科學(xué)本質(zhì)在化學(xué)教科書中的呈現(xiàn)特點(diǎn)與教學(xué)對(duì)策研究

張永雙

摘 要：使學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)是我國(guó)新課程改革積極倡導(dǎo)的理念之一，教科書作為知識(shí)的重要載體，其科學(xué)本質(zhì)的呈現(xiàn)方式直接影響到學(xué)生對(duì)這一內(nèi)容的學(xué)習(xí)效果。通過(guò)對(duì)科學(xué)本質(zhì)發(fā)展史和我國(guó)在科學(xué)本質(zhì)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀的分析，探索科學(xué)本質(zhì)研究的必要性，進(jìn)一步探討強(qiáng)調(diào)科學(xué)本質(zhì)的意義，為本研究尋找理論支撐。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)高中必修模塊的主題組成，分別在人教版、魯科版和蘇教版化學(xué)教科書中選取代表性章節(jié)，對(duì)各章節(jié)進(jìn)行科學(xué)本質(zhì)呈現(xiàn)方面的評(píng)價(jià)。再對(duì)代表性章節(jié)進(jìn)行呈現(xiàn)方式分析，總結(jié)科學(xué)本質(zhì)呈現(xiàn)的理想方式。之后基于研究結(jié)果，提出了科學(xué)本質(zhì)在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用和教學(xué)對(duì)策。

關(guān)鍵詞：科學(xué)本質(zhì)；教科書；教學(xué)對(duì)策；化學(xué)

全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是現(xiàn)當(dāng)代科學(xué)教育改革所追求的目標(biāo)之一，而科學(xué)本質(zhì)是科學(xué)素養(yǎng)的核心內(nèi)涵，如何提升學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解已經(jīng)成為國(guó)際科學(xué)教育改革關(guān)注的焦點(diǎn)?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出要培養(yǎng)學(xué)生“具備適應(yīng)未來(lái)生存和發(fā)展所必備的科學(xué)素養(yǎng)”以及“加深對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)”的要求。科學(xué)本質(zhì)教育正在從科學(xué)教育的邊緣進(jìn)入科學(xué)教育的中心。

化學(xué)教科書是化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的具體化產(chǎn)物，既然課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出了科學(xué)本質(zhì)教育，那么教科書理應(yīng)承載科學(xué)本質(zhì)教育的重任，主動(dòng)幫助學(xué)生建立起學(xué)習(xí)內(nèi)容與科學(xué)本質(zhì)之間的聯(lián)系，增進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)與理解。本文將在回顧科學(xué)本質(zhì)的研究歷史和我國(guó)科學(xué)本質(zhì)研究的現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)我國(guó)新課程改革后出版的三套高中化學(xué)教科書進(jìn)行一系列分析，探索理想的科學(xué)本質(zhì)呈現(xiàn)形式，并進(jìn)一步探討基于科學(xué)本質(zhì)的化學(xué)教學(xué)對(duì)策研究。

一、關(guān)于科學(xué)本質(zhì)

1.科學(xué)本質(zhì)的研究綜述

（1）科學(xué)本質(zhì)的研究歷史

對(duì)國(guó)外科學(xué)本質(zhì)研究歷史的回顧與分析，有助于我們更好地理解科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵、為什么要強(qiáng)調(diào)科學(xué)本質(zhì)以及如何在教科書中體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)等問(wèn)題。對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)科學(xué)教育改革具有十分重要的借鑒意義。

十九世紀(jì)英國(guó)教育家斯賓塞自問(wèn)自答：“什么知識(shí)最有價(jià)值？——最重要的知識(shí)是科學(xué)；最大價(jià)值的知識(shí)是科學(xué)；正確指導(dǎo)的是科學(xué)；最有效的學(xué)習(xí)還是科學(xué)?！痹诖酥螅茖W(xué)一直受到高度的重視，他對(duì)科學(xué)知識(shí)的實(shí)質(zhì)價(jià)值和形式價(jià)值的肯定，在理論上正式確立了科學(xué)教育在學(xué)校課程中的地位。對(duì)科學(xué)教育價(jià)值的爭(zhēng)論由此展開。

