学科教育学的重要地位
(代序)
近代教育的发展是与近代科学的发展联系在一起的;近代科学的重要发 展形式之一是不同学科的兴起与扩展。
近代教育学与培根,与夸美纽斯的名字联系在一起,培根就是主张科学 教育的,“知识就是力量”,教育与学科分不开;夸美纽斯的教育学则是从 教学法开始的,他的教育学有鲜明的科学学科特点。
当代许多杰出的教育学家大都有其他学科背景,在世界上有影响的教育 家很少是就教育论教育的。不少著名的教育实验是依托一定学科教育过程进 行的。
各类具体科学的发展与教育科学的发展,关系十分密切。这一背景决定 了学科教育学的基本地位。
对于从事教育科学工作的人来说,具有某一二门其他专业学科知识(在 相当程度上熟悉),是极为有利的;而从事某一专业学科教学工作的人,懂 得教育学是十分有利的。
学科教育工作者只掌握一般教育理论还很难产生实际的效果,就好比,
搞工程技术的,光懂得牛顿力学、理论力学还不够,还要懂材料力学、工程 力学。学科教育工作者要掌握学科教育学。
无论是从事语文教学还是数学教学,英语教学还是物理教学,除了懂得
一般教育原理外,都还要结合自己的教学来学习教育学,这就是学科教育 学。可以有两条不同的道路,先有了一定的教育理论知识,再来学习学科教 育学;也可以在尚无一般教育理论知识的情况下先学学科教育学,再在一定 的时候深入到一般理论。
具有较深造诣的学科知识,又在实践中加深了对学科教育学认识与研究
的人,往往能具有一定的创造性,或在学科教育学上产生独到的见解,或进 而丰富教育学的某些理论。
在我国教育已有相当规模、教育普及的程度越来越高的情况下,教育质
量的稳步提高,教育效益的增长,教育行为的规范,也就越来越成为注意的 焦点。教师合理的知识结构也就成为重要问题,只要掌握了一定专业知识就 可教书、就可当教师的观念已经过时了。在各科教师都要为学生素质的全面 完善而努力的时候,对教师掌握的教育学知识的要求也明显提高了。学科教 育学为适应这种形势的发展,其自身也在发展,它力求回答更现实、更深刻 的问题,学科教育学也应从素质教育思想中汲取信息。
当然,学科教育学本身的发展还在继续着,但它在与一般教育科学、心 理科学、具体的学科的结合中,也在学科教学实践的推动下,已有了长足的 发展,特别是近十多年来。历史表明,教育越向前发展,教育发展得越持续 健康,学科教育学的地位会更高。
我们编写这套丛书的着眼点也是很明确的,我们希望,无论是对已有过
一般教育理论知识的教师,还是尚无这种知识的教师,这套丛书都是具有一 定价值的。
这套丛书已涉及到目前中小学大多数学科门类,我们希望有更多的教师 来关注它、研究它、丰富和发展它。
搞学科教学不关心教育学是难以令人理解的,因而忽视学科教育学是不 可理解的;搞教育科学的不关心学科的教学教育活动也是难以令人理解的, 因而教育理论工作忽视学科教育学这一分支也是不可理解的。
我们编写这套书的目的是为了在职的中小学教师和在校的师范生学习 的需要,为了总结近年来学科教育学研究的新成果以及教学改革的新鲜经 验,探索本学科进行素质教育的途径,提高在职教师和在校师范生的素质, 以提高教学质量。
我们有充分的理由,看到学科教育学在我国出现进一步的繁荣景象,本 丛书迎向这一美好前景。
欢迎提出批评、指教。
张楚廷 母庚才
1997 年 2 月
简明中学化学学科教育学
第一章 化学教育的发展与功能
化学教育作为科学教育的一个分支,是在近代化学形成之后,随着学校 教育的发展和普及,化学课程在学校的设置并由化学教师施教育人而逐步发 展起来的;化学教育作为学科教育和社会科学普及教育的一支,一经在社会 中形成规模就具备了其对社会的多种功能,这些特定的功能也是依随着社会 的发展而发展的。
第一节 化学教育的发展分期
一、近代化学与化学教育
近代化学的形成,化学史界一般认为,应从 1661 年波义耳(Robert Boyle,1627—1691)的名著《怀疑派化学家》发表算起,经过 18 世纪的罗 蒙诺索夫、普利斯特里、社勒、拉瓦锡,直到 19 世纪初道尔顿等人的努力, 方才形成系统的科学。这是在医药化学的基础上,经过几代人的探索、研究 的过程和结果。
从波义耳明确给出元素的科学概念到拉瓦锡(AntoineL.Lavoisier,
1743—1794)推翻燃素说确立燃烧理论的氧化说;从拉瓦锡到道尔顿(John Dalton,1766—1844)建立科学的原子论体系;以及阿伏加德罗(Amedeo Avogadro,1776—1856)确立分子学说到 1869 年门捷列夫(Дмитри йИ.Meнлеев,1834—1907)发现元素周期律,为数众多的化学家以 他们的睿智创新、探求真理的科学精神及严谨治学、坚持实践的治学风范为 化学做出了卓越贡献。
从波义耳到拉瓦锡,这一时期可称之为“实验化学”或“定性化学”时
期。波义耳在他青年时期就自己建立了实验室,孜孜不倦地致力于实验研 究。他认为实验和观察才是形成科学思维的基础,并强调实验是最好的老 师,化学必须依靠实验来确定自己的基本定律。他首先用实验检验了古代哲 学家亚里士多德的“土、水、气、火”四元素说和医药化学家认为万物都是 由盐、硫、汞以不同的比例构成的“三元素说”。波义耳认为,确定哪些物 质是元素,哪些物质不是元素,其唯一的手段是实验。他在科学界第一次提 出了科学的元素概念:“元素乃是具有确定性质的、实在的、可觉察到的实 物,是不能用一般的化学方法再分解为简单的物体的实物。”1他运用实验手 段确定了金、银、汞、硫这些物质是元素,并以元素这一定义将单质与化合 物、混合物区分开来。波义耳从理论上解决了当时化学所面临的一系列问 题。恩格斯明确指出:“波义耳把化学确立为科学。”②
波义耳把严密的实验方法引进到化学研究,并在实验的基础上进行理性
概括。他认为化学主要是从事自然现象的理论解释,不应当把它看做是一种 制造贵金属或有用药物的经验技艺,并明确提出:应该把化学看成一门独立 的科学,化学应为其自身的目的去进行研究,而不仅仅是从属于医学或炼金 术。化学研究的目的在于认识物体的本性,从而需要进行专门的实验,搜集 所观察到的事实。波义耳还极力主张研究方法的改革,既重视运用严密的实 验方法,又很重视理性思考的作用。例如,对物质成分和纯度的测定、物质 的相似性和差异性的研究,对大量的显色反应和沉淀反应进行系统分类等
1 ①袁翰青、应礼文合编,化学重要史实,北京:人民教育出版社,1989 年版,第 25 页。
② 恩格斯著,于光远等译编,自然辩证法,北京:人民出版社,1984 年版,第 28 页。
等,把当时的定性分析实验归纳成一个系统,创立了分析化学以及定性实验
归纳法的基础。应当说,波义耳为使化学方法从准实验方法发展到以定性实 验归纳法为代表的经验方法阶段奠定了基础。
波义耳还是一位善于演讲的哲学家和英国皇家学会的栋梁。在自然科学 教育尚不被社会所重视的时期,以波义耳为代表的一批科学家正是以他们的 科学研究实践和著述、演讲等为科学教育的发端、奠基做出令后人永志不忘 的贡献。因为,早期化学家的科学研究实践与教育实践活动多是融合在一起 而展开的。他们的助手和演讲的“听众”,从一定意义上讲,也是他们的学 生。英国学者福尔斯(G.Fowels)曾写道:有关(化学家)演讲的文章,总 是与化学教育联结在一起的。对某些最好的实验的描述,有时会编入教材, 有时还会出现在学会会长的教育思想和致词、演讲、论证的报告以及专题论 文里。这些文章很少编辑成书,大多散见在难以找到的期刊中。①
