胡佳

摘要：以高中“化學(xué)反應(yīng)”主題知識為例，對中美高中課標(biāo)中“化學(xué)反應(yīng)”內(nèi)容進(jìn)行比較，從“知識點(diǎn)及其分支數(shù)目”“知識點(diǎn)呈現(xiàn)方式”“內(nèi)容要求”“學(xué)業(yè)要求”“與生活實(shí)際的聯(lián)系”五方面進(jìn)行比較。分析得，中國課標(biāo)所涵知識點(diǎn)內(nèi)容更為豐富、概念體系構(gòu)建更具條理，但知識間的跨學(xué)科性則稍遜;中國課標(biāo)中的知識學(xué)習(xí)要求稍低、且更為重視學(xué)生掌握知識并利用知識解釋實(shí)際問題的能力;美國課標(biāo)更重視學(xué)生綜合運(yùn)用知識并進(jìn)行自主創(chuàng)新與實(shí)踐的能力。最后為改進(jìn)課程標(biāo)準(zhǔn)提供一定相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：中美課標(biāo);化學(xué)反應(yīng);比較分析

文章編號：1008-0546（2021）07-0082-05 中圖分類號：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.07.021

課程標(biāo)準(zhǔn)作為教材編寫、教學(xué)、評估和考試命題的依據(jù)，對課程的實(shí)施、評價(jià)和管理起著重要作用。我國“普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）”立足于學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代生活和未來發(fā)展的需要，對舊課標(biāo)的三維目標(biāo)體系進(jìn)行了整合，構(gòu)建全面發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的高中化學(xué)課程目標(biāo)體系[1]。美國于2013年頒布的《下一代科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》（NGSS）中，在學(xué)科核心概念維度中，分為“物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與空間科學(xué)、工程技術(shù)和科學(xué)應(yīng)用”四大類，高中化學(xué)學(xué)科內(nèi)容分布在“物質(zhì)科學(xué)”類別中[2]。

一、“化學(xué)反應(yīng)”知識點(diǎn)的研究意義

“化學(xué)反應(yīng)”的課程內(nèi)容在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中占有重要的地位，同時(shí)也是高中生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，且和工業(yè)生產(chǎn)與實(shí)際生活等緊密相連。為便于對“化學(xué)反應(yīng)”主題內(nèi)容進(jìn)行比較分析，現(xiàn)將中美課標(biāo)中有關(guān)化學(xué)反應(yīng)知識主題及其相關(guān)的全部知識條目合并后，列至表1中。中美課標(biāo)都包含“化學(xué)反應(yīng)與能量”“化學(xué)反應(yīng)速率”和“化學(xué)反應(yīng)平衡”三大知識主題。表1中美課標(biāo)中有關(guān)化學(xué)反應(yīng)知識點(diǎn)的合并羅列[3-4]

二、中美課標(biāo)“化學(xué)反應(yīng)”內(nèi)容的比較分析

1.知識點(diǎn)及其分支知識的比較

由表2可知，中國課程標(biāo)準(zhǔn)中與化學(xué)反應(yīng)相關(guān)的知識點(diǎn)的個(gè)數(shù)總計(jì)是美國的3倍。且中國課標(biāo)中“化學(xué)反應(yīng)平衡”所占比重最大，美國課標(biāo)中“化學(xué)反應(yīng)與能量”占比最大;而對于“化學(xué)反應(yīng)速率”來說，它在中國課標(biāo)中和美國課標(biāo)中的占比都是最少的。表3詳細(xì)呈現(xiàn)了中美課標(biāo)的三個(gè)知識主題下的分支知識點(diǎn)。

在“化學(xué)反應(yīng)”內(nèi)容里，中美兩國課標(biāo)在相同的知識主題下的分支知識點(diǎn)的差異較大。具體來看，在“化學(xué)反應(yīng)與能量”部分，中國課標(biāo)比美國課標(biāo)額外增加了一些知識條目和情感態(tài)度價(jià)值觀的要求。如：化學(xué)能與其他能量形式的轉(zhuǎn)化、內(nèi)能的概念及其影響因素、化學(xué)能與熱能、焓變的表示方法，蓋斯定律。情感價(jià)值觀方面如：體會提高燃料燃燒效率，開發(fā)高能清潔燃料和研制新型電池的重要性。美國課標(biāo)中引入了“系統(tǒng)”的概念，將化學(xué)反應(yīng)視作一個(gè)“系統(tǒng)”，介紹流入和流出“系統(tǒng)”的能量與物質(zhì)來描述化學(xué)反應(yīng)的變化;中國課標(biāo)則未使用“系統(tǒng)”這個(gè)較大的概念。美國課標(biāo)中利用分子/粒子之間的碰撞數(shù)量和能量來解釋改變反應(yīng)物的溫度或濃度時(shí)對反應(yīng)速率產(chǎn)生的影響;中國課標(biāo)則是利用“基元反應(yīng)”活化能來解釋對化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，二者雖在本質(zhì)上并無太大區(qū)別，都是依據(jù)微觀本質(zhì)解釋宏觀現(xiàn)象，但基元反應(yīng)對于學(xué)生來說的理解程度和思維要求相對更高一些。