直到十九世紀(jì)末期，當(dāng)科學(xué)已普遍進(jìn)入學(xué)校課程，人們開始了對(duì)科學(xué)教育的教育意義、文化意義和科學(xué)意義的系統(tǒng)研究。1895年德國(guó)哲學(xué)家兼科學(xué)家馬赫指出：任何科學(xué)教育都必須重視科學(xué)的歷史與哲學(xué)問(wèn)題，如果希望通過(guò)科學(xué)教育達(dá)到提升文化品質(zhì)、改善公共生活的目的，這就必須要求學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)本質(zhì)、養(yǎng)成科學(xué)精神。杜威則更為明確地主張“理解科學(xué)方法比獲得科學(xué)知識(shí)更加重要”。

進(jìn)入到二十世紀(jì)，人們雖然沒(méi)有明確提出“理解科學(xué)本質(zhì)”這一目標(biāo)，但已經(jīng)開始了對(duì)科學(xué)本質(zhì)的某些要素的關(guān)注。比如，賈菲在1938年編寫的高中教科書《化學(xué)新世界》中列出了這樣的目標(biāo)：以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，修正過(guò)去的觀點(diǎn)，當(dāng)出現(xiàn)新的實(shí)驗(yàn)證據(jù)時(shí)，要果斷放棄原有的理論。康納特在1946年進(jìn)一步主張將歷史研究方法運(yùn)用到科學(xué)教育中來(lái)。

二十世紀(jì)下半葉，科學(xué)本質(zhì)開始受到了科學(xué)教育界的廣泛關(guān)注。施瓦布通過(guò)一系列研究論證了將科學(xué)本質(zhì)融入科學(xué)教育的必要性，這使得一些課程開發(fā)者將目光從“科學(xué)家知道什么”轉(zhuǎn)移到了“科學(xué)家是如何知道的”上來(lái)。在此期間，一大批相關(guān)的理論著作出版，同時(shí)還提出了科學(xué)本質(zhì)要素必須納入學(xué)?？茖W(xué)課程中去。在進(jìn)行理論研究的同時(shí)，人們對(duì)科學(xué)教育的實(shí)踐也進(jìn)行了批判和研究，并開發(fā)出了教師和學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀的評(píng)價(jià)工具。這一階段的研究成果非常豐富，如表1所示。

在步入二十一世紀(jì)的新課程改革浪潮中，理解科學(xué)本質(zhì)成了各國(guó)科學(xué)教育課程革新的核心目標(biāo)。這使得人們對(duì)科學(xué)本質(zhì)的研究也發(fā)生了重大變化：逐漸由對(duì)科學(xué)意義、教育意義和文化意義的理論探討，轉(zhuǎn)向?qū)φn程和教學(xué)策略的實(shí)踐研究。

（2）國(guó)對(duì)科學(xué)本質(zhì)研究的現(xiàn)狀

前面對(duì)于國(guó)外科學(xué)本質(zhì)研究歷史回顧目的就是明確國(guó)際上在科學(xué)本質(zhì)研究領(lǐng)域的現(xiàn)狀，為了解和反思我國(guó)的科學(xué)本質(zhì)研究現(xiàn)狀提供指向和依據(jù)。

通過(guò)檢索中國(guó)知識(shí)資源總庫(kù)“教育與社會(huì)科學(xué)綜合”類收錄的文獻(xiàn)，我國(guó)對(duì)科學(xué)本質(zhì)的研究是從2002年開始的，該領(lǐng)域研究處于起步階段，到2013年關(guān)于科學(xué)本質(zhì)研究的論文數(shù)量統(tǒng)計(jì)呈現(xiàn)了逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，這就表明我國(guó)對(duì)科學(xué)本質(zhì)的研究日漸引起重視。