17 世纪中叶以后,欧洲陆续成立的科学研究机构和团体,对科学及化学 教育的发展起到了很大的推动作用。如 1666 年成立的法国巴黎科学院、1700 年普鲁士成立的柏林科学院等,在当时都是科学研究的中心,也是各学派大 师育人和推动科学教育发展的中心。尽管捷克著名教育家夸美纽斯(Johann A.Comenius,1591—1670)于 17 世纪已率先提出了对全体儿童进行广泛的 普通教育及实施班级授课制的先进主张,并自编过一本包括天文、物理、化 学、动物、植物以及人类学等一些科学知识因素的《物理学概观》,还亲自 担任中学高级班的物理学教学工作。英国唯物主义思想家培根
(FrancisBacon,1561—1626)也早就主张学校里应当讲授自然科学。但是,
因为受当时学校课程设置历来重文轻理的限制,波义耳时代的化学教育仍局 限于少数人研究学问、交流研究成果及在学会组织的演讲会等这样小规模的 范围之中。
这种状况,到了拉瓦锡时代,已发生了很大的变化。拉瓦锡就读于以科
学教育著称全法国的马札兰学校。当时卢埃尔(Guillaume F.Rouelle,1703
—1770)的化学实验讲演、广博的化学知识和娴熟的实验技能使拉瓦锡沉醉 其中,这种早期的化学教育引导拉瓦锡最终走向化学研究的探索之路。
1768 年,拉瓦锡以他的科学研究论文和卓越才华被选进巴黎皇家科学
院。拉瓦锡把天平作为衡量化学反应质量变化的标准,确立了质量守恒定 律。由于拉瓦锡在化学定量研究方面的巨大贡献,故被人们誉为“定量化学 之父”。拉瓦锡奠定了计算化学的基础,是化学反应方程式计算的启蒙学者。 拉瓦锡最大的贡献是推翻了禁锢化学界约百年的燃素学说,建立氧化理论, 从而引起了化学领域的一场革命。拉瓦锡强调实验是认识的基础,重视在实 践基础上进行理论思维,并运用以量求质的定量研究方法。这些方法论原理 对于治学育人都是永葆青春活力的宝贵财富。恩格斯曾指出:“在化学中, 燃素说经过百年的实验工作提供了这样一些材料,借助于这些材料,拉瓦锡 才能在普利斯特列制造出来的氧中发现了虚幻的燃素之真实的对立物,因而
抛弃了全部的燃素说。但是燃素说者的实验结果完全不因此而被排除。相反
地,这些实验结果仍然存在,只是它们的表述形式被倒过来了,从燃素说的 语言翻译成了现今通用的化学的语言,并且至今它们还一直保持着自己的有 效性。”①
从拉瓦锡到道尔顿(John Dalton,1766—1844)这一时期,是定量分 析方法迅速发展的时期,被人们称为“定量化学”的发展时期。而道尔顿则 把化学带入了另一个新的发展时期。
1803 年 10 月 21日在曼彻斯特文学哲学学会会议上,道尔顿作了题为“论 水和其他液体对气体的吸收”的报告,宣读了他制订的第一张原子量表,首 次阐明了他的原子论观点。②1808 年,道尔顿的最重要著作《化学哲学新体 系》第一册出版,这册包括原子理论的主要论点和实验证明;第二册于 1810 年出版,第二册分述了当时已知元素的化学性质及二元化合物的组成和性 质;第三册补充了一些实验结果,出版于 1827 年,重点论述了金属的氧化 物、硫化物、磷化物以及合金等性质的规律性,对原子论的思想作了进一步 发挥。
道尔顿的原子论为化学开辟了从搜集材料到整理材料并进而认识物质
结构的一个基本层次——原子的科学道路。恩格斯指出:“化学中,特别感 谢道尔顿发现了原子量,已达到的各种结果都具有了秩序和相对的可靠性, 已经能够有系统地、差不多是有计划地向还没有被征服的领域进攻,可以和 计划周密地围攻一个堡垒相比。”①“化学中的新时代是随原子论开始的(所 以,近代化学之父不是拉瓦锡,而是道尔顿)”。②
道尔顿研究问题的典型方法包括:一是通过严密的观察、搜集事实、进
行类比,直到得出一般规律;二是随后用设计好的实验来检验或征询同行学 者的意见,汲取他们的经验。这种研究方法在道尔顿发现分压定律和倍比定 律的过程中得以运用,取得显著成效。道尔顿还具有极为活跃的想象力,例 如把原子符号化、图式化。他克服了患色盲症的生理缺陷的障碍,自制仪器, 坚持实验,搜集实验数据,深邃思考,从而获得了异乎寻常的洞察力,使他 得以抓住由实验提供的线索,运用科学的理论思维去把握原子的存在和运 动,从而引向原子论体系的建立。
上述史实表明,在学校教育课程中未开设化学课程以前,化学家的科学
研究实践及其著述的出版,同时也为化学教育的开端和发展作出了贡献。 化学教育于 18 世纪末叶,首先进入法国和德国大学的化学、药学实验
室里,19 世纪末叶,英美和欧洲大陆各国始将化学列入中学教学计划之中。
① 恩格斯著,于光远等译编,自然辩证法,北京:人民出版社,1984 年版,第 51 页。
② 廖正衡主编,中外著名化学家传略,长春:吉林教育出版社,第 129 页。
① 恩格斯著,于光远等译编,自然辩证法,北京:人民出版社,1984 年版,第 199、275 页。
② 恩格斯著,于光远等译编,自然辩证法,北京:人民出版社,1984 年版,第 199、275 页。
这样方得以在基础教育阶段对儿童、少年实施化学教育。这一教育体制上的
重大举措为化学教育的发展和普及开创了必需的社会条件。 二、化学教育的发展分期 化学作为一门独立的学科,要发挥它的社会功能,为社会所认可,不仅
依靠化学家及化学活动方式的社会化,尤其需要一批化学教育专家在学校教 育和社会教育等领域进行教育及普及工作,以实现化学知识的社会化。
化学教育是以化学教育教学活动为主渠道而进行治学育人的社会实 践。化学教育是教育文化与化学文化交叉形成的一种亚文化。化学教育作为 一种文化,必定包含物质设备、精神传统、语言符号和社会组织 4 个方面的 要素。
从物质设备看,随着社会生产所创造的社会生存必需的物质资料的变 化,为实施化学教育所提供的实验室及其设施的不断完善,化学教育活动的 “量”和“质”必定也会发生变化。化学教育的价值观、质量观和人才观等 精神传统,一贯是导引化学教育如何运作的“主心骨”,不同时代的不同的 教育思想,必定导致不同的教育运作机制和传统。化学教育的语言符号、概 念模式和传输方式,是化学学科特征在教育中的表征,是表达化学观念、交 流对物质化学变化规律认识的工具。化学教育的社会组织主要依赖于学校、 社会团体和家庭对化学教育的预期,以及国家法令对化学教育专家所从事的 工作的制约等。
如果以 20 世纪初原子结构理论模型的提出作为现代化学的发端的话,
现代化学及现代化学教育差不多经历了近一个世纪。从学校教育来考察,化 学教育大体上已经历了两个阶段,目前正处于改革的第三个关键时期。①
第一个时期,从 19 世纪末到 20 世纪 50 年代,改革的动力主要来自高
等学校。为了适应专业人才培养的需要,使化学成为一门学术性的学科,开 始在中学设置入门的化学课程、编写入门读物。我国 1862 年成立的京师同 文馆(可看成文理工医综合的大专学校)也 采用的译自西方的《化学入门》、
《化学指南》,及当时《中学校化学科用近世化学教科书》(译本 1907 年 9
月出版)、《勃康实用化学》(译本 1947 年 9 月改订初版)②等作为课程设 置可见一斑。
第二个时期从 20 世纪 50 年代中期至 70 年代末。由于现代科技迅猛发
展,当代化学发生了重大变革,实现了从基本上是描述性的科学向推理性科 学的过渡,从主要是定性的科学向定量科学的发展,从宏观结构理论向微观 结构理论的深入③。促使中学化学和大学低年级化学课程进行提高理论、提
① 梁英豪,世界中学化学课程和教材发展的一些趋向,课程·教材·教法,1988,3:37.
② 郭保章、梁英豪、徐光亚著,中国化学教育史话,南昌:江西教育出版社,1993 年,第 90、505~511,
533~538.
