姚娟娟 王后雄

摘? ? ? 要 借助課程難度定量統(tǒng)計模型，對新舊高中化學課標及新人教版、新魯科版教材中“有機化學基礎”模塊的靜態(tài)課程難度進行統(tǒng)計分析。結果發(fā)現(xiàn)：新課標“有機化學基礎”模塊的課程難度、課程深度、課程廣度大于舊課標，兩版課標有相同的課程時間規(guī)定；新人教版教材課程難度、課程深度、課程廣度大于新魯科版，新魯科版課程時間多于新人教版，新人教版教材課程難度高于新課標要求，新魯科版教材課程難度與新課標基本一致?；谡n程改革下“有機化學基礎”模塊課程難度的提高，提出實施大概念教學，促進知識結構化；變革教學方式，倡導學習自主化的教學建議。

關 鍵 詞 高中化學；課程標準；化學教材；有機化學基礎；課程難度

課程標準是指導教材編寫、教師教學以及學習評價的綱領性文件，課程標準中的內(nèi)容標準或內(nèi)容要求蘊含著特定主題內(nèi)容的課程難度。教材及對應教師用書是教師開展教學工作的重要文本，其體現(xiàn)出的課程難度會影響教師教學和學生學習[1]。對于教師而言，準確把握課程標準及教材的課程難度對于開展教育教學、發(fā)展學生素養(yǎng)具有重要價值?！坝袡C化學基礎”內(nèi)容在發(fā)展學生化學學科核心素養(yǎng)中有著重要的價值，其能引導學生建立“組成、結構決定性質(zhì)”的基本觀念，幫助學生形成基于官能團、化學鍵與反應類型認識有機物的視角等[2]。據(jù)此，本文對《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》和《普通高中化學課程標準（實驗稿）》（以下簡稱“新課標”“舊課標”）中的“有機化學基礎”模塊的課程難度進行對比分析[3]，同時借助教師用書對新人教版（2020年版）、新魯科版（2019年版）選擇性必修3“有機化學基礎”教材的課程難度進行分析，以期發(fā)現(xiàn)兩版課標以及兩版新教材在“有機化學基礎”模塊的差異點。

一、研究工具

東北師大史寧中教授等人提出了課程難度定量統(tǒng)計模型（N=α S/T+（1-α） G/T）[4]。其中N代表課程難度，具體表征的是靜態(tài)課程難度；S代表課程深度，描述為主題內(nèi)容對學生的思維能力要求，可從內(nèi)容標準或內(nèi)容要求中的行為動詞層級進行判斷；G代表課程廣度，描述為主題內(nèi)容中呈現(xiàn)的知識點數(shù)目；T代表課程時間，其表示規(guī)定完成課程學習需要的教學時間。S/T為可比深度，即單位時間下的課程深度；G/T為可比廣度，即單位時間下的課程廣度；α代表加權系數(shù)，取值范圍為0<α<1。為了避免α太大導致課程呈現(xiàn)“窄而深”，或α太小導致課程呈現(xiàn)“廣而淺”的問題，一般情況下α取值為0.5，即認為課程深度與課程廣度對于課程難度的影響程度相同。該模型常被用于研究數(shù)學、物理、化學等學科的課程難度[5]。

二、課程難度影響因素賦值與統(tǒng)計

1.課程廣度賦值與統(tǒng)計

課程廣度是通過統(tǒng)計知識點個數(shù)而進行量化的。對新舊課標中“有機化學基礎”模塊的課程廣度進行分析時，主要統(tǒng)計的是新舊課標在內(nèi)容要求或內(nèi)容標準中所闡述的知識點。另外，由于各版教材都有對應的教師用書，且教師用書同樣具有權威性，新人教版、新魯科版教材對應的教師用書主編主要是王晶、王磊等人[6，7]，教師用書中明確了內(nèi)容分析、教學目標、教學建議等內(nèi)容，在分析教材知識點上具有指導作用。新人教版、新魯科版教材所呈現(xiàn)的知識點個數(shù)，即教材對應的課程廣度，是通過分析教材章節(jié)的小標題，并整合兩版教師用書各章節(jié)“教學目標”中描述的知識點而得到的。

