构建体现化学基本观念的教科书体系结构

　　《义务教育课程标准实验教科书·化学》从2001年起开始使用，至今已有十多年，经过不断的实践与探索，形成了具有鲜明特色的教科书体系结构，并一直在不断完善中。2001年，教育部颁布了《义务教育化学课程标准（2001版）》（以下简称“新课标”），从未来社会对公民科学素养的需求和化学科学发展的趋势出发，结合初中化学课程改革实践、化学科学和化学教育的发展趋势，在内容目标、内容条目及具体内容等方面进行了不同程度的修订，增加了学生必做的化学实验以及科学探究、教学设计、化学习题和资源开发等方面的案例；并对实施建议进行了较大幅度的修改。根据新课标以及多年的研究和实践，我们总结经验、反思不足，对教科书进行了全面修订，力求使教科书质量和水平得到全面提升，特色更加鲜明，更好地促进教育教学活动，更加符合实施素质教育的要求。
　　基于新课标在课程的基本理念、设计思路及内容结构上并未作大的调整，加之实验教科书使用十多年来，人教版化学教科书得到了广大师生的充分肯定和好评，本次教科书仍以继承、发展、创新为基本指导思想，并遵循以下原则：从学科角度考虑，增强逻辑性；从学生角度考虑，增加可读性和趣味性；从社会和科技发展的角度考虑，更新知识内容。并且，加深对探究的理解和再认识，增强探究活动的思考性和研究性；在呈现方式上更加贴近学生。教科书在继承原总体编写思路的基础上，对体系结构、内容呈现、实验、探究习题和信息资料等进行了一定程度的修订。下面仅作简要分析。
　　一、构建合理的教科书体系结构
　　教科书的体系结构是教科书的关键和命脉，体现着多层次的综合因素，如课程理念、知识的逻辑关系、教学规律、学生认知规律等；它是一个立体的、相互交织的、井然有序的网络，通过对这个网络的学习，使学生的科学理解力逐步加深，各方面能力也同步增强。［1］教科书的体系结构，由教学内容的知识结构、技能结构、能力结构和科学过程结构经过科学地排列、整合之后构成，［2］通过内容的编排顺序和呈现框架直观地表现出来。人教版化学教科书体系结构的构建重视学科规律、教学规律和学习规律的结合，从对学科知识的理解考虑，体现知识发展的逻辑规律；从教师教学考虑，体现教学实际中的教学呈现的逻辑规律；从学生的学习考虑，体现学生的认知逻辑规律。修订教科书体系保持了原来的基本架构，以“走进化学世界”开篇，从身边常见的物质讲起，逐步介绍初中学生必备的重要的化学知识；以“化学与生活”专题结束，落实在化学的应用价值，体现出“从生活走进化学，从化学走向社会”的课程设计理念。
　　（一）教科书编排顺序的变化
　　修订后教科书的编排顺序在科学性、系统性和逻辑性方面都有所加强，使各单元课题之间及单元课题内部的衔接更加顺畅，化学概念的呈现更具连贯性和清晰的逻辑递进关系。编排顺序的变化主要体现在以下几方面。
　　1．单元结构调整
　　单元顺序体现了教科书编写的总体思路结构，是整个教科书体系的基本框架结构。本次修订对原第三单元和第四单元顺序和课题位置进行了调整和整合。
　　这样的处理主要从三方面考虑。
　　（1）突出从微观粒子的角度认识物质的化学观念
　　这样的调整，加强了学科知识的逻辑性，突出了化学核心概念，以利于学生从微观角度更好地认识物质是由微粒构成的，用元素的观点看物质及其变化。
　　（2）厘清概念呈现的逻辑关系
　　在原教科书中，“元素”是分三个层次呈现的。第一个层次是在绪言中，以经验性的名词出现，使学生头脑中形成印象。第二个层次是在原“第三单元自然界的水”中，仍是作为名词，但体现了物质由不同种类元素组成的初步“概念”。第三个层次是在原教科书“第四单元物质构成的奥秘”，从微观的角度来定义元素。这样处理的目的是从整体结构考虑，将物质结构这样的原理性知识滞后于学生熟悉的知识，以分散学习的难度，但带来的问题是不利于学生从元素的角度来认识物质（水）的组成，且不易理解单质、化合物等概念，这也在不同程度造成了对化学知识理解的难度；并且，教师在教学环节中也感到不顺畅。本次教科书修订，将两个单元顺序调整，厘清了概念呈现的逻辑关系，使知识的呈现增强了科学性和系统性，利于学生形成科学观念和逻辑思维。