③ 蒋明谦,当代化学的发展趋势,化学通报,1979,3:1.
高学习起点,删削某些化学内容等改革。
从 80 年代开始,化学教育进入了第三个关键时期。人们对科学、技术 与社会,特别是人文科学与自然科学关系的认识进一步深化,化学科学各分 支学科及化学与相关学科相互交叉渗透并相互促进,以及人们对人才素质规 格的新认识,都需要对化学教育进行别开生面的改革和创新。
在第七届国际化学教育会议(7 ICCE,1983.8.21—8.26.法国蒙特彼利 埃)上,英国学者肯巴(R.F.Kempa)教授按照化学教育的职能演变对化学 教育进行了划分。① 他将经典的学科教育阶段称为“化学中的教育”
(Education in Chemistry),其后(或交叉演进)的阶段称为“通过化学 进行教育”(Education through Chemistry),至 80 年代以后称之为“有 关化学的教育”(Education about Chemistry),即强调化学教育要向普 及和深度方向发展。有的学者还强调,要改变封闭状态,“化学教育要开放”, 要废止学科之间互相割据状态,做到真正的互相渗透,要建立新的化学教育 体系,创编新的化学教材,研究新的化学教学方法。
“有关化学的教育”,作为化学教育的新时期,是适应化学教育为大众
服务、要重视提高国民的化学素养的时代要求而形成的。化学教育必须适应 学生群体兴趣与目的的多样性的需要,方可使其自身不断前进。学生群体中 立志成为化学家和化工专家的占极少数。从基础教育阶段的化学教育体系、 内容来看,如果不注意人人每天都会接触到营养和食物、环境保护、水源和 能源、材料和资源等等问题,而仍局限在提高学科内容的理论水平、追求学 科知识体系的严密完整,势必造成广大学生失去学习化学的兴趣,或者学了 用不上或不会用,而对社会的、科技的、经济与人文的实际问题又毫无所知, 造成大批的“化学盲”或“科学盲”。这将是化学教育界所面对的严峻挑战。 为了解决这一社会问题,有广泛影响的“科学——技术——社会”(STS) 方法(或研究途径)以及此类课程,作为供非理科学生学习的课程应运而生。 其中,以美国化学学会组织编写的《社会中的化学》(Chemistry in the Community)及英国索尔特工业化学研究所和英国皇家化学会支持编订的索
尔特设计(Salter Project)等教材最具有代表性。①
① 王积涛,第七届国际化学教育会议,化学教育,1985,1:59.
① 魏冰,Salter’s 高级化学课程——英国大学前化学教育的重要变革,化学教育,1996,3:46~47.
第二节 化学教育的目的和任务
一、化学教育的目的
化学教育的目的是体现化学教育方向和育人总目标的一种原则规定,其 内涵受社会的发展和化学学科特征的制约。
从近代化学到现代化学,化学教育的目的是围绕“化学事实和化学原 理”这一知识要素为载体而不断演进、扩展的。
G·福尔斯曾结合从 19 世纪 70 年代以后的文献描述过“化学教育目的”, 将下述 4 个方面列入化学教育的主要目的:②
(1)教给学生已确定的化学事实和化学原理,这些知识在饲养场、卫 生学、农业和工业中的价值是没有争议的;
(2)由许多卓越的思想家和哲学家认识到的科学研究方法和心智活动 的科学习惯,一旦获得并形成一种稳固的品格,将使学生终身受益;
(3)某些优秀的教师认为唤起学生的科学精神比教给科学方法更重 要;
(4)有的学者认为应尽力给学生灌输科学意识及对科学成就的评价;
福尔斯提出,应使学生知道化学的进展对社会及经济的重要性,因而,学生 的心智和想象会直接朝向未来。
结合我国近、现代化学教育目的来考察,从 19 世纪 40 年代近代化学传
入我国,至 1896 年清朝政府下令京师以至各省、州、县皆设学校、从 1903 年颁布《奏定中学堂章程》等到 1905 年废科举,从社会和教育体制等方面 已为化学教育在华夏大地兴起和发展创设了条件。
以基础教育阶段为例,在《奏定中学堂章程》中规定物理和化学科的设
置目的是:①
“讲理化之义,在使知物质自然之形象并其运用变化之法则,及与人生 之关系,以备他日讲求农工商实业及理财之源。其物理当先讲物理总纲,次 及力学、音学、热学、光学、电磁气;其化学当先讲无机化学中重要之诸元 质及其化合物,再进则讲有机化学之初步,及有关实用重要之有机物。凡教 理化者,在本诸实验,得真确之知识,使适于日用生计及实业之用。”
1911 年以后,我国陆续颁布了学校令、学校实施规程、课程标准等,新
式教育得到了发展。按照著名化学家戴安邦教授的划分,我国化学教育已走 过了萌芽期(1865—1894)、成形期(1895—1924),从 1925 年起进入充 实期。②
1923 年、1924 年、1926 年各地举办暑期讲习会(均有化学组),以加
② G·Fowels ,Lecture experiments in chemistry ,fifth edition,london,G.Bell& Sons Ltd.,1959,P507~508.
① 舒新城,中国近代教育史资料·中册,北京:人民教育出版社,1961 年版,第 511 页。
② 戴安邦,近代中国化学教育之进展,化学,1945,9 卷下册:1~14.
强在职教师专业训练,以利化学教育目的的实施。
1934 年颁行《中学化学设备标准》,对于各地学校扩充化学设备很有推 动。国内玻璃仪器和无机试剂等均已生产供应。这一时期的化学教学除了采 用讲演法以外,还兼用实验法。
1936 年公布的《初高级中学课程标准》所规定的中学化学教学的目的 是:①
(1)使学生得有化学根本知识,对化学有明确观念;
(2)使知道化学与衣食住行及国防之关系;
(3)引起学生对于自然现象有浓厚之兴趣,养成随时随地注重自然现 象之良好习惯;
(4)养成学生敏锐之观察力与精确之思考力。 上述规定,可以清楚地看出,已经较 20 世纪初的“教育目的”向更准
确的方向发展。
1949 年以后,中央教育部召开了一系列的专业会议,拟订了《化学精简 纲要(草案)》(1950 年 7 月)、《中学化学科课程标准草案》(1952 年 4 月),颁布了《中学化学教学大纲(草案)》(1952 年 12 月)、《中学化 学教学大纲(修订草案)》(1956 年 6 月)等。这些教学指导文件均对基础 教育阶段普通中学的化学教学目的作出了规定。
1956 年结合新中国建国初期的实际情况颁布的《中学化学教学大纲(修
订草案)》规定中学化学教学目的是: “使学生自觉地掌握巩固的、系统的化学基础知识;培养学生观察并解
释自然界里和生产中发生的化学现象的技能;培养学生使用药品、仪器、连
接实验装置并进行简单化学实验的技巧;使学生了解化学生产的基本原理, 了解化学在国民经济各个部门和日常生活里的应用,了解化学在我国社会主 义建设中的作用。在化学教学中应该培养学生的辩证唯物主义世界观的基础 和爱国主义精神。”
上述规定,较 20 世纪 30 年代,又向精确性方面有了进一步发展。
结合当时国际上的有关文件考察,英国学者汤姆逊(J.J.Thomson)于
1971 年研究了欧洲 18 个国家的文件以后,概括得出的中等教育水平化学课 程的目的可供参考。这些教育目的是:①
(1)使学生了解在化学状态下物质的结构及物质变化等学科知识架 构;
(2)使学生形成关于这些知识的可能性和局限性的明确认识,促使他 们了解所学知识在社会中的影响和应用,培养他们适应科技时代生活的需
① 刘知新,中学化学教材教法,北京:北京师范大学出版社,1983 年版,第 16~17 页。
① M.J.Frazer,Up-to-date and precise learning objectives in chemistry ,New trends in chemistry teaching,The
Unesco Press,Paris ,1975,P.45.
