高中化學與大學化學知識銜接的研究*

丁偉 陸靖

(華東師范大學化學系 上海200241)

2003年進行的普通高中課程改革，使化學課程結構和高中實際教學情況都發(fā)生了很大變化。現(xiàn)在大學化學專業(yè)招收進來的學生，其知識貯備程度是否也發(fā)生了很多改變?現(xiàn)行高中階段化學知識的覆蓋范圍，可否作為大學階段化學知識基礎和生長點?高中化學的知識體系是否能夠成為大學化學內容的支撐?

為了對大學化學教學有所助益，使大學教師了解學生已經具備了哪些化學知識基礎，以便有效地進行大學階段的化學教學，本文將對現(xiàn)行高中化學與大學化學在知識銜接方面的情況進行分析和調查。

1 研究目標

本文著重探討以下內容:

(1)了解高中階段現(xiàn)行化學課程的設置結構、實施現(xiàn)狀及各模塊主要知識點內容。

(2)了解高考模式及主要考查內容對大學入學階段學生化學知識起點水平的影響。

(3)了解現(xiàn)行高中化學與大學化學教學的銜接情況。

2 研究過程

2.1 研究方法

本文采用文本研究和調查訪談研究的方法進行高中化學與大學化學知識點銜接的研究。

2.2 文本研究對象

文本研究依據(jù)的材料包括《普通高中化學課程標準(實驗稿)》、高中化學教材(宋心琦主編，人民教育出版社出版)、大學化學教材《普通化學原理》(第3版)(華彤文、陳景祖等編著，北京大學出版社出版)、大學化學教材《基礎有機化學》(第3版)(邢其毅、裴偉偉等編著，高等教育出版社出版)［1-4］。

2.3 調查訪談研究對象

本文通過調查訪談研究的方法獲取高中化學教學實踐層面的信息，調查群體對象包括大學化學專業(yè)本科學生、高中生、高中化學教師、大學化學學科專家和化學課程與教學論專家等。

2.4 研究過程

通過文本研究和調查訪談研究，以高中化學與大學化學知識的銜接程度為線索，按銜接程度(高中未涉及)的順序進行分析，分別探討現(xiàn)行高中化學課程設置的結構、現(xiàn)行高考模式等對于大學階段學生化學學習的影響。

3 現(xiàn)行高中化學課程的現(xiàn)狀

3.1 高中課程設置結構

2003年，教育部實行了普通高中新課程改革，通過出臺《普通高中課程方案》以及各學科高中課程標準，以文件的形式規(guī)定了新課程的設置，目前新課程已實行了10年，稱之為現(xiàn)行高中課程?，F(xiàn)行高中課程設置的理念是要體現(xiàn)課程內容的基礎性、時代性和選擇性。基礎性意味著各學科高中階段內容要具備學科的核心基礎，為后續(xù)學習打下堅實基礎;時代性意味著學科內容要進行更新，與時俱進;選擇性意味著不僅關注全體學生的共同發(fā)展，還意味著為不同學生的個性發(fā)展提供保障。依據(jù)《普通高中化學課程標準(實驗稿)》，高中化學課程的設置凸顯了選擇性的理念，由若干課程模塊構成，分為必修、選修兩類。其中，必修包括2個模塊;選修包括6個模塊，是必修課程的進一步拓展和延伸。每個課程模塊2學分，36學時。必修課程為全體學生共同學習內容，選修課程為不同學生提供不同的自我選擇發(fā)展的內容。

3.2 高中畢業(yè)要求的學習內容

高中課程實行學分制，在化學科目上，所有高中生要達到的畢業(yè)要求是學完2個必修模塊內容和一個選修模塊內容，即必修“化學1”、必修“化學2”和6個選修模塊中的一個模塊的內容;共計學習3個模塊，獲得6個學分，才可以畢業(yè)。鼓勵學有余力的學生可以繼續(xù)學習其他選修模塊內容。