相對(duì)于國(guó)際科學(xué)教育的漫長(zhǎng)歷史發(fā)展，我國(guó)內(nèi)地的科學(xué)教育起步較晚。相比較而言，國(guó)內(nèi)科學(xué)史與科學(xué)教育的論文數(shù)量較多，但對(duì)科學(xué)哲學(xué)的關(guān)注太少。這表明我們的科學(xué)本質(zhì)研究還處于初步關(guān)注階段，只有通過(guò)大量的國(guó)外研究成果引入介紹以及開展具體的一線科學(xué)本質(zhì)教學(xué)研究，才能進(jìn)一步深入和拓展我國(guó)對(duì)科學(xué)本質(zhì)的研究與創(chuàng)新。

2.強(qiáng)調(diào)科學(xué)本質(zhì)的原因

（1）國(guó)外對(duì)這一問(wèn)題的研究

在《民主與教育》一書中，杜威對(duì)科學(xué)教育的教育意義和文化意義這樣回答：“科學(xué)是人類的守護(hù)神，阻止了這種天性及其可能帶來(lái)的害處……科學(xué)是一種人為的習(xí)得的、求知藝術(shù)，而不是天然的、與生俱來(lái)的。因此，科學(xué)在教育中具有不可替代的和無(wú)法估量的價(jià)值?！笨梢姡茖W(xué)對(duì)人類文明的發(fā)展是非常重要的，但人們對(duì)“為什么要強(qiáng)調(diào)科學(xué)本質(zhì)？”這一問(wèn)題的解讀卻眾說(shuō)紛紜。

從狹義的層面，有些研究者提出，如果希望學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)并運(yùn)用科學(xué)，那么必須教給他們一些科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)容。

從實(shí)證的角度，研究者則對(duì)科學(xué)本質(zhì)作為科學(xué)教育目標(biāo)之一的必要性做了研究。他們基于對(duì)教師和學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀的探查，認(rèn)為教師和學(xué)生普遍持有不夠完善的科學(xué)本質(zhì)觀，造成這種現(xiàn)狀的原因在于學(xué)校教育的失誤?？茖W(xué)教育中應(yīng)該整合科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)容。在論證這種必要性的同時(shí)，德瑞芙等人在1996年提出了將科學(xué)本質(zhì)作為科學(xué)教育的目標(biāo)之一。

還有一些研究者從教師教育的角度，研究了教師的科學(xué)本質(zhì)觀與其教學(xué)行為之間的關(guān)系。他們通過(guò)眾多的實(shí)證研究認(rèn)為：教師的科學(xué)本質(zhì)觀不僅會(huì)影響他所教的內(nèi)容，還會(huì)影響他的教學(xué)方式。

不過(guò)，1992年，萊德曼在大量研究的基礎(chǔ)上，反駁了這一觀點(diǎn)，他認(rèn)為“科學(xué)理論的本質(zhì)與地位在影響教師的教育決定的各種因素中，并非不可或缺的成分……影響學(xué)生科學(xué)本質(zhì)信念的最重要的變量，是課堂情境中那些特定的教學(xué)行為、活動(dòng)以及決定的實(shí)施”。就幫助學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)而言，教師理解科學(xué)本質(zhì)只是一個(gè)必要條件，而非充分條件。

（2）新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生發(fā)展目標(biāo)的要求

“授人以魚，不如授人以漁?！比松邢?、知識(shí)無(wú)限，我們現(xiàn)在所學(xué)習(xí)的知識(shí)都是前人對(duì)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，然而人的意識(shí)形態(tài)和社會(huì)形態(tài)無(wú)時(shí)無(wú)刻不在發(fā)生著變化，在任意時(shí)刻的任意領(lǐng)域，都會(huì)產(chǎn)生新的知識(shí)。學(xué)生在學(xué)校里所學(xué)習(xí)到的內(nèi)容與無(wú)際的知識(shí)海洋相比，不過(guò)是滄海一粟。正是基于這種理念，在《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中有這樣的表述：高中化學(xué)課程應(yīng)“有利于學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的基本方法，加深對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力；有利于學(xué)生形成科學(xué)的自然觀和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，更深刻地認(rèn)識(shí)科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)之間的相互關(guān)系，逐步樹立可持續(xù)發(fā)展的思想?！笨梢?，在新課程改革中，讓學(xué)生們掌握科學(xué)探究的思路方法比掌握單純的知識(shí)概念要重要得多。而科學(xué)探究是科學(xué)本質(zhì)內(nèi)容在理科教科書中最為普遍的表述之一。

