趙福琳，古麗娜·沙比提

(伊犁師范大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，新疆 伊寧 835000)

“物質(zhì)的量”貫穿高中化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的始終，是連接宏、微觀世界的橋梁，是學(xué)習(xí)者掌握化學(xué)變化的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律的重要節(jié)點(diǎn)，學(xué)生只有熟練掌握本節(jié)內(nèi)容，在高中階段的學(xué)習(xí)中才能夠通過(guò)定量的方式表征化學(xué)反應(yīng)，促進(jìn)相關(guān)化學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)化。本文通過(guò)對(duì)2004版教材(以下簡(jiǎn)稱舊教材)與2019版教材(以下簡(jiǎn)稱新教材)的對(duì)比，明確新舊教材之間的差異，提出在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)、真實(shí)情景創(chuàng)設(shè)以及習(xí)題的有效利用等建議，以期實(shí)現(xiàn)化學(xué)核心素養(yǎng)的形成。

一、2017版課標(biāo)對(duì)“物質(zhì)的量”的要求

新教材以《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)》(以下簡(jiǎn)稱2017版課標(biāo))為編寫(xiě)依據(jù)，根據(jù)其對(duì)課程內(nèi)容、學(xué)業(yè)的要求并結(jié)合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展情況對(duì)舊教材進(jìn)行了調(diào)整編排。2017版課標(biāo)凝練了化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，明確提出落實(shí)立德樹(shù)人的根本任務(wù)[1]?！拔镔|(zhì)的量”作為首次向?qū)W生引入宏—微觀世界之間聯(lián)系的橋梁，需要教師認(rèn)真把握、系統(tǒng)規(guī)劃本節(jié)內(nèi)容，確保順利將學(xué)生代入宏—微觀的情境之中。2017版課標(biāo)對(duì)于“物質(zhì)的量”在課程內(nèi)容與學(xué)業(yè)質(zhì)量方面作了規(guī)定,對(duì)課程內(nèi)容主要從三個(gè)方面作以要求及建議。(1)內(nèi)容要求：了解物質(zhì)的量相關(guān)概念，體會(huì)定量研究對(duì)化學(xué)科學(xué)的作用等；(2)學(xué)業(yè)要求：學(xué)生應(yīng)具備的基本素養(yǎng)及所要達(dá)到的素養(yǎng)水平；(3)教學(xué)提示：教學(xué)策略的建議及必做實(shí)驗(yàn)[1]。這三個(gè)方面從側(cè)面體現(xiàn)了核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，這就需要教師結(jié)合課標(biāo)要求，深挖教材內(nèi)容，設(shè)計(jì)發(fā)展學(xué)生“素養(yǎng)”的完備教案。2017版課標(biāo)提出了五條素養(yǎng)要求，從學(xué)業(yè)質(zhì)量可以看到，本節(jié)內(nèi)容主要涉及“宏觀辨識(shí)與微觀探析”和“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”兩條素養(yǎng)的形成，素養(yǎng)的形成有賴于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，如何在教學(xué)過(guò)程中滲透，讓學(xué)生實(shí)際地掌握并能有效地利用是一大難題，需要教育研究者共同努力。

二、教材內(nèi)容呈現(xiàn)及編排比較

本章前言分析，在舊教材中，“物質(zhì)的量”的引入主要是從化學(xué)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)過(guò)程中微觀的角度出發(fā)進(jìn)行闡釋的，但是對(duì)于剛由初中升到高中的學(xué)生來(lái)講，初中所接觸的反應(yīng)大多是宏觀的、可操作的，并且是定量的，而對(duì)于微觀理論，相關(guān)知識(shí)還不夠完備，認(rèn)識(shí)也不夠深刻。“物質(zhì)的量”本身抽象且難懂，有些學(xué)生會(huì)望而卻步，從而對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)逐漸失去興趣?；谏鲜鰡?wèn)題壁壘，新教材根據(jù)學(xué)生已具備的基礎(chǔ)知識(shí)及技能，將“物質(zhì)的量”放于鈉和氯這一章，力求建立宏觀物質(zhì)與微觀粒子間的聯(lián)系，進(jìn)一步幫助學(xué)生從定量的角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)及其變化[2]。須知，絕大多數(shù)學(xué)生的認(rèn)知能力是有限的，他們更容易接受宏觀定量的概念。因此教師在教授“物質(zhì)的量”時(shí)，也可以將“物質(zhì)的量”與生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái)。從學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)出發(fā)，以全新的、更容易被學(xué)生接受的方式進(jìn)行排版，有利于學(xué)生對(duì)抽象概念的理解和掌握。