3.3 高中化學各模塊的主要知識內容

現(xiàn)行高中化學課程必修模塊以2本必修教材必修《化學1》和必修《化學2》形式呈現(xiàn)，選修模塊以6本選修教材呈現(xiàn)，分別是選修《化學與生活》、選修《化學與技術》、選修《物質結構與性質》、選修《化學反應原理》、選修《有機化學基礎》和選修《實驗化學》，必修和選修共計8本教材。全國共有3套高中教材可供不同省市地區(qū)高中自行選擇。下面以宋心琦主編的人教版高中化學系列教材為例，分析高中化學課程必修和選修教材的主要知識內容。

3.3.1 高中必修化學教材知識內容

必修《化學1》和必修《化學2》教材中的主要內容如圖1和圖2所示。

圖1 必修《化學1》的主要內容

在必修《化學1》中，以物質的量為核心概念介紹了相關定性和定量計算的知識，介紹了實驗室安全知識和基本的分離、提純操作方法以及溶液配制方法，介紹了物質分類的思想和離子反應、酸堿電離理論、從電子轉移角度學習氧化還原反應本質，介紹了鈉鋁鐵銅和氯氮硫硅8個無機化學元素及其主要化合物的重要性質。

圖2 必修《化學2》的主要內容

在必修《化學2》中，從化學基本理論出發(fā)，分別學習了物質結構的初步知識，認識元素周期律和核外電子分層排布，了解化學反應伴隨能量變化的本質，知道化學鍵、化學能與電能轉化，定性了解化學反應速率及其影響因素和化學平衡概念，還學習了初步的有機化學入門知識。

高中階段的2本化學必修教材從整體上呈現(xiàn)出了大學階段《普通化學原理》中化學知識的基本框架性的內容，基本能夠反映大學階段化學知識的風貌和基本輪廓。但是，高中階段化學課程內容只是在定性角度上對大學化學部分基本的核心知識做一簡單介紹，對于相關概念、理論還不能全面、系統(tǒng)地進行深入闡述，還不能從定量的視角表達、描述和應用。

3.3.2 高中化學課程選修現(xiàn)狀和選修化學教材知識內容

現(xiàn)行高中化學課程的實施現(xiàn)狀是，選修課程基本上是由各省市教育主管部門統(tǒng)一為高中生進行了模塊選擇，學生被統(tǒng)一安排了選修模塊。高中一年級全體學生共同學習必修化學的兩本教材后，進行文理分科。學習文科的學生基本上都選擇《化學與生活》;學習理科的學生基本上都選擇《化學反應原理》。這樣就可以達到學習2個必修加1個選修的高中化學課程的要求。理科學生還要繼續(xù)學習其他選修模塊，以達到高考要求。

選修《化學與生活》教材中的主要內容如圖3所示，主要以日常生活為線索組織素材，貼近學生現(xiàn)實，極具親切感和科普性。目前大部分省市高中為文科學生選擇的是學習此選修模塊。

選修《化學反應原理》教材中的主要內容如圖4所示，集聚了揭示化學反應本質的基本理論，是繼續(xù)學習化學的必備基礎，涵蓋了原來大學階段才提及的焓變、熵變的概念，從定量的視角認識化學反應速率和應用化學平衡常數(shù)等，還學習了原來放在大學階段的知識——沉淀溶解平衡。目前各省市高中為理科學生指定選擇學習此選修模塊。

選修《物質結構與性質》教材中的主要內容如圖5所示，較為詳細、深入地介紹了原子結構初步知識和化學鍵以及分子間力等基本理論，介紹了原來大學階段學習的金屬晶體堆積類型。高中教師也要重新學習這部分內容才能勝任現(xiàn)在的教學工作。這本教材作為部分理科學生繼續(xù)選修的內容進行學習。

圖3 選修《化學與生活》的主要內容

圖4 選修《化學反應原理》的主要內容

選修《有機化學基礎》教材中的主要內容如圖6所示，介紹了有機化學的入門知識，包括有機化合物基本官能團及其結構特征、烴及其衍生物、糖類、蛋白質等物質的基本性質和加成反應、消去反應、加聚反應、縮聚反應等基本反應類型。這本教材作為部分理科學生繼續(xù)選修的內容進行學習。

