摘要：以人教版必修“常見無機物及其應用”主題的元素及化合物教學內容為例，從知識的認識發(fā)展價值、教材的編排結構以及課程標準的教學要求等視角理解新教材的變化?；谛陆滩慕虒W內容的變化，課堂教學對策為：以認識物質性質的角度和思路形成結構化教學內容，統(tǒng)領課堂教學;以教材的欄目設置外顯學科核心素養(yǎng)，引領課堂教學;以“情景-活動-問題解決”整體設計促進核心素養(yǎng)的發(fā)展，深化課堂教學。

關鍵詞：新教材;元素及化合物;教學對策;學科核心素養(yǎng)

文章編號：1008-0546（2021）05-0072-06中圖分類號：G632.41文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.05.019

新課程標準下新教材（指2017年版2020年修改課標下的教材）的實施正在按照教育部印發(fā)的《關于做好普通高中新課程新教材實施工作的指導意見》分階段進行。新教材從知識內容到編排結構體系等都發(fā)生了很大變化，新教材必定給一線老師在教學上帶來許多新的挑戰(zhàn)，教材內容的變化及其原因是什么，如何理解新課標下教學內容要求，如何重新認識和理解新課標要求下實施新教材的課堂教學等，都需要重新研究。本文以人教版必修“常見無機物及其應用”主題的元素及化合物教學內容為例，如何促進新教材的理解，如何重構適應新教材的課堂教學范式進行分析，以供大家參考。

一、新教材教學內容的變化分析

1.從知識的認識發(fā)展價值角度理解元素化合物知識的刪減與調整

元素化合物知識是中學化學課程內容的重要組成部分，元素化合物知識在高中化學課程中有三個方面的不同認識發(fā)展價值：一是作為認識對象，促進學生遷移應用所學的概念原理知識;二是作為感性認識素材，幫助學生建立和發(fā)展概念理論;三是作為認識結果，成為知識結構的一部分，為后續(xù)的認知活動提供參照和依據(jù)⑴。

新教材在原來Na、Mg、Al、Fe、Cu“五大金屬”和 Cl、N、S、Si等非金屬的基礎上，根據(jù)元素化合物知識在高中化學課程中有三個方面的不同認識發(fā)展價值要求，選擇了 Na、Fe、N、S、Cl五大核心元素承載元素化合物知識在高中化學課程中的認識發(fā)展價值，進行系統(tǒng)學習和全面掌握的代表性元素;A1和Si兩種元素調整為作為感性認識素材，幫助學生建立和發(fā)展概念理論;以及作為認識對象，促進學生遷移應用所學的概念原理知識;將Cu調整為僅作為認識素材的定位。如新教材對A1元素調整為作為感性認識素材要求，安排在第三章第2節(jié)“金屬材料”中學習元素A1的有關知識，教材從日常用品鈕制品感性素材入手，通過“資料卡片”欄目介紹鋁制品的表面處理方法，再經(jīng)過實驗認識鋁及其氧化物的性質素材，通過鋁及其氧化物性質解釋鋁制品的表面處理方法的性質應用，以體現(xiàn)化學的應用價值。調整后的元素硅（第五章第3節(jié)無機非金屬材料）也是通過新型無機非金屬材料的感性素材進行學習的。