從“物質(zhì)的量”在新舊教材中所處的位置及主要內(nèi)容作比較，如圖1。

從圖1中可以看出，“物質(zhì)的量”在新舊教材中，所處的“章”“節(jié)”的位置、“節(jié)”的標(biāo)號(hào)、名稱以及所包含的小標(biāo)題有所變化，新教材中將“物質(zhì)的量”置于第二章且將其直接作為“節(jié)”名稱直接呈現(xiàn)，這種設(shè)置可加深學(xué)生對(duì)新名詞的印象，使教與學(xué)的難度相對(duì)分散并后移，能有效促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性；“節(jié)”之下的第三個(gè)小標(biāo)題發(fā)生變化，對(duì)兩版教材內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比，本小節(jié)內(nèi)容主要是針對(duì)于“物質(zhì)的量濃度”的介紹以及應(yīng)用，新教材的小標(biāo)題更加明確具體。同樣也可以發(fā)現(xiàn)，新舊教材所涉及的主要內(nèi)容出入不大，新教材依舊借鑒于舊教材，可見(jiàn)“物質(zhì)的量”相關(guān)內(nèi)容在高中化學(xué)中的地位并不會(huì)因?yàn)樗幬恢冒l(fā)生變化而消減，只是在內(nèi)容的呈現(xiàn)上更符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，降低了難度，便于學(xué)生理解。

三、模塊設(shè)置比較分析

(一)圖表比較

化學(xué)教材中信息表征的方式除傳統(tǒng)的漢字外，主要是以圖像、表格的形式呈現(xiàn)。圖像能恰適地將抽象的內(nèi)容進(jìn)行形象化的解釋與直觀的概括，使抽象的知識(shí)內(nèi)容直觀、簡(jiǎn)單、具體，增強(qiáng)學(xué)生的理性認(rèn)識(shí)，同樣也可以培養(yǎng)學(xué)生看圖明其意的能力[3—4]。圖表可以將復(fù)雜的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系化，能使學(xué)生建立系統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系，以“概念圖”的形式實(shí)現(xiàn)知識(shí)的整體性，其在一定程度上彌補(bǔ)了文字表達(dá)的不足，將新舊教材中的圖表從不同的側(cè)面進(jìn)行比較分析，以此明確新舊教材中哪些知識(shí)發(fā)生變動(dòng)，為執(zhí)教者設(shè)計(jì)教案提供角度。

1.圖像的變化

簡(jiǎn)潔明了、清晰直觀的圖像能引起看圖者的興致，就新舊教材中“物質(zhì)的量”本節(jié)內(nèi)容的插圖進(jìn)行比較，新教材僅刪除了舊教材中“電解水實(shí)驗(yàn)”的插圖，但整體圖像仍有一定程度上的改變，如從“1mol物質(zhì)的質(zhì)量及所含離子數(shù)”“1mol的幾種物質(zhì)等差圖的呈現(xiàn)”中可以看到，新教材插圖直觀清晰、立體感強(qiáng)、排列整齊有條理，更易被學(xué)習(xí)者接受。并且新教材中的圖像對(duì)于落實(shí)“宏觀辨識(shí)與微觀探析”核心素養(yǎng)也有一定的幫助，如“單質(zhì)硅”圖像的展示，兩本教材都有圖像的呈現(xiàn)，都有助于學(xué)生在其認(rèn)知中建立“宏—微”觀圖示，但相比較之下，新教材中宏—微觀的對(duì)比圖像更具體、清晰，尤其是微觀圖像，更加立體，加之文字輔助，更能幫助學(xué)生在“注意力不集中”的情況下，憑借文字+圖像的方式自主建立“宏—微”之間的聯(lián)系，有助于核心素養(yǎng)的達(dá)成。

2.表格的變化

對(duì)新舊教材中的表格對(duì)比發(fā)現(xiàn)，新舊教材在“氣體摩爾體積”這一小節(jié)內(nèi)容的呈現(xiàn)中圖表的差異化最明顯，如圖2，新教材將舊教材中的3個(gè)需要通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自主完善的表格轉(zhuǎn)換為1個(gè)基于“證據(jù)”提取信息，通過(guò)推理、歸納、總結(jié)得出結(jié)論的完備表格，從二者通過(guò)表格想要傳達(dá)的信息來(lái)看，舊教材的探究主要是通過(guò)教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行的，沒(méi)有體現(xiàn)學(xué)生主體性這一理念，也未實(shí)際起到引入新知的目的，反而使問(wèn)題復(fù)雜化，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)；從另一側(cè)面講，通過(guò)實(shí)際計(jì)算完善表格內(nèi)容發(fā)現(xiàn)，計(jì)算結(jié)果并不是理論上想要的數(shù)據(jù)，實(shí)際想要的結(jié)論是通過(guò)近似值比較得出的，這可能會(huì)導(dǎo)致學(xué)生形成不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維[5]。新教材對(duì)舊教材中的表格進(jìn)行了調(diào)整優(yōu)化，簡(jiǎn)化問(wèn)題，直接將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給學(xué)生，從“問(wèn)題：……你能得出哪些結(jié)論？與同學(xué)討論”?？梢钥闯?，新教材更加注重以“學(xué)生為主體”“團(tuán)結(jié)協(xié)作”的思想，體現(xiàn)學(xué)生的“主人翁”角色，同時(shí)貫穿于證據(jù)推理這條主線。