圖5 選修《物質結構與性質》的主要內容

圖6 選修《有機化學基礎》的主要內容

另外兩本化學選修教材，即《化學與技術》和《實驗化學》，在目前大部分省市的高中很少安排學習。這兩本教材的主要內容如圖7和圖8所示。

圖7 選修《化學與技術》的主要內容

圖8 選修《實驗化學》的主要內容

3.4 高中化學不曾涉及的知識內容

3.4.1 高中化學不涉及的《普通化學原理》知識內容

在大學化學教材《普通化學原理》(第3版)(華彤文、陳景祖等編著，北京大學出版社出版)中，有部分內容是高中化學不曾涉及的。詳見表1。

大學化學教師在教學中要特別關注上述內容，學生對這部分知識是陌生的，沒有任何知識基礎。在學生剛剛接觸學習這部分知識內容時，大學教師需要耐心講解和細致闡述，為學生做好知識的鋪墊;引導學生自主學習和探究，查閱文獻和閱讀專著;指導學生無論在學習方法上還是大容量專業(yè)知識的梳理上，以及專業(yè)研究思想上，都能夠找到恰當?shù)亩ㄎ唬M快適應大學學習方式，形成科學的化學專業(yè)學習的習慣。

表1 高中化學沒有涉及的大學化學教材《普通化學原理》的知識內容

3.4.2 高中化學涉及的有機化學知識內容

依據(jù)《普通高中化學課程標準(實驗稿)》中的內容，高中階段有機化學內容與大學化學教材《基礎有機化學》(第3版)(邢其毅、裴偉偉等編著，高等教育出版社出版)相比，只是初步的入門知識。這里只說明高中階段呈現(xiàn)的有機化學知識內容，其他沒有涉及的內容都出現(xiàn)在大學階段。高中階段涉及的有機化學內容詳見表2。

高中階段的有機化學內容分別呈現(xiàn)在必修《化學2》和選修《化學與生活》、選修《有機化學基礎》3本教材中。在必修《化學2》中，出現(xiàn)了很少的有機化學初步內容。

在選修《化學與生活》中，涉及了與健康和材料相關的有機化學的生活中的化學常識，在現(xiàn)行高中階段為文科學生選修所用。文科學生喜歡這樣的具有科普性并與自己生活密切相關的常識性有機化學知識。

在選修《有機化學基礎》中，介紹了幾個有代表性的有機物質(如烴、烴的衍生物、糖類、氨基酸和蛋白質等)的結構和基本性質，給出了高分子的單體和鏈節(jié)等基本概念以及加成反應、消去反應、加聚反應和縮聚反應等基本反應類型。

這些內容在高中階段出現(xiàn)，僅僅起到有機化學啟蒙作用和建構有機化學初步基礎功能，后續(xù)大學化學階段才能夠讓學生較為系統(tǒng)、完整地接觸和學習有機化學內容。

表2 高中階段化學課程涉及的有機化學知識內容

4 現(xiàn)行高考模式對大學化學學習的影響

4.1 現(xiàn)行高考模式

實行課程改革之后，各省市可以自主確定高考模式，也可以自主命題。目前各省市的高考模式大多采用“3+X”或“3+文科綜合/理科綜合”等模式。

在“3+X”高考模式中，“3”指的是語文、數(shù)學、外語3門必考學科，各占150分的卷面分數(shù)?！癤”是指文科學生在政治、歷史、地理中任選1個或2個考試科目或理科學生在物理、化學、生物中任選1個或2個考試科目，任選的科目試卷總分數(shù)為150分。

在“3+文科綜合/理科綜合”高考模式中，文科學生要考“語文、數(shù)學、英語+文綜”;地理、歷史、政治屬文科，合稱為文科大綜合，高考時放在一張考卷上，分3個模塊作答。理科學生要考“語文、數(shù)學、英語+理綜”;物理、化學、生物合稱為理科大綜合，高考時放在一張考卷上，分3個模塊作答。自2013年開始，理綜試卷總分為300分，其中物理占110分、化學占100分、生物占90分;語文、數(shù)學、外語各自總分仍為150分。