二、科學(xué)本質(zhì)在現(xiàn)行化學(xué)教科書中的呈現(xiàn)方式

1.對(duì)教科書的初步分析

（1）課程標(biāo)準(zhǔn)的解讀

課程標(biāo)準(zhǔn)是教科書的編寫依據(jù)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，教科書是課程標(biāo)準(zhǔn)的具體化，所以，在分析教科書之前應(yīng)該首先分析課程標(biāo)準(zhǔn)，從而發(fā)現(xiàn)不同版本教科書的共性：一方面為進(jìn)一步研究的平行性和評(píng)價(jià)公平性尋找支撐，另一方面為教科書中代表性章節(jié)的選取提供依據(jù)。

為適應(yīng)21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要，培養(yǎng)符合時(shí)代要求的高素質(zhì)人才，我國(guó)于2003年頒布了《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》取代以前的“教學(xué)大綱”，構(gòu)建了新的高中化學(xué)課程體系。高中化學(xué)課程由若干課程模塊構(gòu)成，分為必修、選修兩類。其中必修模塊包括“認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)”“化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)”“常見無(wú)機(jī)物及其應(yīng)用”“物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”“化學(xué)反應(yīng)與能量”和“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”六個(gè)主題。課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這六個(gè)主題的分別列出了“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”和“活動(dòng)與探究建議”兩個(gè)部分，對(duì)各個(gè)主題所承擔(dān)的知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)層面的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

（2）代表性章節(jié)的選取

本次研究以新課程改革后出版的三種主流高中化學(xué)教科書為研究對(duì)象，這三套教科書分別是：①2004年人民教育出版社的《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)》（以下簡(jiǎn)稱“人教版化學(xué)”）；②2005年山東科學(xué)技術(shù)出版社的《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)》（以下簡(jiǎn)稱“魯科版化學(xué)”）；③2009年江蘇教育出版社的《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)》（以下簡(jiǎn)稱“蘇教版化學(xué)”）。研究?jī)?nèi)容均為教科書的必修模塊。

在對(duì)教科書中的章節(jié)進(jìn)行選擇的時(shí)候，力求所選內(nèi)容覆蓋課程標(biāo)準(zhǔn)中所列的六大主題。首先，按照六大主題所包含內(nèi)容對(duì)教科書中的內(nèi)容進(jìn)行劃分；然后，選取三種版本教科書中共有的并且能夠反映科學(xué)本質(zhì)某些方面的章節(jié)。所選擇的章節(jié)包括了“科學(xué)發(fā)展”

“科學(xué)過(guò)程”以及“科學(xué)方法”等方面與科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法、元素周期律、化學(xué)反應(yīng)和生活中的有機(jī)物等課題。之所以選擇這些章節(jié)進(jìn)行分析還因?yàn)檫@些課題與科學(xué)本質(zhì)的某些方面直接或間接相關(guān)，并且在三套教科書中對(duì)這些課題提供了科學(xué)發(fā)展史材料，即提供了與科學(xué)本質(zhì)某些方面相關(guān)的背景知識(shí)。

本次研究所選的章節(jié)如表2所示，需要說(shuō)明的是：三種版本教科書的必修模塊均為兩冊(cè)，為便于分析將第一冊(cè)簡(jiǎn)稱為A、第二冊(cè)簡(jiǎn)稱為B，之后的兩個(gè)數(shù)字分別代表章目和節(jié)數(shù)（例如，人教版中的“A.2.1物質(zhì)的分類”代表人教版化學(xué)第一冊(cè)第2章的第1節(jié)：物質(zhì)的分類）。其中人教版化學(xué)沒(méi)有對(duì)主題“認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)”單獨(dú)列出章節(jié)，為保證比較的平行性，通過(guò)分析選取了該版本的“引言”部分進(jìn)行比較研究。還有些課題在不同版本中所占用的章節(jié)數(shù)不同，所以，出現(xiàn)了一種版本的一個(gè)章節(jié)與其他版本的兩個(gè)章節(jié)進(jìn)行比較的情況。