要;
(3)培养学生批判的态度,使他们学会根据实验事实和主题的变化进 行理论概括,形成精确的思维能力;
(4)让学生研究他们周围的物质,不间断地、牢固地发展他们动手操 作和实验技能。
从以上材料可以看出:基础教育阶段的化学教育目的,在授予学生化学 基础知识与有关技能的同时,更为重视对学生进行“态度”和“过程”方面 的培养、教育。即在过去较注重“内容目的”(多为学科知识、技能方面的 实体因素)向偏重于“过程目的”(发展学生的智力探究及情感、意志等非 认知或非实体因素)倾斜。这种意向,在对非理科类设置的化学课程中表现 得尤为显著。
二、化学教育的任务
教育是人类社会特有的社会现象,具有多方面的功能,而学校教育则是 随着社会的进步和发展而得以完善起来的一种社会现象。化学教育是近、现 代学校教育的一门学科,它的任务是从属于学校教育的总目标的。
学校教育是根据社会需要和受教育者发展的需要,有组织、有计划地造
就大批人才,推动科技和生产进步,继承和发展人类文化,促进社会和人类 自身发展的主要动力之一。化学教育是根据学校教育的任务,向受教育者进 行化学科学知识及有关品格的教育,提高国民的科学素养及养成化学专门人 才的一种实践活动。
从普及化学科学基础知识、提高国民化学科学素养等方面来考察中等学
校的化学教育的任务主要是:
(1)结合社会生产、人们生活和自然现象,对青少年实施普遍的公共 教育;
(2)将化学作为认识自然、了解社会的一种工具,对受教育者进行科
学世界观和方法论的教育;
(3)根据社会和青少年个性发展的需要,对青少年进行专业和深造的 预备教育。
上述任务的具体落实,需依靠化学课程开发及教材的编制工作。从原则
上讲,化学教育任务的实施受学生、社会、教师和学科等多种要素的制约。 即必须依据学生的需要、志向和动机,以及学生知识与能力的现有水平;必 须根据社会培养劳动力和适应文明社会发展的需要;照顾到化学教师的专业 知识和能力素质及他们接受教育变革的认识水平;考虑化学学科的价值、知 识和结构与学科变化着的性质等因素,来确定和调整化学教育的具体任务。 要在明确教育目的(总目标)的前提下,结合现实需要制订教育任务,并采 取相应的有效措施使这些任务得以落实、实现。
以《社会中的化学》为例,该课程从非理科学生的需要和发展出发,结 合社会所面对的种种课题和挑战,确定以化学概念为基础,帮助学生了解与
当代的科技相关联的社会问题为基点,力求实现下述教育任务:①(1)使学
生认识到化学在他们个人和职业生活中所起的重要作用。
(2)让学生运用化学原理以更理智地来思考他们会遇到的包括科学和 技术的、经常性的问题;
(3)发展学生关于科学和技术的潜力与局限性的终身意识。 由上述讨论可以得知,为了完成教育任务,实现既定的教育目的,不同
类型的化学课程和教材在处理知识、技能、过程和态度等要素时,必定会各 有侧重。实践证明,化学知识和技能“量”的增减,并不是化学教育演进的 本质特征,而蕴寓于知识和技能之中的过程与态度要素的充盈方是培养人才 的根本所在。
① The American Chemical Society,Chemcom,Chemistry in theCommunity,Kendall/Hunt Publishing
Company ,1988,P.xi.
第三节 化学教育的价值与功能
一、化学教育的价值
价值是指认识主体通过社会实践,在认识和改造客观事物时,对该认识 客体所具有的效益意义的一种判断。价值观念是一种社会心理现象,一方面 反映了客观事物本身的效用特性,另一方面也反映了人们的一定价值观。
化学教育的价值观是随着社会的进步和科学技术的发展而变革的。化学 发展史,从一定意义上讲,也是化学价值观沿革的历史。
从现代社会中化学教育的价值来考察,学校教育中的化学教育其效益主 要在于对学生有目的、有计划地进行现代化学价值观的教育,培养学生获得 科技社会所需要的、丰富而实在的化学价值体验,并在系统化、结构化或社 会化、实际操作和认可的实践活动中,使学生将这些价值观念内化成为自我 的一部分。
应当指出,从当前我国普通中学化学教育的现状看,由于传统观念和升 学指挥棒导向的影响,较重视化学概念和理论的价值,轻元素化合物(物质) 的应用价值;重化学实验价值中的智力内容,轻其中的操作内容;重化学计 算价值中概念运用内容,轻其中思想方法和研究方法的价值要求。这就迫使 我们在加强情感领域和实验动作技能领域的价值观教育方面多做工作,以利 于学生综合素质水平的提高。
二、化学教育的功能
功能是指具有特定结构的物质系统,在内部和外部的联系与关系中表现 出来的特性和功效。化学教育作为学校教育系统的一个子系统,与其他学科 教育一起,在大教育系统中担负着维系事业兴衰、人才延续等多种功能。简 言之,主要具有传输功能、塑造功能、高效功能和变革功能。
传输功能系指化学教育担负着将人类的化学文化遗产,采取简约有效的
方式传授给受教育者,使之养成具有现代化学素养的国民;塑造功能系使从 物质和精神、身体和心理等多方面对受教育者给以教育和培养;高效功能系 指占用较少的人力、物力和时间,以取得最好的效益;变革功能系指根据面 向未来的发展要求,对施教内容进行超前设计,以完成为社会变革培养所需 人才的功能。
第二章 化学课程设置与开发
化学课程是为实现学校化学教育目标所选择的化学教育教学内容的总 和。化学课程与其它学科课程一样在学校教育中具有突出的重要性,有的教 育家将课程称为“教育事业的心脏”。
第一节 化学课程的历史沿革
一、化学课程的设置
学校教育的漫长的历史,从一定意义上讲,也是课程的设置与不断发展 完善的历史。基于现代的教育观,学校教育应概念化为教的系统、学的系统、 教学系统与课程系统的相互作用①。而课程系统居于中心地位,“教材系统” 则是上述诸系统相互作用并和谐运作的主要中介。
化学课程的设置与逐步改革完善是近代学校教育形成以后的事。本书第 一章从化学教育发展的角度曾对此有所涉及。随着近代化学和近代教育的形 成、发展,化学课程或蕴含于自然科学或以学科独立设置的形式,进入学校 教育系统之中。17~18 世纪,随着自然科学的发展及其在社会生产和生活中 的应用,学校开始增设了化学、物理学等科学课程。
我国学校教育中化学课程的设置晚于西欧各国。在我国,19 世纪 60 年 代初期开办的京师同文馆(1862 年)、上海广东方言馆(1863 年)和广东 方言馆(1864 年)等,除讲授西语外,也陆续添设了科学课程(包括化学课 程),但依正规的学校教育而论,只是化学教育萌芽的表现。
1874 年,徐寿(1818—1884)与英国人傅兰雅(JohnFryer,1839—1928)
共同创办了我国第一所专门进行科技教育的新书院——格致学院,制定了
《格致书院会讲西学章程》、《格致书院西学课程目录》和《格致书院西学 课程序》,详细阐明了实施科技教育(包括化学教育)的一套新的教育制度、 教学方法和授课方式、考试制度等,①开创了在我国进行科技教育、设置科 学课程(包括化学课程)的先河。格致书院成为我国传播科学知识、实施科 学教育和化学教育的最早基地。
1896 年,清朝政府下令全国设立学校,1902 年颁布各级《学堂章程》,
1905 年废科举。1911 年以后,民国初期陆续颁布了《学校令》、《学校实 施规程》、《课程标准》等。学校教育有了系统的制度和章程,学校和学生 迅速增加,各科科目已分班教授。只是由于化学课程因受师资条件和仪器设 备的限制,各级学校仍多为讲演法授课,于讲演时提问题让学生思考回答者 很少,做实验以帮助学生了解者更难一见。②
1922 年公布实行“新学制”及随后进行的课程的改革运动,在我国现代
教育史上是深有影响的。中小学从七四制改为六三三制;高等师范学校(本 科三年,预科一年)改为师范大学校(四年,招收高级中学毕业生)等,为 我国现代学制的雏型。
① [美]蔡斯著,李一平、陆忻译,课程的概念与课程领域,教育学文集·课程与教材(上册),北京:
人民教育出版社,1988 年版,第 254 页。
① 郭保章、梁英豪、徐振亚著,中国化学教育史话,南昌:江西教育出版社,1993 年版,第 16 页。
② 戴安邦,近代中国化学教育之进展,化学,1945,9 卷下册:3。
应当指出,化学课程的设置是随着学制而变动的。从 20 世纪 30 年代到
40 年代,乃至新中国成立以后,从 50 年代至今,我国中学阶段的化学课程 设置,尽管在年级设课和课时多少上有过一些变更,①但一直保留着这样几 个特点:(1)从初级中学起单独开设化学课;(2)从初中三年级(或初中 二年级)到高级中学的三个年级设置化学课程,年限较长;(3)至 1990 年 前,一直规定化学课程为学生的必修课,从 1990 年开始方规定,除必修课 外,加设选修类化学课。
二、化学课程的类型
化学课程与其它学科课程一样,在任何时代、任何国家里总是在不断发 展和变革的。影响课程发展和变革的因素中,社会结构、科学知识结构和受 教育者的个性结构是几个主要因素。②这些因素始终是在各种教育观,具体 讲是受各种理论和见解支配的。
国外的课程理论专家指出:③至少有三种课程理论受到教师支持。这三 种理论是(1)儿童中心论观点(按儿童的需要和兴趣来设计课程)。(2) 学科知识中心论观点(强调通过掌握科学的基本结构研究方法,发展学生的 应用能力)。(3)社会中心论观点(教育要按照所假想的各种社会需要做 出判断,即重视人在社会和自然界中的地位与作用)。可以说,这三种理论, 不管哪一种都不能单独成为完全正确的课程理论。这是因为,社会是其各种 成员的集合体,从学校教育适应社会发展需要来看,受教育的学生群体也是 一种“复杂”的集合体。仅从化学教育来考察,学生群体至少可以区分为这
样 5 组①即未来的化学家、有志于以科学为基础的其他职业(如生物学家和
地学家、工程师、物理学家、营养学家)、技术人员(如工业、保健科学或 农业技术人员)、潜在的各级管理人员及普通公民。由此可见,一种全面的 课程理论在进行“课程设计”并付诸实践形成课程时,就应当既承认学生的 个性发展(个性结构的不同特征),同时又要承认教育本身应有的价值(保 证人类延续、促进人类发展,促进社会发展及人才培育选拔等功能,表现为 社会结构特征,即经济、政治、文化结构等),基于此,科学知识结构的建 构所形成的化学课程,决不可采用非此即彼的“排除法”来简单分类。故而, 近年来,我国化学教育界主张的“两大课程观”(学科中心论与经验中心论) “融合”及教材改革的初步成果,②是符合课程自身的运行的规律性的。
① 刘知新,中学化学教材教法,北京:北京师范大学出版社,1983 年版,第 16~18 页。
② 吴也显主编,教学论新编,北京:教育科学出版社,1991 年版,第 271~275 页。
③ [英]丹尼斯·劳顿等著,张渭城、环惜吾、黄明皖等译,课程研究的理论与实践,北京:人民教育出 版社,1985 年版,第 2~3 页。
① M.H.Gardner,The Future,Teaching School Chemistry ,The UnescoPress,1984,P.347。
② 胡学增,论两大课程观的融合及其对化学教育的影响,化学教育,1992,1:7~11; 程名荣,中学化学 课程改革中的几个问题,化学教育,1992,2:7~9; 杨德壬,探索一种化学课程新的结构体系——适用
于高中一二年级,化学教育,1992,2,9~11; 刘正贤,新编中学化学教材简介,化学教育,1992,2:
12~13.
第二节 化学课程的结构模式
一、化学课程编制的原则
化学课程的编制不仅要处理好学科内容,还要融合学生生活和道德品质 方面的教育内容。也就是说,化学课程编制(或设计)要从实质性结构和方 法论结构两个维度来入手。
所谓“实质性结构”,即化学课题内容及其所涉及的范围。这些内容在
《化学课程标准》中均有明确规定。所谓“方法论结构”,即化学课程设计 所遵循的研究与实践的程序。简要言之,化学课程编制要实行“调查研究—
—制订方案——编制课程和教材——进行教学试验——培训教师——评价 试验结果——修订推广”等研究开发之路。
具体到选择化学课程内容或教材内容,美国学者塔巴(H.Taba)从学校 在社会中的功能、社会的需求、学习者的需要和学习过程、及知识和学科的 性质等方面提出的选择教学内容的标准,可供我们借鉴。这些标准是:①
(1)内容的有效性和重要性,即所选择的内容应该是先进的科学知识,
并能反映这门学科的基本结构(基本概念、基本原理和方法);
(2)与社会现实的一致性,即所选择的内容应该不脱离社会实际,适 应社会生产和生活的需要;
(3)广度与深度的平衡,即所选择的知识在范围和深度上要配置合理,
使能达精选内容、减轻学生负担、有利于学生学习的目的;
(4)适用于广泛的学习目标,即选择教学内容要强调多种目标和提供 多种学习机会,既要有知识和技能,又要有关于科学态度、兴趣和思想品德 培养的内容;
(5)考虑学习的可能性和适应性,即所选择的教学内容要适合学生的
学习能力,要以学生现有的经验为起点,以他们的生活经验为桥梁,循序渐 进地引导学生进入新的学习情境;
(6)适应儿童的需要和兴趣。
我国国家教委《中小学教材审定标准》,对教材内容做出的规定,为我 们审视化学课程内容提供了依据。这些规定是:①
(1)体现基础教育的性质、任务和学科的教学目标;
(2)符合教学计划、教学大纲所规定的各项要求。在达到教学大纲基 本要求的前提下,可以编写不同风格、不同程度的教材,以适应不同地区、 不同学校的需要;
(3)具有思想性。结合教材内容对学生进行辩证唯物主义和历史唯物
① 欧用生,课程发展的基本原理,台湾高雄复文图书出版社,第 170~172 页。
① 国家教委中小学教材审定委员会办公室编,中小学课程教材建设资料汇编,北京:人民教育出版社,1990
年版,第 106 页。
主义教育、爱国主义和国际主义教育、共产主义理想的启蒙教育和良好的道
德、品格、意志教育;
(4)具有科学性。观点要正确,材料、数据要符合事实;
(5)符合我国国情,体现时代精神。根据学生所能接受的程度,适当 反映现代科学技术的新发展;
(6)要从学生所熟悉的环境和事物出发,做到理论与实际相联系。并 注意结合基础知识、基本训练以及实验等实践活动培养学生分析和解决实际 问题的能力。
二、化学课程的结构模式
在明确了化学课程编制的指导思想之后,就要设计将教育思想体系转化 为具体的课程应通过怎样的结构。这就是选择课程的结构模式问题。
至今,课程理论和结构模式精彩纷呈,上面讨论过的课程类型仅为选取 的代表。为了从课程的结构层次来考察,英国学者埃劳特(M.Eraut)给出 的课程决策关系图,①作为一种课程理论模型,对于探讨课程的结构及其层 次,具有简明直观的优点。该课程决策关系如图 2—1:
图 2-1
图中的“教材”是指结构化的、从内容和形式两方面组织起来的学科内 容,“目的”对其他四个方面的变量起导向作用;其余各项是教学系统本身 的基本构成要素,它们之间为相互作用的关系。
在国内外,影响广泛的课程编制模式,主要是目标模式与过程模式。 目标模式(objectivemodel)的典型代表是泰勒(Ralph W.Tyler)倡
导的课程与教学的基本原理。美国著名教育学家泰勒于 1949 年在《课程与 教学的基本原理》一书中提出的课程编制的原理,成为现代课程研究的范
① B.S.FurnissandJ.R.Parsonage ,IndependentLearninginTertiaryScienceEducation,ThamesPolytechnic,1975,
P.4.
式,并使他被誉为现代课程理论之父。①
泰勒的课程与教学的基本原理是围绕着四个中心问题运转的。这四个问 题是:②
(1)学校应该达到哪些教育目标?
(2)提供哪些教育经验才能实现这些目标?
(3)怎样才能有效地组织这些教育经验?