（1）課程標準的課程廣度對比

舊課標中的“有機化學基礎”模塊屬于選修內(nèi)容，模塊共4個主題；新課標中的“有機化學基礎”模塊屬于選擇性必修內(nèi)容，模塊共3個主題。由表1可知，在主題上，新課標未將“糖類、氨基酸和蛋白質(zhì)”設為單獨主題，而是將有關內(nèi)容融合進“生物大分子及合成高分子”主題，使得新課標“有機化學基礎”模塊的主題比舊課標少1個。統(tǒng)計得出：舊課標“有機化學基礎”模塊的課程廣度為45，新課標的課程廣度為63，新課標中“有機化學基礎”模塊的課程廣度高于舊課標，新課標“有機化學基礎”模塊的知識點數(shù)目比舊課標增加18個，增幅為40%，增加幅度較大。

通過具體分析發(fā)現(xiàn)，“有機化學基礎”模塊，新、舊課標的內(nèi)容要求發(fā)生了一些變化。比如，主題1中，新課標強化了對官能團內(nèi)容的要求，不僅將“有機化合物中的官能團”獨立編寫為二級主題，而且將官能團內(nèi)容學習細化為命名、種類、性質(zhì)、鑒別方法、相互影響與轉化等等，其明確指出學生要學習的10種官能團及其鑒別方法，要求學生從官能團的角度認識有機化合物、認識其對有機化合物性質(zhì)的影響等。這一變化凸顯官能團作為核心概念內(nèi)容對學生有效學習有機化合物的重要性，同時為學生學習有機化合物指明思路和方法。而舊課標是較為簡單的“了解有機物分子中的官能團”這一陳述。新、舊課標的不同要求，影響教師對官能團教學內(nèi)容的認知，新課標中的官能團內(nèi)容會轉變教師對官能團內(nèi)容教學的重視程度。舊課標的內(nèi)容標準未提及有機物中的化學鍵（共價鍵），新課標則新增了要認識共價鍵的極性與有機反應的關系、從化學鍵的角度認識官能團與有機物間的相互轉化等內(nèi)容，新課標強調(diào)在有機化合物學習中，要關注結構與性質(zhì)的關系，引導學生從化學反應的實質(zhì)上學習有機物間的相互轉化。在主題2中，新課標在舊課標基礎上新增了醚、酮、胺和酰胺這4種烴的衍生物，擴大了學生對代表性烴的衍生物的性質(zhì)與應用的學習。舊課標主題3的內(nèi)容在新課標主題4中呈現(xiàn)，且新課標增加了有關葡萄糖、淀粉、纖維素、脫氧核糖核酸、核糖核酸的內(nèi)容要求。

綜上，盡管新課標比舊課標少1個主題，但新課標增多了有機化學基礎知識內(nèi)容，導致課程廣度不降反增。同時，新課標對“有機化學基礎”呈現(xiàn)的內(nèi)容標準進行了核心內(nèi)容的抽取和關鍵概念的選取，更加彰顯“化學鍵、官能團、化學反應類型”等核心概念在有機化合物知識學習中的引領作用。

（2）教材的課程廣度對比

通過分析得到新人教版和新魯科版教材對應的課程廣度，統(tǒng)計結果見表2。

由表2可知，新人教版、新魯科版教材的“有機化學基礎”模塊內(nèi)容均以章節(jié)形式編寫，分別為5章、3章，新人教版教材章數(shù)多于新魯科版。新人教版、新魯科版教材的課程廣度分別為67、62，新人教版教材知識點多于新魯科版教材，課程廣度大于新魯科版教材。相對課程標準而言，新人教版教材課程廣度高于新課標，新魯科版教材課程廣度僅比新課標少1個。

整體而言，兩版新教材對“有機化學基礎”內(nèi)容的編排和新課標主題1、2、3的呈現(xiàn)基本匹配，對“有機化學基礎”核心內(nèi)容的編排較為一致，均強調(diào)對有機化合物分類、烴及烴類衍生物結構和性質(zhì)、有機物官能團、有機反應類型、有機合成中構建碳骨架和引入官能團的學習等，但部分內(nèi)容在編排上存在不同，繼而導致課程廣度產(chǎn)生一定區(qū)別。比如，對于新課標中明確規(guī)定的“認識有機化合物中共價鍵的類型”內(nèi)容，新人教版教材中以標題“共價鍵的類型”呈現(xiàn)在正文標題部分，并以甲烷和乙烯為代表解釋有機化合物存在σ和π兩種共價鍵類型，但新魯科版教材并未在正文中以標題形式呈現(xiàn)。