2.教科書呈現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的評(píng)價(jià)指標(biāo)

本次研究將科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵在教科書中的體現(xiàn)形式和程度作為教科書中科學(xué)本質(zhì)呈現(xiàn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。由于科學(xué)本身的復(fù)雜性，人們對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解至今還沒(méi)有達(dá)成廣泛的統(tǒng)一，所以，對(duì)科學(xué)本質(zhì)在不同版本教科書中呈現(xiàn)形式的評(píng)價(jià)指標(biāo)參考并匯總了國(guó)內(nèi)外科學(xué)本質(zhì)研究領(lǐng)域的諸多成果。從中總結(jié)出為大多數(shù)研究者共同接受的科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵，再結(jié)合我國(guó)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)科學(xué)本質(zhì)部分的要求和表述，最終選定以下十個(gè)科學(xué)本質(zhì)層面作為評(píng)價(jià)指標(biāo)：創(chuàng)新性、發(fā)展性、客觀性、生活性、科學(xué)理論、科學(xué)定律、科學(xué)方法、科學(xué)家的“偏見”、科學(xué)受社會(huì)文化的影響、科學(xué)對(duì)技術(shù)的重要性。

三、科學(xué)本質(zhì)在教科書中的呈現(xiàn)特點(diǎn)與教學(xué)對(duì)策

筆者授課的教材為“蘇教版”，因此在分析科學(xué)本質(zhì)的呈現(xiàn)特點(diǎn)主要參考本教材，同時(shí)對(duì)另外兩種版本的教科書中科學(xué)本質(zhì)的呈現(xiàn)特點(diǎn)也進(jìn)行了對(duì)比研究，為下一步設(shè)計(jì)“科學(xué)本質(zhì)在教科書中呈現(xiàn)范例”奠定基礎(chǔ)。本部分從科學(xué)本質(zhì)的十個(gè)方面和課程標(biāo)準(zhǔn)中的主題兩個(gè)維度進(jìn)行探討，其中以科學(xué)本質(zhì)的十個(gè)方面為主線。需要說(shuō)明的是：（1）對(duì)于三種版本教科書在同一主題的設(shè)計(jì)中都沒(méi)有呈現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)某一方面的情況，如“認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)”中“科學(xué)定律”的呈現(xiàn)，不進(jìn)行闡述；（2）對(duì)于有多個(gè)代表性章節(jié)同時(shí)呈現(xiàn)方式最好的，將進(jìn)一步分析教科書內(nèi)容，選擇章節(jié)。

“發(fā)展性”的呈現(xiàn)特點(diǎn)與教學(xué)對(duì)策：蘇教版化學(xué)“認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)”主題下，“交流與討論”欄目中有一段題為《人類對(duì)酸堿認(rèn)識(shí)的發(fā)展》的資料：

17世紀(jì)前，人們憑借判斷酸堿，認(rèn)為一切有酸味的物質(zhì)都是酸，一切有澀味而溶液有滑膩感的物質(zhì)就是堿。17世紀(jì)末，英國(guó)化學(xué)家波義耳（R.Boyle，1627～1691）根據(jù)實(shí)驗(yàn)提出新的定義。拉瓦錫在波義耳之后提出，一切非金屬氧化物溶于水后生成的物質(zhì)是酸，一切金屬氧化物溶于水后生成的物質(zhì)是堿。1883年，瑞典化學(xué)家阿倫尼烏斯（S.Arrhennius，1859～1927）創(chuàng)立電離學(xué)說(shuō)。1923年，由于人們研究范圍的擴(kuò)大，又有化學(xué)家提出了在非水溶液和無(wú)水條件也適用的酸堿質(zhì)子理論，進(jìn)一步擴(kuò)大了人們對(duì)酸堿的認(rèn)識(shí)。