2.中美課標(biāo)知識點(diǎn)呈現(xiàn)方式比較

（1）知識點(diǎn)條目的詳略呈現(xiàn)方面

中國課標(biāo)的描述比美國課標(biāo)的描述更為詳細(xì)、條理更為清晰，每一句話即代表一個(gè)知識條目，各個(gè)知識條目的描述詳略程度相近，且環(huán)環(huán)緊扣、層層進(jìn)階。美國相對來說，沒有中國課標(biāo)知識點(diǎn)描述方式那般詳細(xì)，且美國課標(biāo)中的知識點(diǎn)在闡述時(shí)前后會有部分交叉。知識的進(jìn)階不是特別明顯。

（2）知識點(diǎn)條目的引入呈現(xiàn)方面

美國課標(biāo)通過回答化學(xué)反應(yīng)的四個(gè)部分中所提出的引導(dǎo)式的問題來闡述其中所蘊(yùn)含的知識。因此，美國利用的是“我要解決這個(gè)主題下的這些問題因而會涉及到如下知識的學(xué)習(xí)”的方式來進(jìn)行知識點(diǎn)的闡述;中國則直接呈現(xiàn)相關(guān)知識點(diǎn)。美國課標(biāo)描述知識主題“化學(xué)平衡”，沒有像中國課標(biāo)那樣按照傳統(tǒng)的“先知識后應(yīng)用”的符合學(xué)生認(rèn)知的順序來進(jìn)行描述。而是直接通過“根據(jù)科學(xué)知識，學(xué)生生成的證據(jù)來源，優(yōu)先級標(biāo)準(zhǔn)和權(quán)衡考慮因素，設(shè)計(jì)、優(yōu)化解決方案以指定條件的變化，以在化學(xué)系統(tǒng)中平衡狀態(tài)下生成更多數(shù)量的產(chǎn)物”的一種科學(xué)工程實(shí)踐的表述將化學(xué)平衡知識巧妙引入。

（3）知識點(diǎn)條目的邏輯呈現(xiàn)方面

對于“化學(xué)反應(yīng)”而言，美國課標(biāo)中引入了“系統(tǒng)”的概念，是通過介紹系統(tǒng)中流入和流出系統(tǒng)的能量和物質(zhì)來描述化學(xué)反應(yīng)這個(gè)系統(tǒng)中能量和物質(zhì)的變化。中國則未使用“系統(tǒng)”這個(gè)較大的概念，直接使用的是“化學(xué)反應(yīng)”或“化學(xué)反應(yīng)過程”的概念。這其實(shí)也與美國課標(biāo)中所提倡的“跨學(xué)科概念”有關(guān)。

3.中美課標(biāo)中的內(nèi)容要求比較

內(nèi)容要求是預(yù)期學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)的內(nèi)容及其程度，規(guī)定了具體學(xué)習(xí)內(nèi)容和認(rèn)識要求。內(nèi)容要求大多采用輸人性行為動詞來表達(dá)具體認(rèn)識要求，如“了解、認(rèn)識、理解”等，關(guān)注的是知識輸人和學(xué)習(xí)要求，這些動詞能夠描述學(xué)生學(xué)習(xí)的心理認(rèn)知過程。

總體來說，對于相同的知識點(diǎn)，中國需要學(xué)生學(xué)習(xí)的程度比美國的程度低一些。根據(jù)圖1可知，三個(gè)知識主題下，中國課標(biāo)中的學(xué)生行為動詞與美國課標(biāo)相較而言，分別都更偏向于第一層級和第二層級的認(rèn)知水平?！爸R主題1化學(xué)反應(yīng)與能量”和“知識主題2化學(xué)反應(yīng)速率”中，中國課標(biāo)中的學(xué)生行為動詞的第一層級“知道”都占到了90%以上，“知識主題3化學(xué)反應(yīng)平衡”中的學(xué)生行為動詞的第一層級也接近于90%。而對于美國課標(biāo)中的學(xué)生行為動詞，主要分布于第二、第三和第四層級。第一層級的認(rèn)知水平占比為0，這與主要認(rèn)知占比位于第一層級的中國課標(biāo)來說，是極大的差異所在。