2.課程深度賦值與統(tǒng)計

課程標準的課程深度，是對課程標準內(nèi)容要求或內(nèi)容標準中具體描述的學習目標層級進行賦值加和得到；教材的課程深度，是根據(jù)教師用書中教學目標的行為動詞劃分等級，然后賦值加和。具體均按照有關于認知性學習目標、技能性學習目標、體驗性學習目標的行為動詞水平層級劃分為1、2、3等級，且分別賦值1、2、3，賦值規(guī)則見表3。

（1）課程標準的課程深度對比

根據(jù)表3，對兩版課標中“有機化學基礎”模塊的內(nèi)容要求或內(nèi)容標準中的行為動詞進行分別賦值，然后將所有賦值求和得到“有機化學基礎”模塊的課程深度，得出的數(shù)據(jù)結果見表4。

由表4可知，新課標課程深度為115，舊課標為82，增幅為40.24%，該增幅與新、舊課標的課程廣度增幅基本相同。通過分析發(fā)現(xiàn)，在“有機化學基礎”模塊中，兩版課標均未使用賦值為3的行為動詞。新課標內(nèi)容要求中出現(xiàn)的行為動詞包括認識（34次）、了解（13次）、知道（11次）、體會（3次）、比較（1次）、關注（1次）共6種，賦值為2的行為動詞次數(shù)占比為82.54%，賦值為1的行為動詞次數(shù)占比為17.46%，絕大部分內(nèi)容要求學生達到第2等級的學習目標水平。舊課標中的行為動詞種類相比新課標更為豐富，除了與新課標相同的6種，還包括說明、說出、表示、判斷、討論等，出現(xiàn)次數(shù)較多的是認識（12次）、說明（7次）、了解（7次）、比較（4次），賦值為2的行為動詞次數(shù)占比為82.22%，賦值為1的行為動詞次數(shù)占比為17.78%。由數(shù)據(jù)可知，舊課標內(nèi)容標準中行為動詞種類多于新課標，兩版課標在行為動詞賦值等級占比上差別不大。

具體分析，相比舊課標，新課標在某些相同內(nèi)容的行為動詞使用上提高了學習目標層級。比如“有機化合物結構”內(nèi)容，舊課標使用的是“知道”，新課標使用的是“認識”；“有機合成對提高生活質(zhì)量及促進社會發(fā)展的影響”內(nèi)容，舊課標使用的是“討論”，新課標使用的是“體會”；“氨基酸的組成、結構特點和主要化學性質(zhì)”內(nèi)容，舊課標要求“說出”，新課標要求“認識”，水平等級提升了。雖然新課標在描述“有機化學基礎”模塊的內(nèi)容要求時減少了行為動詞的使用種類，但在課程廣度顯著增大的情況下，并未降低內(nèi)容的學習目標要求。與舊課標相比，新課標“有機化學基礎”模塊的課程深度得到明顯提升。

（2）教材的課程深度對比

將統(tǒng)計出的兩版教材知識點與各版本教師用書中“教學目標”對應的行為動詞進行匹配，獲得每一知識點的學習目標層級，從而進行量化得到兩版教材“有機化學基礎”內(nèi)容的課程深度，見表5。

由表5可知，對于“有機化學基礎”模塊內(nèi)容，新人教版、新魯科版教材的課程深度分別為138、120，可知新人教版教材“有機化學基礎”模塊的課程深度高于新魯科版。相對新課標而言，兩版教材的課程深度更大一些。新人教版教材課程深度高于新課標的原因是知識點的增多和知識點學習目標水平要求的提升，新魯科版教材課程深度高于新課標的原因是知識內(nèi)容學習目標水平要求的提升。

總的來說，兩版新教材在行為動詞使用種類上多于新課標，且在新課標內(nèi)容要求中無第3等級行為動詞的情況下，兩版新教材的教師用書對有些內(nèi)容的要求存在第3等級的學習目標。比如新人教版教材教師用書中對“設計有機合成路線”的學習結果描述為“學會”，而新課標中對這一知識點的要求是“了解”；新課標中并未對有機化合物分離提純的蒸餾、萃取、重結晶方法提出明確的學習要求，而新人教版教材教師用書中對這一內(nèi)容的學習目標描述為“應用”。又如，新課標對于“有機合成中碳骨架的構建和官能團的轉化”內(nèi)容的學習目標要求是“認識”，而新魯科版教材教師用書中的學習要求是“掌握”?？梢钥闯?，兩版新教材均提高了學生對部分“有機化學基礎”模塊內(nèi)容的學習要求，在一定程度上提高了課程學習難度。