2.從教材知識編排結構理解元素及化合物知識的教學要求

新教材對刪減與調整后的元素及化合物知識在高中化學課程中的具體分布如圖1所示。

新教材對元素及化合物知識的分布呈現(xiàn)“律”前與“律”后特征，體現(xiàn)了“物質結構-元素周期律”為線索的知識編排體系。

（1）“律”前學習三個核心元素及其化合物——典型金屬Na、典型非金屬C1以及價態(tài)多變的鐵。

“律”前從原子結構入手，介紹典型元素鈉和典型非金屬元素氯，以此為元素知識基礎，再通過呈現(xiàn)堿金屬、鹵族及第三周期元素性質變化規(guī)律，建構元素周期律理論模型，為后續(xù)非金屬元素（硫和氮）的學習提供理論基礎，充分發(fā)揮了理論的指導作用⑵。如金屬鈉的學習在教材引言中這樣進行描述：“從鈉的原子結構來看，它的原子的最外電子層上只有1個電子，在化學反應中該電子很容易失去。因此，鈉的化學性質非常活潑，表現(xiàn)出很強的還原性”。然后通過實驗探究，得出金屬鈉的一-般性質。氯氣性質的學習也是從氯原子結構出發(fā)，對氯單質表現(xiàn)出的性質進行預測，經(jīng)過實驗探究氯氣的各種性質表現(xiàn)，再到氯氣在日常生活.工業(yè)生產(chǎn)等方面的應用。然后通過金屬鈉的化合物與非金屬氯的化合物性質與應用的學習，初步建立了從原子結構物質的類別以及元素的價態(tài)等認識角度與思路學習元素化合物的認知模型，理解化學學科的本，質及特征?；瘜W課程標準明確了化學是在原.子、分子水平上研究物質的組成、結構、性質轉化及其應用的一門學科，其特征是從微觀層次認識物質，以符號形式描述物質，在不同層面創(chuàng)造物質8）。從化學學科本質及特征出發(fā)，構建主題單元認識物質的基本思想（如圖2[41），這樣可以實現(xiàn)從知識結構化向認識思路結構化轉變，落實化學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

經(jīng)過鐵及其化合物性質與轉化的系統(tǒng)學習，進一步豐富元素知識基礎，進- -步認識基于物質類別和元素價態(tài)是學習元素及化合物性質的重要角度與思路?；谖镔|類別和元素價態(tài)，不僅可以預測物質的性質，還可以設計物質間的轉化途徑。如從物質類別的視角認識鐵及其化合物之間的轉化關系，可以按照圖3“單質”“氧化物”“氫氧化物”“鹽”的類別，認識各類物質之間的轉化關系（見第一冊 P81）。

當然，還可以進一步根據(jù)物質的類別元素的價態(tài)認識鐵及其化合物之間的轉化關系，構建“價-類”二維認知模型（見圖4）：

（2）“律”后以“化學反應一轉化”為線索學習S、N .兩個核心元素及其化合物。

“律”后的S、N及其化合物的學習，通過原子結構元素周期律的理論學習，加強理論對元素及其化合物學習的指導作用。如第五章第- - 節(jié)硫及其化合物、第二節(jié)氮及其化合物的引言中都提出了硫、氮元素在周期表中的位置，硫原子、氮原子的最外電子層的個數(shù)以及容易形成的化合價等。以此培養(yǎng)學生養(yǎng)成結構決定性質的變化觀念素養(yǎng)。

在掌握了基于物質的類別、元素的價態(tài)角度是認識物質的性質與轉化的思路后，進--步突出物質價態(tài)認識物質的性質，通過氧化還原反應實現(xiàn)含有不同價態(tài)同種元素物質的相互轉化。如工業(yè)制備硫酸（圖5，見第二冊P4）和工業(yè)制備硝酸（圖6，見第二冊玨）的原理。

3.新課標對元素化合物知識教學要求的理解與認識

學習的具體元素及化合物知識的量減少了，但是對5種核心元素及化合物知識的認識要求、能力要求， 以及能力素養(yǎng)遷移應用的要求都提高了。課程標準中對五大核心元素及其化合物的教學內容從發(fā)展學生的能力與素養(yǎng)層面提出了具體要求⑸：

①金屬及其化合物

結合真實情景中的應用實例或通過實驗探究，了解鈉、鐵及其重要化合物的主要性質，了解它們在生產(chǎn)、生活中的應用。

②非金屬及其化合物

結合真實情景中的應用實例或通過實驗探究，了解氯、氮、硫及其重要化合物的主要性質，認識這些物質在生產(chǎn)中的應用和對生態(tài)環(huán)境的影響。

③物質性質及物質轉化的價值

結合實例認識金屬、非金屬及其化合物的多樣性，了解通過化學反應可以探索物質性質、實現(xiàn)物質轉化，認識物質及其轉化在促進社會文明進步、自然資源綜合利用和環(huán)境保護中的重要價值。