　　（3）体现将知识结构穿插安排的总体设计思想
　　教科书注重“讲理”，体现知识规律和学习规律。例如，将原第三、四单元重新整合并调整顺序后，使学生熟悉的常识性、宏观知识（空气、水）与微观、抽象知识（物质结构、化学方程式）穿插安排，形成“空气—物质结构—水—化学方程式”的编排顺序，从整体结构上减少概念原理性知识的集中的处理，既发挥概念、原理对学习的理论指导作用，又适当分散难点，降低学习的难度，并体现出将元素化合物知识与概念原理性知识穿插安排，内容要求螺旋上升的总体设计思想。
　　2．单元内课题结构调整根
　　据单元结构调整的总体思路，单元内课题结构也进行了相应的调整。
　　（1）“第四单元　自然界的水”，将原课题1、2与课题3、4的顺序对调，先介绍学生熟悉的“爱护水资源”“水的净化”等，再引出水的组成，更加重视学生的生活经验；考虑单元体系结构调整后，“第三单元　物质结构的奥秘”概念原理性知识比较集中，进入到第四单元后，先出现元素及常识性知识，又将“化合价”的内容安排在单元的最后，都体现了知识穿插安排、以分散难点的基本思想。
　　（2）“第七单元　燃料及其利用”，将原课题2、3内容精编为一个课题，将原课题3 “使用燃料对环境的影响”融入合并到课题2 “燃料的合理利用与开发”，强调了“合理”利用和开发，引导学生更多地从正面认识化学的作用。
　　3．课题内知识呈现顺序调整
　　在许多课题内，知识的呈现顺序也有一些调整。第七单元课题2将“化学反应中的能量变化”提前，形成“化学反应—能量变化—能量利用”这样的体系，加强化学概念原理对学习化学的指导作用，突出化学中的能量观念，更加体现出化学与能量的关系；还有，“乳化现象”和“溶解时的吸热或放热现象”前后顺序调整等，在这里不一一说明，但其调整都是为了使内容呈现更加顺畅。
　　（二）教科书呈现框架的变化
　　教科书呈现框架在整体设计上基本保持了原教科书基本框架，仍然采用“单元—课题”的基本形式。考虑到教科书编排体系和内容构成的变化，修订后特别注意体现教师的教学因素和学生的学习习惯，栏目名称更加贴近内容，直观清晰，如“探究”“资料卡片”“练习与应用”“练一练”等栏目名称及内容的变更，更加明确了栏目的功能。新增设的“方法导引”“注意”“提示”“想一想”等提示性的栏目，提供了科学研究方法、学习方法及实验方法指导，安全、操作注意事项，提示思考的问题等。另外，根据内容和实际教学的要求，删去了“拓展性课题”，将其内容进行了重新整合。
　　二、选择适合的知识内容
　　教科书内容的呈现，体现了基础性、时代性、选择性、适应性、可行性原则。教科书突出粒子观、元素观、能量观等化学核心观念，强调科学方法和化学规律，重视化学实验和科学探究，体现社会和科技的发展，关注学科的新进展和发展趋势。修订教科书内容呈现的主要变化及特点体现在以下方面。
　　（一）知识内容的呈现体现科学方法和规律
　　教科书的基本内容，在呈现上主要考虑新课标的要求，在保证科学性的前提下，注意学生的可接受性，在叙述和描述时注意语言通俗、承接顺畅、逻辑清晰；在内容的呈现和要求上加强规律性和系统性。例如，新课标强调“重视以化学基本观念为线索，将化学基本观念渗透在教材内容中”，［3］并对于酸、碱、盐等知识，在认知性学习目标的要求由“知道”修订为“认识”，教科书将原“拓展性课题──物质的分类”，以“讨论”的形式调整为正文内容，同时增加“方法导引”栏目，强调分类思想在化学学习中的应用，从分类的角度认识酸、碱、盐、氧化物等物质，进行归纳整理，形成“类”的概念，强调了科学方法的作用。
　　（二）加强实验设计的科学性和合理性
　　教科书修订从整体考虑，强化了对实验的整体设计。本次课程标准修订，加强了化学实验教学，增加了８个学生实验活动。此次教科书的修订，从整体上对所有的实验内容进行重新设计。新增加了新课标要求的学生实验活动，将其安排在相关内容单元的最后，新设计的实验活动包括验证性质、探究知识、学习方法及练习技能等内容，并突出基础性，体现重点；同时，为避免出现与教科书正文中的实验内容简单重复，学生实验活动和正文中的实验的设计有所不同，并适当拓展了实验内容。如“溶液酸碱性的检验”，利用了学生自制的指示剂来检验溶液酸碱性，不但避免了重复，还可增强学生实验的兴趣。另外，在呈现方式上增强探究和思考性，增加了学生设计的环节。