(4)我们怎样才能确定这些目标正在得到实现? 根据泰勒提出的课程编制的四个环节,可以用一种简化方式来表示目标
模式如图 2—2:③
图 2-2
这种模式的特点是,先确定教育目的和目标,并以精确表述的目标为依 据来进行评价。
过程模式(process model)是由英国教育学家斯坦豪斯(D.Steinhouse)
首先提出的。这种模式主张:在设计课程时,应从那些具有价值的知识中挑 选出能够体现这些知识的内容,而这些内容能够代表这种知识当中最重要的 过程、最关键的概念和该知识中固有的那些标准。即不预先指定目标,而是 详细说明内容和过程中的各种原理。①在 20 世纪 60 年代,美国科学发展协 会(AAAS)开发设计的《科学——一种研讨过程》,从过程与内容统整,更 侧重科学过程方面给出一个课程范例。②该课程将科学过程细分为 13 步:(1) 观察,(2)分类,(3)数值关系,(4)测量,(5)空间时间关系,(6) 传达,(7)预见,(8)推论,(9)获得操作型定义, (10)形成假说,
(11)解释数据,(12)识别和控制变因,(13)实验。
主张实施过程模式的外国学者,为了强调,甚至提出“过程比内容更重
① 黄炳煌,课程理论之基础,台湾文景出版社,1985 年版,第 2 页。
② [美]拉尔夫·泰勒著,施良方译,课程与教学的基本原理,北京:人民教育出版社,1994 年版,第 2
页。
③ 王伟廉编著,课程研究领域的探索,成都:四川教育出版社,1988 年版,第 79 页、第 86 页。
① 王伟廉编著,课程研究领域的探索,成都:四川教育出版社,1988 年版,第 79 页,第 86 页。
② JohnC.Whitmer,ElementarySchoolScience:DirectionsandOpportiunities ,J.Chem.Educ.,Vol.51,3,169。
要”。③客观地讲,还是坚持内容与过程的辩证统一,针对过份看重内容、
忽略过程的偏向,将“从过程出发,先定过程再选内容”作为完善课程内容 设计的一种方法论原则,以切实保证内容与过程的统一设计是可取的。这种 模式对于低年级的课程编制具有更为突出的吸引力。
此外,环境模式(situational model),既包含有目标模式的特点, 又包含有过程模式的特点,①可以认为,这种模式是目标模式与过程模式的 一种合理组合。这种模式的提倡者是英国学者斯基尔贝克(M.Skilbeck)。 其基本点在于为单个的学校及该校的教师编制课程。这种模式有 5 个主要组 成部分:(1)分析环境,(2)确立和表述目标,(3)制订方案,(4)阐 明和实验,(5)检查、评价、反馈和改进。②
③ 广东省教育厅教研室,英国中学理科教育新方法,化学教育,1986,3:54~55。
① 王伟廉编著,课程研究领域的探索,成都:四川教育出版社,1988 年版,第 88 页。
② 王伟廉编著,课程研究领域的探索,成都:四川教育出版社,1988 年版,第 79 页,86 页。
第三节 现代化学课程改革特征
一、当代化学课程面对的挑战
当代化学课程面对科学技术迅猛发展和科技研究成果转化为生产力的 过程大为缩短,以及“公民问题”纷纷呈现的现实,应当如何改革?换句话 说,化学课程如何改革方能适应培养公民既能通晓科学技术,又要具有人文 价值的素养?
近十多年来,许多国家都对课程标准(教学大纲)的更新及现代化极为 关注,中学化学课程在注重基础性的同时,更侧重于综合性和学科间性,以 适应受教育者群体发展个人天资与才能和促进个人实现其理想,立足于现代 科技社会、信息社会的需要。
讨论化学课程改革,要把握一个准则:初中和高中的教育任务不同,不 能一概而论;高中三个年级开设的课程也要加以区分,要逐步多样化,以适 应学生学业与职业专门化发展的需要。
随着科学技术在日常生活中的逐步普及,每个国家的公民都会遇到诸多
与健康、粮食、营养、能源、资源及环境等有关的问题(“公民问题”), 使所有青少年对科学、技术均应至少具有一种基本的知识和了解,已成为社 会普遍关注的大事。这就是对公民普遍实施科学素养(或称科学素质)教育 的根据。
我国初级中学实行化学分科教学(仅在浙江省全省和上海市少数试验校
实行理科合科教学)与国外盛行的合科教学,在化学或理科课程设置目的 上,均应将提高学生的科技素养列在重要位置,也可以说是列为核心地位。 高中阶段,国内外学制与课程设置差别较大。我国高中一二年级开设的 化学课为必修,其任务为实施高一个层次的素养教育,高中三年级设化学限
定选修课,为专业定向预备教育。
二、现代化学课程改革的特征
现代化学课程改革是将教育目的(目标)与学科内容、社会和学生实际 贯通一起进行整体研究的过程。其显著特征是,在变革学术性课程的同时, 更强调化学与社会的联系,重视化学、技术与社会的相互作用,强调课程内 容应包括让学生认识社会问题和解决社会问题。这是为学生普遍学习(必 修)课程改革的趋向。
国际纯粹化学与应用化学联合会(IUPAC)与联合国教科文组织
(UNESCO)出版的《学校化学教学》一书载文指出:“课程改革不仅要从新 内容、新实验和新方法进课堂做起,而且要从培训教师、改善仪器、教具和 测验,以及发展教育领导人的经验方面实施。”①“当前,在理科主要是强
① R.B.Ingle and A.M.Ranaweea,Curriculum innovation in schoolchemistry ,teaching school chemistry ,The
Unesco Prese,1984,P.45~46。
调它的实践定向性。这已导致理科教育的新目标,即更强调科学是一种过
程。而今日理科课程不仅仅是扩展智能的手段,而且是激励青少年相互和谐 地协同工作的手段。”②可以说,理科课程及教学应当更着重于处理问题的 过程;应把重点放在着重于处理问题的方法方面,如观察、分类、提出假说 和提出结论;还应将重点放在着重于探究的实验室和实地工作上。
结合当地需要和资源、环境等开发化学课程,并使用当地材料来实施理 科课程也是一种趋向。
在实施程序方面,“课程设计循环”②是设计和革新课程的必由之路。 即实行以下方略:
1.确定课程的目的 让学生学什么?
2.详细列出课程目标
3.选择课程内容
4.确定采用的教与学的方法 怎样使学习完成得最好?
5.详细列出评定的方法 怎样测量学生学习的程度?
6.对 1~5 项的再评价 学生学得如何?1~5 项 需要变动或改进吗?
显然,上述实施方略从形式看,是与“目标模式”的课程结构设计十分
吻合的;若将其中的“确定课程的目的”项,向侧重过程目的倾斜,并采取 先定过程后定内容的步法,实行上述课程设计循环将不会遇到观念不一致的 困难。
② R.B.Ingle and A.M.Ranaweea,Curriculum innovation in schoolchemistry ,teaching school chemistry ,The
Unesco Prese,1984,P.45~46。
② M.J.Frazer,Uptodate and precise l earnign objectives in chemistry ,NewTrends in Chemistry Teaching,Vol.
Ⅸ,The Unesco Press,Paris ,1975,P.43。
第四节 化学教材编制评析
一、化学教材评析的准则
在上面讨论的“化学课程编制的原则”已为评析教材确立了标尺。因为 教材是按照课程的标准、范围,经过精选后编排而成的教学媒体。教材既包 含了这门课程的基本知识结构和严谨的编排思路、典型实例的分析和推理, 又包含着指导学生学习思路和学习方法,及渗透思想品德和科学态度养成教 育的因素。可以说,教材一经编写完成,就具备了多方面的教育教学功能:
①
(1)促进学生发展成长的功能;
(2)传递文化遗产或学术研究成果的功能;
(3)促进学习的功能;
(4)实现多种学习方式的功能。 与此相应,优秀教材应具备以下四个条件:②
(1)教材必须是基础性的。即教材反映了初步的基本概念和法则,它
必须是开发学生智力的基础,必须是学科的基础。
(2)教材必须具有系统性。即教材必须遵循学科及各部分教材内容本 身的系统性,以利学生发展与深化思维和提高认识。
(3)教材必须与学生的发展合拍。即教材的内容要与学生的认识相对
应,要使学生理解学习过程,掌握相应的策略、方法和手段。
(4)教材必须与社会实际相结合。即教材要有利于学生接触社会现实, 从具体的实际问题中体现普遍性的问题及其解决途径。
具体评析教材的优劣,可以从以下几个方面进行分析:①
(1)教材内容的选材 选材是否体现了学校的培养目标和学科的教学目的?是否符合化学课
程标准(教学大纲)的各项要求?思想性、科学性、启发性如何?是否符合
学生的水平?能否从学生熟悉的环境和事物出发,做到理论联系实际?