要更好理解新課標對元素化合物知識的教學要求，需要對理解該主題下內容要求與學業(yè)要求以及培養(yǎng)的素養(yǎng)目標之間的關系。如第三章第一節(jié)“鐵及其化合物”內容要求、學業(yè)要求與元素及化合物主題的核心觀念是元素觀，通過物質的分類、各類物質的一般性質、電離和離子反應、氧化還原反應等核心概念促進學生對元素化合物認識方式的發(fā)展，能從物質類別、價態(tài)等角度預測物質的性質和變化，設計實驗初步進行驗證，并能分析、解釋有關實驗現(xiàn)象;能從類別、價態(tài)的視角說明物質的轉化途徑，并建立基于價類二維元素觀。這是在必修階段學生需要形成和發(fā)展的核心認識方式，主要是發(fā)展學生“宏觀辨識與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認知”的化學學科核心素養(yǎng)，同時發(fā)展“科學探究與創(chuàng)新意識”“科學態(tài)度與社會責任”以及“變化觀念與平衡思想”素養(yǎng)。

二、基于新教材教學內容變化的課堂教學對策

1.以認識物質性質的角度和思路形成結構化教學內容，統(tǒng)領課堂教學

發(fā)揮元素及化合物知識對發(fā)展學生的學科核心素養(yǎng)的價值，促進具體性知識向核心觀念的構建轉化、結論性知識的獲得向能力和素養(yǎng)的轉化，需要組織結構化的教學內容。內容的結構化則是實現(xiàn)這種轉化的關鍵，也是課堂教學的首要任務。教學內容的結構化包括知識關聯(lián)的結構化、認識思路的結構化和核心觀念的結構化⑹，以組織結構化教學來統(tǒng)領課堂教學。組織結構化的元素及化合物知識的方式可見下圖所示（圖8）：

例如學習鈉及其化合物（第二章第一節(jié)）知識，按照“單質”“氧化物”“堿”“鹽”類別之間的轉化形成知識關聯(lián)的結構化（形成知識邏輯主線）;從鈉的原子結構以及鈉的化合物類別等視角預測物質的性質與轉化，主要通過實驗探究的方法，融合物質的一般性質、氧化還原反應、離子反應等核心概念促進學生對鈉及其化合物的認識方式的發(fā)展，形成認識思路的結構化。結構化的鈉及其化合物的教學內容構建如圖9。

2.以教材的欄目設置外顯學科核心素養(yǎng)，引領課堂教學

教材欄目設置大致可分為主體性欄目和拓展性欄目，主體性欄目主要包括實驗、探究、思考與討論、方法導引、練習與應用、復習與提高、整理與提升等欄目，是教學內容的一部分，充分體現(xiàn)課程標準的內容與要求;拓展性欄目主要為教師教學和學生學習提供素材資源，為學生開闊思路、拓展視野，主要有科學史話、科學·技術·社會、資料卡片、化學與職業(yè)等。不同欄目有不同的教學功能，但不同欄目的設置為實際教學解決了可操行性問題，起到引領課堂教學的作用。

（1）設置“方法導引”“整理與提升”欄目，實現(xiàn)知識向能力素養(yǎng)轉化。

經(jīng)過鈉及其化合物知識和氯及其化合物的學習，在具備了一定的元素化合物知識后，學習鐵及其化合物時（第三章第一節(jié)）設置了“認識元素及其化合物性質的視角”的方法導引欄目，進一步明確學習元素及化合物的角度與思路，促進物質的分類、氧化還原反應等核心概念對無機元素化合物知識性質與轉化的認識和思維功能，引導學生逐步建立認識元素化合物性質與轉化的認知模型，促進知識向能力素養(yǎng)的轉化。只有當“知識結論轉化為學生的思維和認識角度、認識思路和推理路徑、推理判據(jù)”時，才能彰顯核心知識的素養(yǎng)發(fā)展價值。

“整理與提升”欄目是針對各章節(jié)內容，從提升認識和觀念的角度進行的歸納與總結。如第五章的“整理與提升”關于“物質的性質及轉化”從5個方面進行歸納總結（見第二冊P26）：

①認識物質結構與性質的關系。運用元素的原子結構知識，可以預測和解釋物質的性質。請以硫和氮為例進行說明。

②從物質類別的視角認識物質間的轉化關系。研究非金屬及其化合物，可以按照物質的類別認識各類物質及其轉化關系。請以硫為例進行說明。

③從元素價態(tài)的視角認識物質間的轉化關系?！堃院镔|的相互轉化為例，說明如何實現(xiàn)下列轉化關系圖10。

“整理與提升”加強了知識之間的關聯(lián)、促進學習化學的認識思路與認識角度的形成。從“方法導引”到“整理與提升”系統(tǒng)化的科學方法設計，引領課堂教學促進知識向能力素養(yǎng)的轉化。