這一段資料按照時(shí)間順序從17世紀(jì)前到1923年，詳細(xì)介紹了人們對(duì)酸堿的認(rèn)識(shí)發(fā)展過(guò)程：根據(jù)感覺(jué)劃分—根據(jù)酸堿指示劑劃分—根據(jù)原氧化物的種類劃分—酸堿電離理論—酸堿質(zhì)子理論。充分體現(xiàn)了人們對(duì)科學(xué)問(wèn)題或自然現(xiàn)象所作的發(fā)展性解釋，顯性地呈現(xiàn)了科學(xué)會(huì)隨著研究的深入而不斷發(fā)展。除“發(fā)展性”之外，這段資料表述的科學(xué)史知識(shí)還體現(xiàn)了“科學(xué)理論”和“科學(xué)家的‘偏見”方面的內(nèi)容。

“客觀性”地呈現(xiàn)特點(diǎn)與教學(xué)對(duì)策：蘇教版化學(xué)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”主題下的一個(gè)“活動(dòng)與探究”欄目中探究活動(dòng)：

進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，探究鈉、鎂、鋁的金屬性強(qiáng)弱。

【實(shí)驗(yàn)1】切取綠豆般大小的一小塊金屬鈉，……將金屬鈉投入燒杯中，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

【實(shí)驗(yàn)2】將已經(jīng)打磨除去氧化膜的一小段鎂條放入試管中，……然后加熱試管，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

本實(shí)驗(yàn)意在通過(guò)探究鈉、鎂、鋁的金屬性強(qiáng)弱來(lái)探索同一周期元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，從而豐富元素周期律。該探究活動(dòng)充分說(shuō)明了科學(xué)是對(duì)自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象的客觀反映，這一實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了科學(xué)研究對(duì)象的客觀性和科學(xué)研究方法的客觀性。

“創(chuàng)新性”的呈現(xiàn)特點(diǎn)與教學(xué)對(duì)策：魯科版化學(xué)“認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)”主題下有這樣的表述：化學(xué)將繼續(xù)推動(dòng)材料科學(xué)地發(fā)展，使各種新型功能材料的生產(chǎn)成為可能，進(jìn)一步豐富與人類地生存和發(fā)展息息相關(guān)的物質(zhì)世界。

化學(xué)將為環(huán)境問(wèn)題的解決提供有力保障?？梢灾圃斐鰧?duì)環(huán)境無(wú)害的化學(xué)品和生活用品，減少對(duì)環(huán)境的污染。

除文字表述之外，在旁邊還配有相應(yīng)的插圖。這段文字不僅對(duì)科學(xué)本質(zhì)的“創(chuàng)新性”方面科學(xué)工作者永不衰竭的創(chuàng)新意識(shí)和進(jìn)取精神進(jìn)行了理性、顯性呈現(xiàn)，同時(shí)還結(jié)合了科學(xué)本質(zhì)的“生活性”以及“科學(xué)對(duì)技術(shù)的影響”，具備很強(qiáng)的內(nèi)部一致性。

“生活性”的呈現(xiàn)特點(diǎn)與教學(xué)對(duì)策：人教版化學(xué)“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”主題下有這樣一段描述“酯”的文字：

酯化反應(yīng)的產(chǎn)物是酯，一般由有機(jī)酸與醇脫水而成。很多鮮花和水果的香味都來(lái)自酯的混合物?，F(xiàn)在可以通過(guò)人工方法合成各種酯，用作飲料、糖果、香水、化妝品中的香料，也可以用作指甲油、膠水的溶劑。

這段話中呈現(xiàn)了“酯”的來(lái)源和用途，很好地體現(xiàn)了“科學(xué)源于生活、高于生活、最終回歸生活”的科學(xué)本質(zhì)方面。