　　对于正文中的实验，也从实验的科学性、合理性、可行性、操作性、简约性、趣味性及教学实际等多方面重新思考，对原有的实验逐一进行了验证，特别是对新增加和有反馈意见的实验，反复进行了实验。例如，考虑到目前很多学校没有白磷的实际情况，有关质量守恒定律的探究实验，将白磷改成红磷，达到了很好的效果；有关燃烧条件的实验，因为用红磷和白磷进行比较实验，能够达到更好的教学效果，且实验蕴含着科学研究方法教育，所以，从教学效果和教育功能考虑，教科书保留了原来的实验作为演示实验，同时配以实验录像，以供教师教学中根据学校情况选择。
　　同时，考虑化学实验的重要性和学生实验活动的要求，更加关注化学实验基本操作，将原教科书附录中的化学药品取用规则、连接仪器装置的方法等安排到第一单元，以培养学生的基本实验技能，使学生养成良好的实验习惯和安全意识，保证实验安全、顺利地完成。
　　（三）精选探究活动，增强探究内容的思考性和研究性
　　新课标将“倡导以科学探究为主的多样化的学习方式”修改为“倡导多样化的学习方式”。据此，教科书修订对于科学探究的内容和数量重新进行了审视，更加关注学生对知识的掌握和能力的发展，设计的探究活动明确“探究”的目的，增强了思考性和研究性，避免形式化地“贴标签”，如探究“溶解度曲线”的设计，体现了三个层次：（1）绘制曲线、学习使用；（2）寻找规律、学会运用；（3）掌握方法、形成态度；从知识水平和能力要求两方面体现了探究活动的研究水平，具有思考性和研究性。
　　考虑课时的要求和限制，对探究活动进行了精选，修订后以栏目形式呈现的“探究”数量适当减少，删去了操作性较差和无探究意义的活动，例如，“酸雨模拟的危害”“查阅资料，了解地壳中含量较大的几种元素及其存在”等。
（四）加强习题的应用性，体现形式的多样化
　　课后习题的功能已不仅是单纯地为巩固课堂知识所设，而是有了更大的拓展。修订后教材将课后习题的名称改成了“练习与应用”，也不只是简单的更名，更在习题的内容上加强了应用性，增加了体现实际应用、知识应用的题目；在习题中，也加强了题目的探究性和针对性；删除了陈旧、不切实际的题目；增加了思考、问答、活动性的题目，使习题的类型更加多样化。
（五）体现时代发展，贴近学生生活
　　教科书更加关注时代和科技发展，体现化学与社会、科技发展的关系，更新知识内容和资料信息等，以提升学生适应社会的能力。同时，也注意贴近学生的生活，充分体现化学知识和技能的价值，使学生对书中所介绍的内容感到亲切，提高学习化学的兴趣。例如，更新了我国的总用水量、化石能源基础储量和年产量、钢铁产量等数据；在“金属资源的利用和保护”课题的“讨论”中，加入了关于我国稀土资源的储量以及生产、销售、科研等方面的资料，让学生对我国稀土资源的合理利用和保护发表看法并交流，通过活动的方式对学生进行国情和可持续发展观的教育；在“资料卡片”“化学·技术·社会”栏目中加入了碳纳米管、单层石墨片、可燃冰、复合材料等反映化学学科发展、社会热点问题的新内容；在“调查与研究”栏目中加入了查阅资料了解ＰＭ2．5浓度限值的内容，引导学生关注社会、关注环境。又如，教科书中呈现了我国高铁动车、神舟飞船发射、新型客机、“水立方”等具有很强时代感的图片，形象地说明了合成材料在当今社会中的应用，突显化学的应用价值。
　　以上对化学教科书的修订情况做了简要分析，以期对教科书使用者提供帮助。需要说明的是，教科书只是教师教学活动中所利用的一种素材，或说是工具、资源，它所体现的体系结构是一种相对合理的结构。教科书编写者用相对固定的文图形式，呈现的是静态的印刷文本，再通过教师和学生的授受行为，将其转化为动态的教学过程。通过文本形式体现出来的相对静态的教科书，需要通过教师在实际教学中的灵活运用，使它成为动态的“活”的教科书。我们真诚地希望广大教师在教学过程中灵活运用教科书，“用活教科书”；也真诚地希望得到反馈的意见和建议，以使人教版化学教科书不断完善。