基于化学核心素养理念的新旧教材比较研究

魏斌

摘 要 新课程改革的重点是发展学生的学科核心素养，为了更好地将新课标理念落实到教学实践当中，基于化学核心素养的新旧教材比较研究十分必要。以“铁及其化合物的转化”内容为例，对比研究新旧版本苏教版教材在内容编写与呈现、栏目设置与编排、实验设计等方面的区别和联系，为基于化学核心素养的课堂教学和学生的自主学习提供一些参考。

关键词 高中化学 核心素养 内容选取 栏目设置 实验设计

《普通高中化学课程标准（2017年版）》（以下简称为新课标）的颁布，标志着适应时代要求的中国基础教育化学课程改革（以下简称为新课改）正式拉开帷幕，改革的重点是着力培养学生的“化学核心素养”[1]1-2。教材作为教师教学和学生学习的重要媒介，对教师如何进行发展化学核心素养的教学以及学生化学核心素养的形成起到举足轻重的作用，教材改革也势在必行。苏教版教材从2004年启用到2019年最后一次使用已经走过16个年头，随着新版苏教版教材（以下简称新教材）的出版，新教材将取代旧版苏教版教材（以下简称旧教材）的使用。为了更好地将新课标的理念落实到教学实践当中，基于化学核心素养的新旧教材比较研究十分必要。

“铁及其化合物的转化”编排在新教材必修第二册专题9第二单元，学生在学习本节内容之前学习了研究物质的基本方法、氯气及氯的化合物、金属钠及钠的化合物、硫及硫的化合物、氮及氮的化合物等内容，为“铁及其化合物的转化”的学习作了大量铺垫[2]。金属元素的化合价一般为正价，而铁作为典型变价金属更具学习的代表性，是培养学生化学核心素养的重要知识载体;研究铁及其化合物的转化，可以进一步加深学生对物质多样性以及不同价态同种元素的物质可以相互转化的认识。新旧教材中的“铁及其化合物的转化”在内容选取、栏目设置、实验设计上既有区别，又有联系。因此，笔者对新旧教材中“铁及其化合物的转化”内容进行了比较分析，希望能为基于化学核心素养理念的课堂教学提供一些参考与帮助。

一、内容选取对比

新课标要求结合真实情境中的应用实例或通过实验探究使学生了解铁及其重要化合物的主要性质，了解这些物质在生产生活中的应用;认识同类物质性质的相似性，一定条件下物质可以相互转化;认识元素在物质中可以具有不同价态，可通过氧化还原反应实现不同价态同种元素物质的相互转化[1]14-15。新旧教材中“铁及其化合物的转化”涉及的主要内容对比分析见表1。

新旧教材都选取了“Fe3+的检验”“实验探究Fe2+和Fe3+的相互转化”。新教材还增加了“FeCl3的制备方案讨论”和“探究Fe（OH）2沉淀的制备”。新教材增加“FeCl3的制备方案讨论”旨在帮助学生建立物质制备反应路线的选择模型，在建模时通常对反应的原料、反应条件、反应步骤、产物要求、反应装置、环境保护、生产成本等因素进行综合判断，选择合适、可控的反应途径。这一新增内容体现了新课标培养学生科学探究与创新意识素养的相关要求，即能从问题和假设出发，依据探究目的，设计实验探究方案。增加“探究Fe（OH）2沉淀的制备”旨在通过实验探究不同条件下FeSO4溶液与NaOH溶液的反应，帮助学生理解在化学研究和化学工业中控制反应条件的重要性，建构相同物质在不同实验条件下可以产生不同现象、得到不同产物的认知模型，培养学生的变化发展观。这一新增内容突出了新课标要求的通过实验探究了解铁的重要化合物的主要性质。可见，新增内容更加关注培养学生的化学核心素养，帮助学生进行更多、更有意义的学习，而非机械、被动接受的学习。

二、栏目设置对比

教材的栏目设置一方面体现编者对化学学科特点的理解和认识，另一方面能够很好地体现化学教材的开放性和灵活性，不仅能丰富和扩展学生的知识面，而且也能为学生进一步收集资料、解决问题提供一定的引导[3]。新旧教材栏目设置见表2。

旧教材“你知道吗”栏目和新教材“温故知新”栏目相对应，旨在引导学生回顾已有知识，寻找旧知识与新学知识之间的紧密联系，在新旧知识之间架起“桥梁”。旧教材“信息提示”栏目和新教材“方法导引”“学科提炼”栏目相对应，旨在以简洁的语言介绍化学的核心概念、基本原理、物质性质和技能等，有利于学生的自主学习。新教材增设的“目标预览”栏目给学生指明了学习本节内容应掌握的知识有哪些，掌握到什么程度。新教材增设的“基础实验（学生必做实验）”和“实验探究”是旧教材“活动与探究”栏目的细化，落实了新课标中“学生必做实验”要求。旧教材的实验对于实验是由学生分组完成还是由教师演示并没有明确，新教材将实验细化，增加实验栏目个数，体现出新教材更加重视实验的教育功能，注重对学生科学探究与创新意识核心素养的培养。新教材增设“学以致用”栏目，能对学生本节内容的学习情况进行及时评价，实现化学课堂“教、学、评”一体化[4]。新教材增设的“生活向导”栏目介绍了铁元素与人体健康，将化学知识与生活紧密联系在一起，体现了新课标要求的了解铁在生产生活中的应用，有利于培养学生的社会责任核心素养。