由此可見，盡管中國課標(biāo)中的知識點(diǎn)內(nèi)容要比美國課標(biāo)豐富許多，但是對于相同的知識主題，中國課標(biāo)中對于學(xué)生的認(rèn)知水平要求要遠(yuǎn)低于美國課標(biāo)。下圖2是具體示例：

4.中美課標(biāo)中的學(xué)業(yè)要求比較

學(xué)業(yè)要求是對學(xué)習(xí)某主題相關(guān)知識后學(xué)生應(yīng)達(dá)成的學(xué)習(xí)表現(xiàn)——即能做什么的描述，中國課標(biāo)中的“學(xué)業(yè)要求”版塊和美國課標(biāo)中的“學(xué)生預(yù)期表現(xiàn)”版塊可視為是相對應(yīng)的。學(xué)業(yè)要求大多采用輸出型行為動詞來表達(dá)學(xué)習(xí)表現(xiàn)，如：舉例、說明、證明等，關(guān)注的是知識、能力輸出及評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，便于對具體的行為進(jìn)行評價(jià)。

將中國課標(biāo)中的“學(xué)業(yè)要求”版塊和美國課標(biāo)中的“學(xué)生預(yù)期表現(xiàn)”版塊中的輸出性行為動詞加以粗略統(tǒng)計(jì)，有以下這些：舉例、判斷、計(jì)算、辨識、解釋、說明、運(yùn)用、設(shè)計(jì)等等，本文將其根據(jù)“布魯姆教育目標(biāo)分類學(xué)認(rèn)知維度”進(jìn)行分類，分為四個(gè)維度：維度1包括舉例、列舉、判斷和簡單計(jì)算;維度2包括說明、解釋、描述、推斷、證明、分析和辨識;維度3包括運(yùn)用、討論和應(yīng)用;維度4包括建立模型、設(shè)計(jì)和優(yōu)化。維度1的行為動詞主要偏向于對于知識的初步掌握情況，維度2是對于知識的深層理解，維度3是應(yīng)用知識解釋實(shí)際問題;維度4主要是綜合靈活運(yùn)用知識進(jìn)行自主創(chuàng)新實(shí)踐活動，且需要考慮生活生產(chǎn)的實(shí)際因素。

由上圖3可見，針對于化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)平衡知識來說，中美課標(biāo)對于學(xué)生在學(xué)習(xí)之后的能力提升方面提出的要求高低具有較多差異?？傮w來看，中國課標(biāo)中對于學(xué)生學(xué)習(xí)知識后獲取的四個(gè)維度的認(rèn)知能力水平都較為重視，其中占比最大的是對于知識的深層理解，其次是對于知識的初步掌握和利用知識解釋實(shí)際問題，最后是綜合靈活運(yùn)用知識進(jìn)行自主創(chuàng)新實(shí)踐活動設(shè)計(jì)等。相較來說，美國也同樣重視學(xué)生對于知識的深層理解，該維度的占比也是最大的;其次是學(xué)生綜合靈活運(yùn)用知識進(jìn)行自主創(chuàng)新實(shí)踐活動設(shè)計(jì)的能力，美國如此重視該目標(biāo)也與其課標(biāo)所提倡的“科學(xué)和工程實(shí)踐”這一維度相呼應(yīng)。由此，從對學(xué)生學(xué)習(xí)知識后發(fā)展的能力要求來看，中國相比美國更偏重知識，而美國則更偏重于工程實(shí)踐應(yīng)用，而學(xué)業(yè)要求也是與該國的人才培養(yǎng)理念和學(xué)科總目標(biāo)密切相關(guān)的。

5.中美課標(biāo)中知識與生活實(shí)際的聯(lián)系比較

中美課標(biāo)知識主題與生活實(shí)際的聯(lián)系主要取決于其社會對人才培養(yǎng)的期望與目標(biāo)。

美國作為科技發(fā)達(dá)之國，要求社會的所有成員都要了解科學(xué)和工程概念和過程，注重對于STEM人才的培養(yǎng)。因此美國課標(biāo)中物質(zhì)科學(xué)的總目標(biāo)是為了使學(xué)生將學(xué)科大概念與科學(xué)和工程實(shí)踐以及跨學(xué)科概念相結(jié)合，發(fā)展其有用的知識來解釋整個(gè)科學(xué)學(xué)科大概念。高中階段，學(xué)生的重點(diǎn)是放在幾種科學(xué)實(shí)踐上，包括開發(fā)和使用模型，計(jì)劃和進(jìn)行調(diào)查，分析和解釋數(shù)據(jù)，使用數(shù)學(xué)和計(jì)算思維以及構(gòu)建解釋等。而中國社會主義核心價(jià)值觀下化學(xué)學(xué)科育人的基本要求是發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，發(fā)展其綜合素質(zhì)。