(2)教材编排的体系 教材体系能否做到知识的逻辑顺序与学生的认识顺序和心理发展顺序
的合理结合?是否有利于学生掌握知识和技能、发展智力、掌握方法和养成
科学态度与良好的思想品德?是否注意本学科各部分内容之间的相互衔 接?是否注意本学科与相应学科知识之间的联系?
(3)教材的文图表达和装帧 教材的文字是否规范、简明、生动,富有启发性和趣味性?照片、图表
① 钟启泉编译,现代学科教育学论析,西安:陕西人民教育出版社,1993 年版,第 323 页、第 211 页。
② 钟启泉编译,现代学科教育学论析,西安:陕西人民教育出版社,1993 年版,第 323 页、第 211 页。
① 刘知新主编,化学教学论,北京:高等教育出版社,1990 年版,第 30~31 页。
是否丰富、美观,并与课文内容紧密配合?印刷装帧是否精美,能否引起学
生阅读的兴趣?
(4)教材的习题作业和实验 习题作业和实验内容是否体现化学教学的目的要求,并与课文内容紧密
配合?习题作业的分量是否适当?习题作业和实验的内容是否丰富多样、生 动有趣?
二、中学化学教材例析
从 1995 年秋季我国内地各省、市、自治区开始采用新编初中化学(九 年义务教育初中化学)教材。至 1996 年底,经国家教委中小学教材审定委 员会审查通过的初中化学教材已有 8 种,其中以人民教育出版社化学室编写 的《九年义务教育三年制初级中学教科书化学(全一册)》 (1995 年第 2 版)的使用面最为广泛。现以该教材为例作些分析。
1.教材的编辑思想 努力贯彻教学大纲的精神,面向全国大多数地区、大多数学校,全面落
实教学大纲中规定的各项教学目的、内容和要求,使学生课业负担合理。
转变思想、更新观念,努力建构必学内容与选学内容相结合,以课堂教 学为主,与阅读、家庭小实验等课外活动相结合,学校教育与参观、考察等 社会实践相结合的学科教学格局,并注意反映化学科学的发展方向及新的科 技成果。
注意学科知识的逻辑顺序与学生的生理、心理发展顺序和认知规律以及
社会需求的密切结合,使教材难易适度,易教易学,有利于教学方法的改革。 按照启发性要求,重视加强教材中图画、比喻、想象、设疑、分析对比和思 考讨论等内容的编写,重视从事实和实验引入,并力求语言生动活泼、可读 性强。
2.教材的特点
重视全面提高学生的素质,在重视“双基”的同时,注意启迪学生思维、 培养能力、养成科学态度和科学方法,渗透思想政治教育。
重视学科知识结构体系,将理论与元素化合物知识穿插编排,既可体现
知识的系统性,又利于分散难点,利于激发和保持学生学习的积极性。 重视实验教学。共编入了 84 个演示实验、10 个学生实验,还有选做实
验(9 个)和家庭小实验(12 个),利于提高学生的主动性和实验能力。 力求密切联系日常生活、生产、科学技术和社会等实际,注意介绍化学
在实际中的应用,培养学生关心自然、关心社会的情感,有利于学以致用。 力求教材具有一定的灵活性,有利于因材施教。 力求编辑设计新颖、图文并茂。
3.教材内容分析 教材内容可以按知识分类组成(或称之为知识构成)、知识重点和难点
分布,或知识体系和编排体例等角度进行分析。
(1)知识体系和编排体例分析
这本教材基本上是宏观体系和微观体系两条线,并实行从宏观到微观, 再从微观到新的宏观来编排。宏观物质及有关概念一条线为空气、氧气、水、 氢气、碳、碳的化合物、铁、铝、铜等及元素、单质、化合物、电解质等; 微观粒子及有关概念一条线为分子、原子、原子的构成、原子核外电子排布、 离子等。
从学生熟悉或在小学自然课里学习过的“空气”、“氧气”(第一章) 引入对物质的性质、制法和用途的系统学习,在学生具备了必要的感性认识 的基础上,及时穿插讲授物质结构的初步知识——分子、原子(第二章), 随后从原子引出元素的概念,并介绍元素符号、化学式等。在第三章又一次 藉助“水”这一为学生所熟知的物质,运用微观粒子和元素等概念(第二次 穿插编排)认识氢气的制法、性质和用途,并穿插编排了“核外电子排布的 初步知识”,以加深对“原子的构成”、“元素”、“单质”、“金属”、 “非金属”等概念的了解。第四章为“化学方程式”,为了使学生从宏观和 微观两个侧面理解质量守恒定律,能正确书写表征化学反应的重要的化学用 语——化学方程式,并从“量”的方面,通过计算掌握反应物与生成物之间 的质量关系。可以说,第四章是对前三章从反应基本定律方面进行的总括; 也是为其后各章从化学用语和基本定律方面,及物质结构初步知识的应用创 造了条件。
第五章碳和碳的化合物,第六章铁,是新的宏观知识,但已有条件在运
用微观粒子及已讲授过的诸多理性认识来具体揭示碳的单质、碳的化学性 质、二氧化碳、一氧化碳及铁的性质等。
第七章溶液,第八章酸碱盐是两章理论知识比较集中的内容,一方面在
前六章的知识基础上,扩展介绍有关溶液、酸碱盐等初步知识;一方面适当 归纳概括,将溶液理论及无机物分类和化学反应的基本规律进行条理化,以 利于学生从理性认识上得到提高。不妨说,这样编排在学科知识的逻辑顺序 与学生的认识顺序和心理发展顺序的结合(“三序”结合)上,也是一种探 索。
从广泛联系实际(日常生活、生产和社会实际)这一侧面来分析,这本
教材采取分散和适当集中编排的办法。大气的污染与保护、水和人类的关 系、水资源的保护、常见易燃物和易爆物的安全知识、硬水、溶岩的形成、 常见的化学肥料等知识,分散编入第一、二、八章里;酒精、醋酸、糖、脂 肪、蛋白质、煤和石油、塑料、合成纤维、合成橡胶等,集中编入“碳和碳 的化合物”章内;铝、铜、锌、钛及金属元素与人体健康的关系则列入“铁” 章内。这些实用性知识,为培养学生懂得“用化学”,加深对化学基础知识 的认识,特别是为学生创设生动直观、引人入胜的学习情境,培养学生关心 自然、关心社会的情感,创造了扎实的基础。
(2)章目内容组成分析
根据《九年义务教育全日制初级中学化学教学大纲(试用)》(1992)
对知识构成的划分(化学基本概念和原理、元素化合物知识、化学基本计算) 进行人民教育出版社化学室编著的《化学》(全一册)教材“章目内容组成 分析”,见下表:
章次
知识点 知识构成
绪言 一 二 三 四 五 六 七 八
化学基本概念和原理
5 10 13 8 2 14 14
元素化合物知识
化学基本计算
10 13 30 11 10
3 2 2
表中的“知识点”包括不同教学要求(常识性介绍、了解、理解、掌握 及选学)的内容,①若依“教学要求”的层次进行统计分析,则可得到不同 坡度的曲线,见图 2—3 和图 2—4
由图可见,常识性介绍、了解和选学的知识点分布(在各章)并不平均, 有较大的涨落;理解和掌握层次的知识点分布较为平均,据此,以相对控制 各章的难度,便于学生接受。
① 中华人民共和国国家教育委员会制订,九年义务教育全日制初级中学化学教学大纲(试用),北京:人
民教育出版社,1992 年版。
第三章 化学教学原则
化学教学原则是化学教学实践中必须遵循的基本要求和指导性准则,是 化学教学论中最基本、最重要的组成部分,是我们处理化学教学工作中各种 矛盾关系的依据,因而科学地确立化学教学原则是化学教育学研究的重要课 题。
第一节 化学教学原则的发展概述
化学教学原则是在理论与实践的结合上逐步提炼而成的,并经实践的不 断检验得以修正和完善。中国的化学教育是随着 19 世纪近代科学从西方的 引入而兴起的,但古今中外的教育家为探索一般形式的教学现象,已经历了 漫长的努力,积累了丰富的教学经验,几经雕凿,构成了教学原则的早期形 态,如“教学相长”、“因材施教”、“循序渐进”、“触类旁通”等提法 至今广为流传,成为教学原则的精华。
