生化學學科核心素養(yǎng)。

7.跨學科情境

新蘇教版教材中跨學科情境有6處，比如：氫鍵教學中的DNA模型介紹（生物學）、固氮酶（生物學）、自然界中的氮循環(huán)（生物學）、空氣質(zhì)量的確定（生態(tài)學、環(huán)境學、氣候?qū)W）等相關(guān)內(nèi)容。新蘇教版教材中新增添的“跨學科鏈接”欄目即專門為承載跨學科情境而設(shè)計?？鐚W科情境一方面為學生建立了更廣闊的認識物質(zhì)的視角，有利于綜合發(fā)展學生的科學素養(yǎng)，另一方面也通過跨學科的核心概念幫助學生認識化學與其他學科間的聯(lián)系，建立高中階段的整體知識體系。

三、新蘇教版教材情境的特點分析

在深化基礎(chǔ)教育課程改革、落實立德樹人根本任務(wù)的背景之下，新蘇教版教材能夠體現(xiàn)《普通高中課程方案（2017年版）》“以主題為引領(lǐng)，使課程內(nèi)容情境化”的理念以及教材編寫要“注重情境、活動和問題解決的整體設(shè)計[1]”的建議，教材的情境創(chuàng)設(shè)呈現(xiàn)出了以下典型特點：

1.貼近社會生活實際，體現(xiàn)STSE教育理念

新蘇教版教材設(shè)計了較多體現(xiàn)STSE理念的情境，其中生活經(jīng)驗情境（84）、工業(yè)生產(chǎn)情境（19）以及跨學科情境（5）約占總情境數(shù)的58%。包含霧霾的成因、酸雨的防治、臭氧與臭氧層介紹等與社會發(fā)展密切相關(guān)的社會主題；暖貼設(shè)計、甲醛的危害和去除、塑料瓶底的數(shù)字密碼等公民日常生產(chǎn)中的生活主題；以及蛋白質(zhì)與氫鍵、自然界中的氮循環(huán)、空氣質(zhì)量評價等跨學科內(nèi)容主題。它們都是真實的、有價值的STSE問題，都是關(guān)注學生的現(xiàn)實經(jīng)驗、日常生活和時代背景的有效情境。這也與2017版課標強調(diào)的“能較深刻地理解化學、技術(shù)、社會和環(huán)境之間的相互關(guān)系”的課程目標保持一致[1]。教師可以設(shè)計項目式、探究式等多樣的教學活動發(fā)揮情境素材價值，讓學生在問題探究的過程中將所學知識靈活運用于STSE問題的解釋和解決。例如：“化學電源”的教學，教師可以提供“霧霾”“氫燃料應(yīng)用前景”的情境素材，讓學生切實體會資源使用的利弊以及對環(huán)境和社會的影響，激發(fā)學生用化學方法解決資源使用問題的欲望。再以化工所用氫氧燃料電池為問題解決的腳手架，通過“如何設(shè)計一套既能電解水又能收集氫氣和氧氣的氫氧燃料電池的裝置？電極材料和離子導體如何選擇？怎么檢驗電流產(chǎn)生？”等一系列問題的引領(lǐng)，促使學生展開項目規(guī)劃、實驗探究、合作交流等活動，讓學生在經(jīng)歷完整的項目式探究活動中發(fā)展化學學科核心素養(yǎng)。

2.重視科學史實，弘揚科學精神

化學史作為科學史的分支，既承載了化學科學知識形成、建立和發(fā)展的全部過程，又承載了嚴謹務(wù)實的科學態(tài)度和敢于質(zhì)疑與發(fā)現(xiàn)的科學精神。相比原蘇教版，新蘇教版教材把專門承載化學史情境的“化學史話”欄目改名為“科學史話”，將原子結(jié)構(gòu)模型演變史、氯氣發(fā)現(xiàn)史等重要史實的位置從“交流與討論、化學史話”等支撐欄目移到正文部分，同時增添了部分在科學發(fā)展歷史上具有里程碑意義的化學史情境（屠呦呦提取青蒿素的研究、電解技術(shù)發(fā)展、人工固氮歷史），體現(xiàn)了教材對新課標“借助科學史的故事和素材多角度展示人類對微觀結(jié)構(gòu)的認識過程，促進學生對科學本質(zhì)的理解[1]”的落實。讓學生回到知識發(fā)展的歷史情境中，感知科學史實所承載的社會和文化嵌入性以及理論負荷性[12]，認識到知識發(fā)展不是一蹴而就，而是由科學家們不同觀點的辯駁與碰撞、失敗與成功的經(jīng)歷總結(jié)而成，促進學生對科學本質(zhì)觀的正確認識，弘揚科學精神。