因此，中美課標(biāo)都十分重視將化學(xué)知識與實(shí)際社會生活之間的聯(lián)系，重視學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識解釋生活生產(chǎn)中的實(shí)際問題的能力。課標(biāo)上的具體表現(xiàn)在于：中國課標(biāo)強(qiáng)調(diào)化學(xué)知識在實(shí)際生活生產(chǎn)中的重要作用，要求學(xué)生體會其重要性以及了解解決措施等。美國課標(biāo)強(qiáng)調(diào)科學(xué)與工程實(shí)踐活動，學(xué)生自己設(shè)計(jì)方案、構(gòu)建模型并應(yīng)用。二者均放置在每一節(jié)的知識點(diǎn)后，作為該節(jié)知識應(yīng)用的重要組成部分。

例：以“化學(xué)反應(yīng)”知識主題下的內(nèi)容為例（表4）：

三、差異與啟示

以“化學(xué)反應(yīng)”內(nèi)容為例，通過對中美課程標(biāo)準(zhǔn)中的化學(xué)部分內(nèi)容進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)二者在內(nèi)容的“知識數(shù)目、知識呈現(xiàn)方式、內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求、與生活實(shí)際的聯(lián)系”這五大維度上存在一定異同。

相同點(diǎn)：（1）中美課標(biāo)都十分重視將化學(xué)知識與實(shí)際社會生活進(jìn)行聯(lián)系。（2）中美課標(biāo)在對學(xué)生四個(gè)層級的認(rèn)知能力要求方面，占比最高的都是對知識的深層理解。

不同點(diǎn)：（1）相同知識主題下，中國課標(biāo)中涵蓋的知識點(diǎn)內(nèi)容比美國豐富，內(nèi)容廣度大于美國課標(biāo)。（2）在知識點(diǎn)條目的詳略呈現(xiàn)、導(dǎo)人呈現(xiàn)和邏輯呈現(xiàn)方面，我國內(nèi)容概念體系構(gòu)建條理清晰程度高于美國，但我國課標(biāo)知識之間的邏輯性與跨學(xué)科性稍遜于美國課標(biāo)。（3）對于相同的知識點(diǎn)，美國課標(biāo)以“應(yīng)用”和“創(chuàng)新”為主，我國課標(biāo)以“知道”與“理解”為主，且?guī)缀鯖]有科學(xué)與工程實(shí)踐類的要求。中國學(xué)生學(xué)習(xí)知識的程度要求要比美國學(xué)生低。（4）除了對于知識的深層理解之外，美國對學(xué)生綜合靈活運(yùn)用知識進(jìn)行自主創(chuàng)新實(shí)踐活動設(shè)計(jì)能力的重視程度高于中國，中國更重視對學(xué)生初步掌握知識并利用知識解釋實(shí)際問題等。（5）將化學(xué)知識與實(shí)際社會生活聯(lián)系方面，中國課標(biāo)強(qiáng)調(diào)化學(xué)知識在實(shí)際生活生產(chǎn)中的重要作用，要求學(xué)生體會其重要性以及了解解決措施等;美國課標(biāo)強(qiáng)調(diào)科學(xué)與工程實(shí)踐活動，學(xué)生自己設(shè)計(jì)方案、構(gòu)建模型并應(yīng)用。

美國課標(biāo)的優(yōu)勢與不足：美國NGSS在高中階段將化學(xué)與物理作為兩門獨(dú)立學(xué)科加以整合為“物質(zhì)科學(xué)”大類，整合各學(xué)科思維進(jìn)而統(tǒng)整各學(xué)科核心概念;亦創(chuàng)新性地將“科學(xué)與工程實(shí)踐”引入整個(gè)K-12科學(xué)教育，建立起科學(xué)與工程實(shí)踐相結(jié)合的、新的人才培養(yǎng)路徑[7][8]，符合美國現(xiàn)代化社會發(fā)展的人才供給與儲備。但是，美國課程標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)容的選取上值得進(jìn)一步拓寬，且盡管大力強(qiáng)調(diào)整合科學(xué)與工程整合思想，但卻未考慮到實(shí)施中的實(shí)際現(xiàn)狀與困境。