在教学原则系统化、科学化的进程中,值得一提的是 17 世纪的捷克教 育家夸美纽斯,他正式提出“教学原则”一词,在其名著《大教学论》中建 立了完整的教学原则体系。此后,经过 19 世纪德国教育家第斯多惠
( F.A.W.Diesterweg)、20 世纪中期苏联教育家凯洛夫(И.A.Kaиpoв) 和赞可夫(Л.B.Эaнков)等人的发展,教学原则基本确立。①曾在我 国产生过积极影响的凯洛夫教学原则是:
(1)在掌握知识过程中学生的自觉性和积极性原则;
(2)教学的直观性原则;
(3)教学上的理论与实际结合原则;
(4)教学的系统性和连贯性原则;
(5)掌握知识的巩固性原则;
(6)教学的可接受性原则;
(7)班级教学中对学生进行个别指导原则。 凯洛夫的上述原则侧重从学生掌握知识的角度去阐述,而赞可夫则从促
进学生一般发展的角度概括出如下五条教学原则:
(1)以高难度进行教学的原则;
(2)以高速度学习教材的原则;
(3)理论知识起主导作用的原则;
(4)使学生理解学习过程的原则;
(5)使全班学生包括“差生”都得到发展的原则。 美国心理学家布鲁纳(J.S.Bruner)从认知心理学观点出发,提出了著
名的四条教学原则,即动机原则、结构原则、序列原则、强化原则等。
我国学者在吸取国外研究成果的同时,努力探索具有中国特色的教学原 则体系。车文博教授在《教学原则概论》一书中提出了九项原则:①(1)科 学性和思想性统一原则;(2)理论联系实际原则;(3)传授知识与发展能 力相统一原则;(4)教师主导作用和学生自觉性积极性相结合原则;(5) 直观性和抽象性相统一原则;(6)系统性和循序渐进性相结合原则;(7)
① 刘知新、王祖浩著,化学教学系统论,南宁:广西教育出版社,1996 年版,第 52~54 页。
① 车文博著,教学原则概论,武汉:湖北人民出版社,1982 年版,第 45 页。
理解性和巩固性相结合原则;(8)量力性和尽力性相结合原则;(9)统一
要求和因材施教相结合原则。 王策三教授在《教学论稿》一书中总结性地提出基本公认的八条原则:
②(1)思想性和科学性统一原则;(2)理论联系实际原则;(3)教师主导 作用和学生主动性统一原则;(4)系统性原则;(5)直观性原则;(6) 巩固性原则;(7)量力性原则;(8)因材施教原则。
张楚廷教授在《教学原则今论》一书中提出了颇有特色的六条原则:③
(1)智力培养与心力发展相结合原则;(2)知识传授与能力培养相结合原 则;(3)思维训练与操作训练相结合原则;(4)收敛思维训练与发散思维 训练相结合原则;(5)深入与浅出相结合原则;(6)教师主导作用与学生 主体作用相结合原则。
化学教学原则的发展很大程度上受一般教学原则的影响,我国学者在努 力突出学科特征方面作了一系列的尝试,逐步形成了若干有代表性的化学教 学原则体系。80 年代初,刘知新教授提出五条原则:①(1)明确教学的目的 性和方向性原则;(2)从实际出发,坚持理论联系实际原则;(3)循序渐 进,有计划地系统地培养学生各种能力原则;(4)加强实践活动,使学生 牢固掌握双基和发展智力原则;(5)启发学生自觉与发挥教师主导作用。
80 年代中期,陈耀亭教授等提出六条原则:②(1)目的性和方向性原则;(2)
传授知识与发展智能相结合原则;(3)理论联系实际原则;(4)直观性原 则;(5)循序渐进原则;(6)教师的主导作用与学生的自觉性积极性相结 合原则。80 年代末,武永兴、刘知新、梁英豪先生主编的《中学化学教学指 导书》中根据初、高中阶段的化学教学特点,分别制定了两套原则。③初中 阶段的教学原则是:(1)兴趣原则;(2)直观原则;(3)主动性原则;
(4)循序渐进原则;(5)练习原则。高中阶段的教学原则是:(1)方向
性原则,(2)理论联系实际原则;(3)积极主动性原则;(4)因材施教 原则。
90 年代初,刘知新教授主编的《化学教学论》一书中列出四条教学原则:
④(1)“教为主导”和“学为主体”统一原则;(2)实验引导和启迪思维 统一原则;(3)知识结构和认知结构统一原则;(4)掌握双基和发展智能 统一原则。
② 王策三著,教学论稿,北京:人民教育出版社,1985 年版,第 160~162 页。
③ 张楚廷著,教学原则今论,长沙:湖南师范大学出版社,1993 年版,第 1~22 页。
① 刘知新著,中学化学教材教法,北京:北京师范大学出版社,1983 年版,第 32~34 页。
② 陈耀亭等编,中学化学教材教法,北京,北京师范大学出版社,1987 年版,第 60~69 页。
③ 武永兴、刘知新、梁英豪主编,中学化学教学指导书,北京:人民教育出版社,1988 年版,第 16~18
页,170~171 页。
④ 刘知新主编,化学教学论,北京:高等教育出版社,1990 年版,第 47~53 页。
综上所述,化学教学原则主要是对一般教学原则的继承和借鉴,兼容归
并,各有侧重,但集中体现了化学教学中教为主导、理论联系实际、强化直 观性等内容,因而对化学教学过程有较普遍的指导意义。然而,从化学学科 和化学教学实践以及学生认知结构的特征考察,现有原则大多属“理论思 维”的产物,实验成分及教改基础较为薄弱,学科特点尚未充分揭示,各原 则的条文之间也缺乏内在的联系,因此有必要对化学教学原则进行分析、提 炼和修订。
第二节 化学教学原则的多层次体系
化学教学原则体系的构建,基于如下依据: 第一,受教学目标的制约。不同的历史时期,教育的性质和特点不同,
教学目标必然伴随发生相应的改变。面向 21 世纪的社会主义学校的化学教 学原则,必须反映出新时期教育教学和科技发展的特点,体现教学的思想 性、方向性、创新意识和全方位培养人才素质的目标。
第二,受教学思想的影响。教学思想、教学观念直接影响教学行为。现 代化学教育有别于传统教育的重要特征是:突出学生的学习过程,强化学习 方法指导,培养自学能力和思维品质,重视发挥学生的非智力因素。这些观 念必须融入化学教学原则之中。
第三,受教学实践的检验。教学原则在某种程度上是对教学经验的概括 和总结,它必须为教师的教学行为提供正确的理论依据,因而教学原则的充 实和发展离不开对当今各国教学实践的反复检验和论证,去粗取精,形成符 合当今教学实践的新的教学原则体系。由于化学教学实践中有待解决的课题 纷纭复杂,内容和层次各不相同,这就要求在对原有的化学教学原则进行归 类的基础上,提出新的教学原则,建立多层次的内容体系。
本书将化学教学原则分为三个层次:①
?Ⅰ:一般层次的原则
化学教学原则体系:?Ⅱ:学科层次的原则
?Ⅲ:实践层次的原则
一般层次的教学原则具有不同学科的普遍适用性,体现出一定的理论高 度和抽象概括性,往往能决定教学的方向。这一层次的教学原则更多的是借 鉴教学论的研究成果,比较成熟。以下给出一个实例予以说明:
Ⅰ-1 目的性和方向性原则;
Ⅰ-2 理论联系实际原则;
Ⅰ-3 科学性和艺术性原则;
Ⅰ-4 教为主导与学为主体统一原则; Ⅰ-5 传授知识与发展智能统一原则;
Ⅰ-6 智力因素与非智力因素统一原则。 学科层次的教学原则力求反映化学学科的特征,揭示化学教学的若干规
律,具有较强的操作性和实践指向性,又有一定的概括性,是目前化学教学 原则研究的重点。本书作者提出五项原则:
Ⅱ-1 实验引导与启迪思维相结合原则; Ⅱ-2 逐课强化与整体推进相结合原则;
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