“科學(xué)理論”的呈現(xiàn)特點(diǎn)與教學(xué)對(duì)策：蘇教版化學(xué)“化學(xué)反應(yīng)與能量”主題下代表性章節(jié)“化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)限度”的最后有這樣的總結(jié)：

可逆反應(yīng)在一定條件下進(jìn)行到一定程度時(shí)，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡（chemical equilibrium）狀態(tài)。

化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡。在化學(xué)平衡狀態(tài)下化學(xué)反應(yīng)仍在進(jìn)行，但反應(yīng)混合物的組成保持不變。當(dāng)反應(yīng)條件改變時(shí)，原化學(xué)平衡狀態(tài)被破壞，一段時(shí)間后會(huì)達(dá)到新的平衡狀態(tài)。

這兩段話高度地概括了化學(xué)反應(yīng)動(dòng)態(tài)平衡理論，將化學(xué)反應(yīng)動(dòng)態(tài)平衡理論的精華用通俗易懂的語(yǔ)言進(jìn)行呈現(xiàn)。這段文字可以體現(xiàn)出科學(xué)理論是經(jīng)過(guò)良好確定、高度證實(shí)的解釋性系統(tǒng)，但對(duì)“科學(xué)理論通常基于理論假設(shè)、數(shù)學(xué)公理以及其他不能觀察到的實(shí)體”的呈現(xiàn)明顯不足。

“科學(xué)方法”的呈現(xiàn)特點(diǎn)與教學(xué)對(duì)策：魯科版化學(xué)“化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)”主題下單獨(dú)列出了一個(gè)二級(jí)章目“研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序”，介紹到：

在研究物質(zhì)的性質(zhì)時(shí)，通常首先要觀察物質(zhì)的外觀，了解物質(zhì)的存在狀態(tài)、顏色、氣味等；其次，要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)……然后，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析，歸納出與預(yù)測(cè)一致的性質(zhì)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象進(jìn)行進(jìn)一步研究……

這段話呈現(xiàn)了研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序，條理清晰、邏輯性強(qiáng)。顯性并且理性地對(duì)“科學(xué)方法”這一方面進(jìn)行了闡述。另外，在教科書中還有根據(jù)這段文字設(shè)計(jì)的流程圖，生動(dòng)形象，利于學(xué)生接受和掌握科學(xué)本質(zhì)的這一方面。

“科學(xué)受社會(huì)文化的影響”的呈現(xiàn)特點(diǎn)與教學(xué)對(duì)策：魯科版化學(xué)“物質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)”主題下的“歷史回眸”中提到了化學(xué)家利用元素周期表來(lái)尋找制冷劑的研究過(guò)程：

米利奇選定氟化合物為自己的研究對(duì)象，經(jīng)過(guò)努力，終于制得優(yōu)良的制冷劑——二氟二氯甲烷（CC12F2），商業(yè)上稱為氟利昂-12。

氟利昂制冷劑曾風(fēng)靡一時(shí)，不過(guò)，由于它對(duì)大氣的臭氧層有強(qiáng)烈的破壞作用，現(xiàn)已被無(wú)氟制冷劑代替。

這段材料簡(jiǎn)要概括了制冷劑氟利昂的興衰：興，是因?yàn)樯鐣?huì)對(duì)制冷劑的需求；衰，是由于可持續(xù)發(fā)展理念的提出和人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的環(huán)境保護(hù)意識(shí)?？梢?，科學(xué)研究是在大環(huán)境下進(jìn)行實(shí)踐的事業(yè)，受到不同領(lǐng)域和文化的影響。

“科學(xué)對(duì)技術(shù)的重要性”的呈現(xiàn)特點(diǎn)與教學(xué)對(duì)策：人教版“化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)”主題下在分析完過(guò)濾操作和蒸餾操作之后，做了這樣的補(bǔ)充：

我們?nèi)粘Ｊ秤玫木}，就是將粗鹽中的雜質(zhì)除掉后得到的。在工業(yè)生產(chǎn)中，分離和提純物質(zhì)要用到多種大型的設(shè)備，但所依據(jù)的原理與我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中常用的方法大致相同，而且，工業(yè)設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)的數(shù)據(jù)往往要靠小型實(shí)驗(yàn)提供……尋找淡化海水的其他方法是化學(xué)研究和應(yīng)用中的重要課題之一。