3.課程時間統(tǒng)計

課程時間是指規(guī)定的學習相關課程內(nèi)容所需要的教學時間。新、舊課標中均明確“有機化學基礎”模塊的學分為2分，所需學時為36學時，新、舊課標對“有機化學基礎”模塊的課程時間要求是一致的。人教版教師用書中規(guī)定的學時數(shù)和課程標準一致，為36學時；魯科版教師用書要求學習“有機化學基礎”模塊的時間為38學時。因此，新魯科版教材的課程時間略多于新人教版教材與課程標準。

4.課程難度計算

根據(jù)課程難度定量統(tǒng)計模型N=αS/T+（1-α） G/T，

將所得到的課程深度、課程廣度、課程時間數(shù)據(jù)代入模型，可以得到表6的數(shù)據(jù)結果和圖1的數(shù)據(jù)比較。

由表6和圖1可以看出，兩版課標及兩版教材的課程難度N都是關于α的一元一次遞增函數(shù)。不管α為何值時，新課標“有機化學基礎”模塊的課程難度均高于舊課標；新人教版教材的課程難度高于新課標與新魯科版教材，而新魯科版教材的課程難度與新課標差別較小。隨著α的變化，新課標課程難度范圍為1.750～3.194，變化幅度為82.51%；舊課標課程難度范圍為1.250～2.278，變化幅度為82.24%。對于新教材而言，人教版課程難度范圍為1.861～3.833，變化幅度為106%；魯科版課程難度范圍為1.632～3.158，變化幅度為93.50%。說明隨著α的遞增，兩版教材課程難度的變化幅度比課程標準的大，且新人教版教材的課程難度受α的影響最大。

由圖2可知，當α=0.5時，舊課標“有機化學基礎”模塊課程難度為1.764，新課標為2.472，增幅為40.14%，表明新課標課程難度的變化受到課程廣度和課程深度相對一致性變化的共同影響，新課標“有機化學基礎”模塊體現(xiàn)出了“廣而深”的課程特點。而新人教版、新魯科版教材的課程難度分別為2.847、2.395，新人教版教材大于新課標課程難度，新魯科版教材稍低于新課標課程難度，但均高于舊課標課程難度。說明新一輪課程改革下，“有機化學基礎”模塊內(nèi)容的難度增大，教師教學和學生學習都面臨著較大挑戰(zhàn)。

由圖2可知，舊課標“有機化學基礎”模塊的可比廣度G/T為1.25，可比深度S/T為2.278；新課標的可比廣度G/T為1.75，可比深度S/T為3.194。新人教版、新魯科版教材的可比廣度分別為1.861、1.632，可比深度分別為3.833、3.158。進一步說明新課程改革下，學生學習選擇性必修3“有機化學基礎”內(nèi)容的過程中，在課堂教學的單位時間內(nèi)要習得的知識點更多，單位時間內(nèi)對所學知識點學習水平的要求更高。相對新人教版，新魯科版教材在課程難度上更加接近新課標要求。新人教版教材的可比廣度和可比深度大于新課程標準，所以使用新人教版教材開展“有機化學基礎”學習時，一線教師要對課程標準的要求開展深入的思考，防止過分拓展知識廣度和增加學習深度而增大學生的認知負荷。

三、研究結論與教學建議

1.研究結論

（1）新課標的課程廣度、深度、難度加大

相比舊課標，新課標擴大了課程廣度，加大了課程深度，課程難度整體提高。這在一定程度上反映了隨著教育教學的普及與發(fā)展，學生的整體素質(zhì)不斷提升，由此帶來課程對學生素養(yǎng)要求的提高。課程難度的增大凸顯了時代發(fā)展與社會進步對學生素養(yǎng)發(fā)展水平的需求，這既是對學生素養(yǎng)發(fā)展的要求，也是對學生素養(yǎng)發(fā)展的體現(xiàn)。課程難度指標只能作為課程廣度和課程深度是否符合課程標準的必要條件，而不是充分條件，所以在教學實施過程中，教師要同時關注課程廣度和課程深度，從而保障課程廣度和課程深度能在相對平衡的狀態(tài)下達到課程標準的難度要求。教師要關注和剖析“有機化學基礎”內(nèi)容在廣度和深度上發(fā)生的一系列變化，在開展教學設計時要借鑒新課標中的內(nèi)容要求和教學建議，以此開展新課程理念下的課堂教學，從而達成教學目標，實現(xiàn)培育學生的教學目的。