（2）設置“探究”“思考與討論”“研究與實踐”欄目，促進學科思維的發(fā)展。

這類欄目都是活動類欄目，“探究”欄目有物質的性質探究（如鈉與水反應）、物質性質的轉化探究（如不同價態(tài)含硫物質的轉化），也有工業(yè)生產(chǎn)原理在實際中的應用探究（如利用覆銅板制作圖案）等。探究欄目的設計，突出了學習思路，強調證據(jù)推理過程O 如“利用覆銅板制作圖案”，從欄目素材到體現(xiàn)學科思維的探究過程可表示為圖11：

實驗探究活動是化學學科核心素養(yǎng)“科學探究與創(chuàng)新意識”的重要表現(xiàn)之一，通過探究活動“使化學知識的學習、學科科學探究能力的形成與化學學科核心素養(yǎng)的發(fā)展有機結合起來”⑺。

“思考與討論”是與學習內容相關的、有思考性的問題進行思考與討論，是讓學生在探究、實踐等學習活動中進行思考，與同學、老師間的交流，體悟學習方法。

“研究與實踐”欄目有重要的化學工業(yè)生產(chǎn)原理的研究（如了解純堿的生產(chǎn)歷史）、有利用化學知識在生活實際問題解決中的應用研究（如檢驗食品中的鐵元素），還有利用化學知識解決環(huán)境問題的研究（如測定雨水的pH）等。核心素養(yǎng)就是學生在面對真實的、陌生的、甚至不確定的問題任務解決時，表現(xiàn)出來的關鍵能力、必備品格和態(tài)度價值。“研究與實踐”欄目為學生提供了真實的、陌生的問題情境，在真實的問題情境中分析問題、解決問題，恰恰是發(fā)展學科核心素養(yǎng)最有效的教學方式（限于篇幅，略去具體教學活動案例）。

（3）設置“科學史話”“科學-技術·社會”“化學與職業(yè)”欄目，體現(xiàn)化學的應用價值和育人價值。

“科學史話”“科學·技術·社會”“化學與職業(yè)”欄目在元素化合物知識中具體分布及欄目教學功能之間關系如表1：

不同的欄目具有不同的教學功能，注重形式與內容、實踐與養(yǎng)成相結合，通過這些欄目有機地融合于教學活動中，充分發(fā)揮欄目的化學應用、發(fā)展價值和育人價值。

3.以“情景一活動一問題解決”整體設計促進核心素養(yǎng)的發(fā)展，深化課堂教學

真實、具有價值的問題情境是學生化學學科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺，為學生化學學科核心素養(yǎng)提供了真實表現(xiàn)機會⑻。所以核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，需要在真實問題情境中，通過分析和解決真實問題任務的過程中才得以培養(yǎng)和發(fā)展。新教材在知識的呈現(xiàn)方式上注重“情景-活動-問題解決”的整體結構安排， 如氯氣與水反應、鐵與水蒸氣反應等，目的就是為了在課堂教學上更好地落實和發(fā)展化學學科核心素養(yǎng)。

如氯氣與水的反應：通過“自來水廠用C12來殺菌、消毒，且偶爾能聞到散發(fā)出來刺激性氣味”的真實問題創(chuàng)設情境，從情境中提煉出真實的化學問題：氯水為什么能殺菌、消毒？經(jīng)過氯氣溶于水時發(fā)生反應生成鹽酸和次氯酸的理論事實，以及氯氣與干燥的有色布條和濕潤的有色布條、有色鮮花等實驗事實的推理分析，得出結論，再到應用，體現(xiàn)化學學科的整體思維過程。

為此，基于真實問題情境促進學生核心素養(yǎng)發(fā)展的學習活動設計思路可設計為圖12。。

以“情景—活動—問題解決”整體設計是促進核心素養(yǎng)的發(fā)展，深化課堂教學的有效措施。

如何用好新教材，更好為培養(yǎng)和發(fā)展化學學科核心素養(yǎng)服務，還需要一線教師不斷努力，不斷研究。

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