总体来看，新教材设置的栏目数量和种类明显比旧教材多，栏目内容也更加详实丰富，栏目先后顺序的呈现更符合学生的认知发展规律，提供的丰富素材能激发学生的学习兴趣，有利于学生自主学习。新增的很多栏目为落实“素养为本”的化学课堂教学提供了多样、生动的素材。

三、实验设计对比

化学实验是学习化学知识的重要途径之一，是落实“素养为本”化学课堂教学的重要载体。新课标提倡开展以化学实验为主的多种探究活动，以激发学生学习化学的兴趣，促进学生学习方式的转变，培养他们的创新精神和实践能力[1]2。新教材有较多的化学实验安排，在具体的实验设计上与旧教材既有区别又有联系，详见表3。

从对比中可以看出，新教材的实验总数要比旧教材多，更能突出新课标所要求的通过实验探究了解铁的重要化合物的主要性质。例如，新教材增加的“探究不同条件下，FeSO4溶液与NaOH溶液的反应”探究实验：在没有去除氧气的试管中开始生成白色絮状的氢氧化亚铁沉淀，并迅速被溶解在溶液中和液面上方的氧气氧化，逐步变成灰绿色，最终变为红褐色沉淀;由于控制了反应条件——去除了试管中的氧气，最后得到的是白色的Fe（OH）2沉淀。通过两支试管中最终呈现的现象不同，形成反应条件的控制对于化学研究和化学工业十分重要的思维模型，培养学生发展变化的学科观念及化学学科素养，同时，也从实践层面激励学生要勇于创新。“Fe2+和Fe3+的相互转化”实验，旧教材要求学生根据提供的试剂：铁粉、0.1 mol/L FeCl3溶液、0.1 mol/L FeCl2溶液、KCSN溶液、新制氯水，提出Fe2+和Fe3+相互转化条件的假设，设计实验方案并进行实验，对学生的知识基础要求较高，實验的开放程度大。而新教材设计了三个基础实验，一个是验证Fe3+与KSCN发生显色反应，Fe2+与KSCN反应没有明显现象，学生可以利用该实验检验Fe3+。另两个是Fe3+和Fe2+之间可以相互转化的实验，可以帮助学生更好地理解“元素在物质中可以具有不同价态，可通过氧化还原反应实现不同价态、同种元素的物质的相互转化”这一结论。新教材关于实验药品用量、实验步骤都有呈现，有利于学生的自主探究，对于学生的知识基础要求稍低。

四、启示

对教师教学的启示。教师在进行课堂教学设计时，应对新教材和新课标进行全面分析，充分理解新课标，熟悉新教材内容编写、各栏目设置的意图，再结合学生的具体学情，对新旧教材的内容进行有選择的使用。如“Fe2+和Fe3+的相互转化”实验，如果学生的知识基础较好，实验教学设计可以参考旧教材的处理方式，先将课堂交给学生，让学生自主设计方案→交流讨论→科学实验→得出结论，教师在学生讨论的基础上进行适当的总结归纳，而不是满堂灌。如果学生的知识基础较薄弱，则可以参考新教材的处理方式，通过教材所给的实验步骤完成Fe2+和Fe3+的相互转化实验。不管以何种方式完成该实验，最终都要让学生习得：一定条件下物质可以相互转化;可通过氧化还原反应实现不同价态同种元素物质的相互转化。新教材给教师教学提供了丰富的教学资源，教师在进行基于化学核心素养培养的教学设计时还应注意揣摩新教材各栏目设置的意图，充分认识每个栏目的功能、作用，使教学设计为培养学生的化学核心素养服务。

对学生学习的启示。新教材的内容编写和栏目设置充分考虑了学生的认知发展规律和特点，有利于学生的自主学习，有利于促进学习方式的改变，体现了新课标要重视“素养为本”的教学这一理念。学生在学习本节内容之前，已学习了元素化合物学习的方法和规律，在学习本节内容时要注重学习方法的迁移。如在“探究不同条件下，FeSO4溶液与NaOH溶液的反应”时，学生在实验探究的过程中还要不断进行新旧知识的对比思考，养成自主解决问题的习惯。又如，制得的Fe（OH）2沉淀如果没有去除溶解氧或隔绝空气，白色絮状沉淀会迅速变成灰绿色，最后产生红褐色物质。此时，学生应思考：这是为什么呢？要制备纯净的Fe（OH）2沉淀需要如何控制条件呢？并提出可能的猜想和合理的方案，然后进行后续实验探究，在不断思考和探究中认识到控制反应条件对化学反应的重要性，提升科学探究与创新意识的化学核心素养。

[参 考 文 献]

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]王祖浩，王云生.普通高中教科书：化学 必修（第二册）[M].南京：江苏凤凰教育出版社，2020：100-104.

[3]郑国永.鲁教版初中化学教材阅读栏目分析研究[D].济南：山东师范大学，2018：25-27.

[4]王云生.“教、学、评”一体化的内涵与实施的探索[J].化学教学，2019（5）：8-10.

（责任编辑：赵晓梅）