3.重視傳統(tǒng)文化，彰顯中國文化自信

我國有著上下五千多年的文明歷史，從某種意義上來說，華夏文明的發(fā)展是一直伴隨著科學技術(shù)的進步。新蘇教版教材特別注重對中華民族優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的工藝技術(shù)、人文精神的挖掘，增設(shè)了“曾青得鐵則化為銅”的“濕法煉銅”“丹石燒之成水銀，積變又還成丹砂”的“煉丹術(shù)”、青銅冶鑄等傳統(tǒng)工藝以及“吳王夫差劍”“鎏金龍紋手鐲”等具有代表性的歷史文物的情境，并且從正文到習題對情境進行了全面的新設(shè)計，實現(xiàn)了走向真實情境的教學和評價。將傳統(tǒng)文化與教材內(nèi)容的融合，既體現(xiàn)了對工匠精神和創(chuàng)新思想的傳承和弘揚，又彰顯了華夏文明的文化底蘊和文化自信，還有助于學生樹立正確的歷史觀和文化觀，增強對本民族文化的內(nèi)在認同感，提升人文素養(yǎng)。

4.注重“綠色化學”理念，突出學科育人價值

“綠色發(fā)展”是我國可持續(xù)發(fā)展的基本國策，“綠色化學”是化學學科重要的價值觀念。新蘇教版教材重視工業(yè)生產(chǎn)、科技前沿等情境中“綠色發(fā)展”“綠色化學”理念的體現(xiàn)，比如體現(xiàn)防治空氣污染（氮氧化物的無害化處理、含二氧化硫煙氣的脫硫方法），防治水污染（二氧化氯作為新型滅菌消毒劑的應(yīng)用），防治工業(yè)生產(chǎn)污染（處理金屬切削加工廢液的工藝流程），發(fā)展低碳高效的新型能源（氫燃料的應(yīng)用），實現(xiàn)綠色低碳的生活方式（處理汽車尾氣的催化轉(zhuǎn)化器、太陽能及其應(yīng)用）[11]。這類情境的使用不僅能幫助學生認識化學學科與工業(yè)生產(chǎn)實際的聯(lián)系，建立起化工生產(chǎn)工藝全局觀念，還能引導學生綜合運用所學知識，思考工藝成本最優(yōu)化以及廢氣、廢液、廢渣處理等實際問題，發(fā)展學生綠色化學和可持續(xù)發(fā)展的觀念，培養(yǎng)學生對化學學科積極的情感和正確的價值觀念，凸顯化學學科本身的學科價值和育人價值。

四、教學建議

1.重視教材情境的“載體”價值

2017年版新課標提倡設(shè)計真實、復(fù)雜、具有挑戰(zhàn)性和開放性的問題情境[1]，在新課標的引領(lǐng)下，教材從內(nèi)容選擇、編排順序、設(shè)計思路等多個方面對情境進行了修訂，這對促進學生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展有深刻的影響，也對新時代教師情境教學有著重要的參考價值。但是傳統(tǒng)的教學認為學習可以“去情境化”，可以從具體情境中抽離開來，成為概括性的知識學習。實踐證明，學生對于抽象概念、規(guī)則的學習往往無法靈活適應(yīng)具體情境的變化，常常難以將課堂所學真正應(yīng)用于實際問題的解決。只有將知識置于一定的情境中，才有其依存的氛圍和環(huán)境，才不會讓學生感覺到距離和陌生，才有利于學生更好地理解知識的產(chǎn)生和發(fā)展[5]。因此，教師要充分重視教材情境在教育教學中的價值和地位，要認識到情境不僅是教學內(nèi)容的深化補充，更是對教育理念、科學精神、人文素養(yǎng)、學科價值的全面體現(xiàn)，要建立起情境教育的理念，讓情境在實際教學中真正發(fā)揮承載知識、問題、素養(yǎng)的重要價值。