(二)欄目比較

欄目隱含著豐富的學(xué)科教育價(jià)值，其具有指導(dǎo)性與可操作性，化學(xué)教材中的欄目更多體現(xiàn)的是培養(yǎng)學(xué)生成為自主型、合作型、探究型個(gè)體，幫助其建立科學(xué)的學(xué)習(xí)方式、形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度[6]。對(duì)新舊教材中“物質(zhì)的量”欄目進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，新舊教材欄目設(shè)置都位于正文中，意圖銜接每個(gè)知識(shí)板塊要點(diǎn)，但新教材的欄目更清晰、明了，其采用多樣化的框圖設(shè)計(jì)將欄目與正文內(nèi)容進(jìn)行明顯的區(qū)分，給人視覺(jué)上的舒適感。在整體欄目的設(shè)置上，新教材借鑒于舊教材且又創(chuàng)新于舊教材。現(xiàn)將新舊教材欄目對(duì)比情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如表1。

表1 教材欄目數(shù)目統(tǒng)計(jì)

從表1可以看出，“物質(zhì)的量”在新舊教材欄目的設(shè)置上有直觀的變化，如新教材直接將科學(xué)探究欄目刪掉，但從新舊教材課本內(nèi)容具體對(duì)比中發(fā)現(xiàn)，新教材將科學(xué)探究欄目整合至思考與討論欄目，將抽象難懂的邏輯推理轉(zhuǎn)換為精簡(jiǎn)的內(nèi)容呈現(xiàn)，這種設(shè)置降低了學(xué)生的理解難度，由繁化簡(jiǎn)[4]。同樣也可以發(fā)現(xiàn)，新教材相較于舊教材只保留了兩個(gè)傳統(tǒng)的欄目：“中英譯詞”和“資料卡片”。一些欄目的名稱在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行了重組優(yōu)化，比如，將“學(xué)與問(wèn)”“思考與交流”整合為“思考與討論”，“歸納和整理”調(diào)整為“整理與提升”等。這種設(shè)置不僅使欄目名稱更直觀清晰、貼近內(nèi)容，同樣也優(yōu)化了欄目的功能，以達(dá)到外顯學(xué)科素養(yǎng)的目的[7]。

(三)題目設(shè)置的比較

題目的設(shè)置包括教材例題的設(shè)置與習(xí)題的設(shè)置。精選例題可以幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)課前、課后的自主學(xué)習(xí)，能有效加快銜接內(nèi)容的理解和吸收，達(dá)到1+1>2的效果[3]。教材中的習(xí)題難度中等，是教師用于鞏固、診斷、評(píng)價(jià)學(xué)生知識(shí)的掌握，技能的提升以及科學(xué)思維發(fā)展的重要手段。課后習(xí)題作為檢驗(yàn)?zāi)芰λ?、學(xué)習(xí)效果的重要載體和工具，具有及時(shí)性、針對(duì)性和挑戰(zhàn)性，同時(shí)還能起到邊學(xué)邊鞏固的效果[8]。因而，題目的精心設(shè)置能有效地促進(jìn)教學(xué)的順利開(kāi)展及學(xué)生的發(fā)展，對(duì)新舊教材關(guān)于“物質(zhì)的量”在題目設(shè)置中的比較，如表2所示。

表2 教材題目數(shù)目統(tǒng)計(jì)

從題目數(shù)量來(lái)看，新教材新增了1道例題，減少了1道習(xí)題；從類型來(lái)看，新教材新增的例題屬于“關(guān)系式”解析類，習(xí)題的類型名稱由“習(xí)題”調(diào)整為“練習(xí)與應(yīng)用”，“復(fù)習(xí)題”調(diào)整為“復(fù)習(xí)與提高”。繼續(xù)深入對(duì)比，在例題的變化上，在介紹“物質(zhì)的量(n)、質(zhì)量(m)和摩爾質(zhì)量(M)之間的關(guān)系式”時(shí)，舊教材中與之相銜接的是“學(xué)與問(wèn)”欄目，設(shè)置1道問(wèn)題讓學(xué)生去思考，新教材則設(shè)置了1道有詳細(xì)解答過(guò)程的例題[2]?！拔镔|(zhì)的量”作為新出現(xiàn)的物理量，其概念本身就生澀難懂，更何況是與之相聯(lián)系的“關(guān)系式”，學(xué)生雖具備一定的計(jì)算基礎(chǔ)，但作為高中階段學(xué)生第一次接觸到的需要計(jì)算的化學(xué)“關(guān)系式”，還是需要提供解題的思路，例題的設(shè)置在一定程度上降低了該難度；在習(xí)題的設(shè)置上，新教材相較于舊教材，無(wú)論是“聯(lián)系與應(yīng)用”還是“整理與提升”，有保留、有刪減，如“整理與提升”習(xí)題的設(shè)置不僅與生產(chǎn)生活相聯(lián)系，同樣其在難度上采用層層遞進(jìn)的方式去呈現(xiàn)，在幫助學(xué)生理解、運(yùn)用、遷移、鞏固知識(shí)的同時(shí)，使學(xué)生基于“證據(jù)”進(jìn)行推理，建構(gòu)學(xué)生的解題思路、強(qiáng)化學(xué)生的解題效率、發(fā)展并提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