（2）新人教版教材課程廣度、深度、難度高于新魯教版

新人教版教材的課程廣度、課程深度均高于新魯科版，而新人教版的課程時間少于新魯科版，導致新人教版“有機化學基礎”教材的課程難度明顯高于新魯科版。新魯科版教材較接近課程標準的課程廣度、課程深度和課程難度。而新人教版教材在課程廣度、課程深度、課程難度三個指標上大于新課標。需要特別注意：在教材難度已經(jīng)高于課程標準要求時，教師不能再隨意擴大學生學習的知識容量和知識水平；教師要思考在使用新教材開展教學時，如果不減少教材中的知識點和不降低學生知識學習層級，該如何整合知識、如何選擇教學方式與方法才能保證學生有效完成知識學習、能力提升與素養(yǎng)發(fā)展。面對新課程改革下，教材難度的增大，教師要轉變教學理念，汲取最新教學研究成果，在把握教材知識呈現(xiàn)邏輯、學生心理發(fā)展規(guī)律以及學生認知發(fā)展水平的基礎上學會對“有機化學”教材內(nèi)容進行重組和整合。

2.教學建議

（1）實施大概念教學，促進知識結構化

知識的學習不能靠碎片化方式堆積而來，結構化和邏輯化的知識體系才能更好體現(xiàn)學生知識學習的廣度和深度，同時學生知識的習得單靠教師在課堂上有限的內(nèi)容教學是遠遠不夠的，因此需要開展大概念引領下的教學設計與實施，在課堂教學中促進知識結構化，為學生在有限時間內(nèi)學習較大難度的知識內(nèi)容提供保障。具體而言，在開展課程教學時，可以突破原有的教材內(nèi)容編寫順序，將具有內(nèi)在聯(lián)系的內(nèi)容統(tǒng)整為一個主題單元。在“有機化學基礎”模塊中，其內(nèi)容凸顯“結構決定性質(zhì)、性質(zhì)決定應用”的學科大概念，教師要關注這一大概念在學習有機化合物內(nèi)容中的引領作用。比如通過學科大概念開展“烴的衍生物”內(nèi)容的教學實施，學生可以形成具有遷移性的認識思路，為學生學習其他類別有機化合物時提供學習視角和認識思路。

（2）變革教學方式，倡導學習自主化

面對新一輪課程標準修訂下“有機化學基礎”模塊課程難度的增大，教師必須轉變以往的教學方式，積極倡導教師課堂教學與學生課外學習的融合，促進學生學習的多元化?！吨袊逃F(xiàn)代化2035》提出要在課程教學中充分利用現(xiàn)代信息技術，豐富并創(chuàng)新課程學習形式，所以可以鼓勵學生運用豐富的信息化資源，開展自主化學習。比如，對于同分異構體的書寫、有機化合物中基團間的影響、有機合成等教學難點，以及與社會生活緊密相關的有機化合物應用等內(nèi)容，教師可以引導學生在課外線上開展資料查閱、信息收集和知識總結等活動，幫助學生在課堂學習前積累更多的認知經(jīng)驗，從而在正式課堂學習時降低知識內(nèi)容的學習難度。

參考文獻

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[7] 王磊，陳光巨.普通高中教科書化學選擇性必修3《有機化學基礎》教師用書[M].濟南：山東科學技術出版社，2021：9-304.

[作者：姚娟娟（1992-），女，安徽阜陽人，華中師范大學人工智能教育學部，博士生，合肥師范學院化學與制藥工程學院，教師；王后雄（1962-），男，湖北黃岡人，華中師范大學人工智能教育學部，教授，博士生導師。]

引用格式?姚娟娟，王后雄.高中化學“有機化學基礎”模塊課程難度變化研究[J].教學與管理，2024（21）：88-92.

【責任編輯? ?郭振玲】

*該文為合肥師范學院2023年校級質(zhì)量工程教學研究項目（校級重點）“‘PBL+云平臺智慧教學模式在《中學化學教學測量與評價》課程中的應用”（2023jyxm06）的研究成果