2.關(guān)注教學情境的“四性”特征

盡管教育者們普遍認可并重視情境在教學與評價中的應(yīng)用，但實際的化學教學中卻存在著諸如情境虛假、遠離學生的生活經(jīng)驗、遠離教學內(nèi)容或者是情境創(chuàng)設(shè)喧賓奪主、情境創(chuàng)設(shè)不能承載問題解決等現(xiàn)象[5]，無法有效發(fā)揮情境所體現(xiàn)的載體功能。針對當前教學中情境創(chuàng)設(shè)存在的問題，教師在教學中要關(guān)注教學情境的真實性、知識關(guān)聯(lián)性、問題性、育人性。（1）真實性[4]指情境是與學生的已有經(jīng)驗、生活和社會實際相聯(lián)系。情境越真實，越能激發(fā)學生的主動性，讓學生內(nèi)化生成自己的認知體系，使學生在面對真實、具體的問題情境時能有效解決問題。（2）知識關(guān)聯(lián)性指要指向?qū)W科知識[13]。情境不是虛無的空中樓閣，教師也不能為了情境的創(chuàng)設(shè)而創(chuàng)設(shè)，情境不是“去知識”的，它是為學生學習具體的學科知識服務(wù)的，它是要揭示完整的知識發(fā)展過程，這樣才能讓學生在情境中感知、學習、構(gòu)建和應(yīng)用知識。（3）問題性指要內(nèi)含問題。情境之所以能引起學生的認知沖突、促進學生的思維遷移，根本在于“情境是內(nèi)含問題的情境”[14]。問題即教學任務(wù)或主題，教師創(chuàng)設(shè)情境就是把指向?qū)W科知識的問題置于情境當中，讓學生發(fā)現(xiàn)問題，產(chǎn)生解決問題的學習動機和探究意識。（4）育人性指要體現(xiàn)學科育人價值引領(lǐng)。即情境要體現(xiàn)化學在促進現(xiàn)代科技、社會經(jīng)濟和人類文明可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮的重要作用，這樣學生在學習化學知識的同時，還能正確認識化學對人類物質(zhì)和精神財富的創(chuàng)造價值，彰顯化學學科的育人功能與價值。

3.提高情境創(chuàng)設(shè)能力

以化學學科核心素養(yǎng)為核心，以問題為導向，以真實情境為載體，是落實“素養(yǎng)為本”教學的基本思想之一。利用情境素材實現(xiàn)情境教學，需要教師從捕捉優(yōu)質(zhì)的情境素材到創(chuàng)設(shè)體現(xiàn)“素養(yǎng)為本”的問題情境，需要教師對情境素材進行充分分析和挖掘，既要尋找情境素材的核心素養(yǎng)落腳點，又要尋找“情境、問題、知識和素養(yǎng)”四者結(jié)合的最佳生長點[15]。在深度挖掘的基礎(chǔ)上，設(shè)計基于情境、問題導向、形式多樣的探究活動，讓學生與情境生成有效的互動，設(shè)計與測評主題有機融合、代表不同復(fù)雜和陌生程度的情境測試任務(wù)，實現(xiàn)對學生學科素養(yǎng)的有效測評。例如：在“氮的固定”教學中，可以利用教材提供的“雷雨發(fā)莊稼”—“固氮酶”—“合成氨”素材為情境線，以“從氧化還原的角度分析，能以大氣中約占五分之四的氮氣為原料合成含氮的化合物嗎？自然界中是在放電條件下，空氣中的氮氣才與氧氣反應(yīng)生成一氧化氮，那人工固氮需要什么條件呢？”等作為引發(fā)學生認知沖突的問題線，自然串聯(lián)情境線與知識線，發(fā)揮情境的教學功能。因此，教師在實際教學中要對捕捉的情境素材深挖素養(yǎng)落腳點，創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，要讓情境作為課堂教學的空氣和土壤，自然貫穿于教學全過程，并為知識的理解、遷移與應(yīng)用提供養(yǎng)分，這樣素養(yǎng)和情境才能有機融合，“素養(yǎng)為本”的教學才能有效落實。

4.提升對教學情境的敏感度和遴選能力

雖然課程標準和教材提供了一些情境素材建議，但課標和教材所提供的這些情境“個例”不是情境的“全部”，它是為教師創(chuàng)設(shè)符合自身教學需要的真實情境所提供的參考性意見。教材和課標是相對穩(wěn)定和靜態(tài)的文本，歷史悠久的傳統(tǒng)文化、不斷發(fā)展的學科前沿以及每日更新的社會熱點等是更為廣闊的動態(tài)情境素材資源庫。比如，濃硫酸酸蝕版的“‘別樣’的清明上河圖”就是既承載濃硫酸化學性質(zhì)的知識點，又承載中國傳統(tǒng)文化的有效情境；2019年諾貝爾化學獎表彰了鋰離子電池領(lǐng)域的卓越貢獻，這也是既承載原電池的核心知識，又體現(xiàn)化學學科價值的有效情境。所以，教師要認識到情境素材的豐富和創(chuàng)造性，關(guān)注教學情境的有效特征，提升對有效情境的敏感度，勤于并善于發(fā)現(xiàn)有效的教學情境。

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