四、教學(xué)建議

(一)利用問(wèn)題導(dǎo)引，厘清核心概念

依據(jù)課標(biāo)對(duì)“物質(zhì)的量”的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求以及需要達(dá)到的學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，教師在教學(xué)之前即備課過(guò)程中需狠下一番功夫，厘清知識(shí)本身以及知識(shí)之間的邏輯順序。本節(jié)內(nèi)容有幾個(gè)名詞需要講解，尤其是“物質(zhì)的量”這一物理量，很難僅憑平鋪直敘的講解使學(xué)生聽(tīng)懂，教師可以通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主思考，比如可以設(shè)置以下問(wèn)題：(1)如何根據(jù)物質(zhì)本身的質(zhì)量來(lái)計(jì)算其所包含的微粒數(shù)呢？(2)單個(gè)微粒不能通過(guò)電子秤直接稱量得到，應(yīng)該怎么辦呢？(3)我們能不能把這些微粒作為一個(gè)大的集體，用一個(gè)新的物理量來(lái)代表呢？通過(guò)一系列的問(wèn)題，使學(xué)生自主搭建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，攻克難題。

(二)創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，初探微觀世界

“物質(zhì)的量”的研究對(duì)象是微觀粒子，而微觀粒子是看不見(jiàn)、摸不著的物質(zhì)，距離學(xué)生的生活較遠(yuǎn)，這就需要教師在教學(xué)過(guò)程中創(chuàng)設(shè)與生產(chǎn)生活相聯(lián)系的情境，能夠有效促進(jìn)學(xué)生理解陌生知識(shí)和陌生概念。可以采用類比遷移的教學(xué)方式，將學(xué)生已有知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)并運(yùn)用到新知識(shí)的學(xué)習(xí)中，使學(xué)生能夠舉一反三，觸類旁通，同時(shí)能夠?qū)⒊橄笾R(shí)具體化，易于學(xué)生理解。在解釋“物質(zhì)的量”概念時(shí)，教師可以列舉一些學(xué)生在日常生活中經(jīng)常接觸的集合體，如用筆芯的數(shù)量與“物質(zhì)的量”進(jìn)行類比，讓學(xué)生在類比遷移過(guò)程中，對(duì)“物質(zhì)的量”概念有深刻的理解，實(shí)現(xiàn)從物質(zhì)觀轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒘Ｓ^，培育宏觀辨識(shí)與微觀探析的核心素養(yǎng)。

(三)有效利用習(xí)題，培育證據(jù)推理能力

“物質(zhì)的量”的相關(guān)計(jì)算是“物質(zhì)的量”相關(guān)內(nèi)容的重要知識(shí)點(diǎn)之一，且貫穿于高中化學(xué)學(xué)習(xí)全過(guò)程，依據(jù)高考試題可以發(fā)現(xiàn)，“物質(zhì)的量”的相關(guān)計(jì)算需要準(zhǔn)確寫(xiě)出解題過(guò)程以及最終的正確答案，這就要求學(xué)生必須具備一定的證據(jù)推理能力。合理、有效地利用教材中的習(xí)題以及高考試卷中的相關(guān)題目，在教授涉及計(jì)算知識(shí)點(diǎn)的過(guò)程中，教師可以示范解題步驟，然后拋出幾道類似或變式的題目讓學(xué)生自主計(jì)算，并讓學(xué)生思考能否用另一種方式解答。最后教師先說(shuō)出答案，再整體講解解題步驟，學(xué)生在核對(duì)答案的過(guò)程中能夠體驗(yàn)解題成功的喜悅，在核對(duì)解題步驟的過(guò)程中找出自己的不同之處，整理出適用于自己的解題思路。當(dāng)然，這對(duì)于剛接觸陌生知識(shí)點(diǎn)的大多數(shù)學(xué)生來(lái)講很難實(shí)現(xiàn)，但教師須堅(jiān)持這種思路，以期培育學(xué)生的證據(jù)推理能力。