這些補(bǔ)充材料符合理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)踐觀，非常理性地表達(dá)出“技術(shù)的發(fā)展是建立在科學(xué)理論不斷發(fā)展的基礎(chǔ)之上”的科學(xué)本質(zhì)觀。

通過(guò)對(duì)科學(xué)本質(zhì)十個(gè)方面在所選擇的代表性章節(jié)呈現(xiàn)的分析，可以很清楚地看出，教科書中的以上材料對(duì)科學(xué)本質(zhì)的某一方面進(jìn)行純粹的闡述，同時(shí)結(jié)合了科學(xué)本質(zhì)的其他方面進(jìn)行統(tǒng)一的設(shè)計(jì)。各版本教科書在科學(xué)本質(zhì)呈現(xiàn)方面都有亮點(diǎn)，所以，各版本教科書之間應(yīng)該相互借鑒、取長(zhǎng)補(bǔ)短，更好的構(gòu)建起新的基于科學(xué)本質(zhì)的教科書設(shè)計(jì)范式。

四、結(jié)論及建議

通過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)我國(guó)高中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)頒布之后三種版本

教科書的設(shè)計(jì)都盡可能地去體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的諸多方面，尤其是對(duì)科學(xué)本質(zhì)的生活性和科學(xué)方法兩個(gè)方面的呈現(xiàn)處理較好。另外，雖然各版本教科書中都融入了科學(xué)史和科學(xué)家的內(nèi)容，但呈現(xiàn)不夠理性、目的性不強(qiáng)，對(duì)科學(xué)本質(zhì)“科學(xué)家的‘偏見”與“科學(xué)受社會(huì)文化的影響”處理得有些混亂。

通過(guò)對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)六大主題呈現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)差異的分析可以發(fā)現(xiàn)：由于主題“物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)”所選擇的代表性章節(jié)是“元素周期表和元素周期律”的知識(shí)，各版本教材在對(duì)元素周期表的發(fā)明、元素周期律的發(fā)現(xiàn)以及元素周期律的應(yīng)用上都融入了化學(xué)史、化學(xué)家、科學(xué)探究等科學(xué)本質(zhì)的方面，而且都聯(lián)系了現(xiàn)實(shí)生活和科學(xué)對(duì)技術(shù)發(fā)展的影響，所以，更容易體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的多個(gè)方面。在其他主題中，“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”“認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)”和“化學(xué)反應(yīng)與能量”在科學(xué)本質(zhì)的呈現(xiàn)方面都表現(xiàn)了一定的優(yōu)勢(shì)。

在基于科學(xué)本質(zhì)在教科書中的呈現(xiàn)特點(diǎn)，筆者認(rèn)為在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)注重以下幾個(gè)方面：

1.在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)該注重傳統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)與學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活相結(jié)合，理論聯(lián)系實(shí)際，便于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用。

2.在教學(xué)實(shí)踐中盡可能地融入科學(xué)史和科學(xué)家的內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，感受科學(xué)家對(duì)科學(xué)的探索歷程和科研態(tài)度。

3.在教學(xué)實(shí)踐中的教學(xué)設(shè)計(jì)能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性的探究性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生成為課堂的主體，激發(fā)學(xué)生潛能，引導(dǎo)學(xué)生掌握多種科學(xué)方法。

4.在教學(xué)實(shí)踐中充分利用教科書的習(xí)題設(shè)計(jì)以及對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)方面，適當(dāng)?shù)卦黾訉?duì)科學(xué)本質(zhì)的感悟和理解內(nèi)容的考查，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力。

5.在教學(xué)實(shí)踐中適當(dāng)增加課程中實(shí)踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容，讓學(xué)生把在課堂中所學(xué)的知識(shí)帶回生活。

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（作者單位 浙江省杭州市余杭文昌高級(jí)中學(xué)）