中國課標(biāo)的優(yōu)勢與不足：我國在知識量方面涵蓋廣泛，選取的化學(xué)內(nèi)容豐富，有助于學(xué)生由了解到深人理解化學(xué)知識、掌握實(shí)驗(yàn)技能，以及形成化學(xué)的主要觀念。但是，對于較多知識點(diǎn)，我國課標(biāo)以“知道”與“理解”的要求為主，卻很少涉及科學(xué)與工程實(shí)踐類的要求，缺乏現(xiàn)代社會對中學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，同時(shí)跨學(xué)科性亦較少在課標(biāo)中得以體現(xiàn)，這會影響對培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科的綜合能力和科學(xué)核心素養(yǎng)的落實(shí)。

四、建議

1.優(yōu)化知識概念與實(shí)踐要求，推進(jìn)化學(xué)教學(xué)向“少而精”方向發(fā)展

我國化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容十分豐富，涵蓋范圍廣泛，但對于學(xué)生的要求大多數(shù)仍停留在對知識的理解與技能的掌握層面，對學(xué)生實(shí)際應(yīng)用所學(xué)知識解決現(xiàn)實(shí)問題的能力要求較低，而對于學(xué)生創(chuàng)新能力的要求與培養(yǎng)更是極少，而這些始終都是目前我國教育大環(huán)境下的常態(tài)挑戰(zhàn)。因此對于化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)來說，建議未來我國課程標(biāo)準(zhǔn)在全面涵蓋化學(xué)學(xué)科知識的前提下進(jìn)一步優(yōu)化知識概念體系，推進(jìn)化學(xué)教學(xué)向“少而精”的方向發(fā)展，既幫助減輕學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，同時(shí)促進(jìn)其學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)與培養(yǎng);同時(shí)需要適當(dāng)在學(xué)習(xí)目標(biāo)中融入更多的實(shí)踐能力要求和創(chuàng)新活動的設(shè)計(jì)，為進(jìn)一步提升我國中學(xué)生處理實(shí)際問題和參與公共事件決策的能力，也能使之發(fā)展創(chuàng)新性思維，利用所學(xué)與所能更好地面對未來社會和環(huán)境的挑戰(zhàn)。

2.嘗試引入科學(xué)與工程整合實(shí)踐活動，培養(yǎng)中學(xué)生跨學(xué)科實(shí)踐創(chuàng)新能力

美國NGSS大量引入工程實(shí)踐活動的思路對我國培養(yǎng)中學(xué)生跨學(xué)科實(shí)踐創(chuàng)新能力具有一定的重要啟示。目前較多研究表明科學(xué)課程整合工程實(shí)踐對中學(xué)生跨學(xué)科實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有積極的影響，且學(xué)生對STEM教育實(shí)踐學(xué)習(xí)活動持認(rèn)可態(tài)度[9]。因此基于當(dāng)下我國基礎(chǔ)教育階段跨學(xué)科課程經(jīng)驗(yàn)缺乏、中小學(xué)減負(fù)呼聲的高漲以及在現(xiàn)有基礎(chǔ)教育體系中單獨(dú)設(shè)置課程開展跨學(xué)科實(shí)踐創(chuàng)新教育的困難重重的背景之下，課程標(biāo)準(zhǔn)作為教學(xué)的綱領(lǐng)性文件，發(fā)揮著舉足輕重的引領(lǐng)作用。故建議未來我國化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)能進(jìn)一步明確建立特定學(xué)段、特定科學(xué)課程相適應(yīng)的跨學(xué)科實(shí)踐創(chuàng)新能力發(fā)展目標(biāo)，幫助引領(lǐng)一線教師對科學(xué)整合工程實(shí)踐課程的研究、設(shè)計(jì)與實(shí)施。同時(shí)相關(guān)教育研究人員及相關(guān)教育組織應(yīng)積極培訓(xùn)和指導(dǎo)教師開展工程實(shí)踐教學(xué)活動的課程開發(fā)、教學(xué)方法和內(nèi)容組織等的研究基礎(chǔ)。

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*本文系教育部人文社會科學(xué)重點(diǎn)研究基地重大項(xiàng)目“基于核心素養(yǎng)的課程標(biāo)準(zhǔn)研制的關(guān)鍵問題研究”（17JJD880007）階段性研究成果。