對于“3+X”高考模式，學生除了語數(shù)外三門學科必學之外，任選科目中可以不選擇學習化學科目，如果是X為1，即“3+1”高考模式，學生可以選擇物理或者化學或者生物之中的1門作為高考科目;因此，在學完畢業(yè)要求的學分后，就可以不再接觸或學習化學。同樣，如果X為2，即“3+2”高考模式，學生可以選擇物理和生物2門作為高考科目;因此，在學完畢業(yè)要求的學分后，也可以不再接觸或學習化學。這樣就導致在現(xiàn)行高考模式下，高等院校錄取招收進來的學生的化學知識基礎是不相同的。

4.2 高考化學科目的考試范圍

高考化學科目的考試范圍分為必考內容和選考內容。

必考內容涵蓋了必修模塊“化學1”、“化學2”和選修模塊“化學反應原理”的內容。根據(jù)化學的學科體系和學科特點，必考部分的內容包括:化學科學特點和化學研究基本方法、化學基本概念和基本理論、常見無機物及其應用、常見有機物及其應用、化學實驗基礎，共5個方面。

選考內容涵蓋了選修模塊“化學與生活”、“化學與技術”、“物質結構與性質”、“有機化學基礎”的內容，考生從中任選一個模塊考試。

高考化學科目的試卷形式上，除了必考內容外，還有選考內容，學生選擇學習的模塊各有一道試題考查選修模塊的知識。每個選考模塊主要內容的考查，在高考化學科目的試卷中都以一道綜合試題的形式呈現(xiàn)，各模塊的相關試題分值相等，考生選擇作答其中一題即可。高考化學科目試卷中選考考查的整體內容要少于高中相應選修模塊化學教材上的內容。

4.3 現(xiàn)行高考模式對大學階段化學學習的影響

不參加化學科目高考的學生，因前期已完成了畢業(yè)要求的6個學分的化學知識內容(“化學1”、“化學2”和“化學反應原理”3個模塊)，而可以不再繼續(xù)學習化學其他模塊的內容。因此，不參加化學科目高考的學生可能只具有6學分(3個主題模塊)的化學知識容量。如果后續(xù)進入大學化學專業(yè)學習，他們在高中低年級學習的那些化學知識也可能蕩然無存。

參加化學科目高考的學生，在他們的化學高考試卷中，除了6學分必考內容(考試說明中規(guī)定:必考內容包括“化學1”、“化學2”和“化學反應原理”3個模塊的內容)之外，還包含選考內容(考試說明中規(guī)定:選考內容包括“物質結構與性質”和“有機化學基礎”等模塊的主要知識點為選擇考查內容的各一道試題，在同一試卷中分別呈現(xiàn)，分值相等，學生自由選擇其一進行回答)，這樣就要求參加高考化學科目的學生還要繼續(xù)學習“物質結構與性質”和“有機化學基礎”等模塊的內容。因此，參加高考化學科目的學生，在畢業(yè)要求的6個學分內容基礎上，有的繼續(xù)選擇學習了“物質結構與性質”模塊的內容，有的選擇學習了“有機化學基礎”模塊的內容，有的既選擇學習了“物質結構與性質”模塊的內容，又選擇學習了“有機化學基礎”等模塊的內容，這部分學生很有可能具有8～10個學分(4～5個主題模塊)的化學知識容量。

這樣看來，進入高?；瘜W專業(yè)學習的學生，在現(xiàn)行的高中課程結構和高考模式下，他們的化學知識起點水平是不盡相同的，知識儲備量會有較大的差距。

5 結語

5.1 高中化學與大學化學知識的差異

總體看來，現(xiàn)行高中化學課程內容的設置，對于參加化學科目高考的學生而言，高中階段所學習的化學知識基本能夠支撐大學化學專業(yè)領域的主干知識框架。而對于不參加化學科目高考的學生而言，其在高中階段所學習的化學知識只是具有啟蒙加基礎的意義。

現(xiàn)行全國高中化學課程分為必修和選修兩大部分。必修內容是全體高中學生都要學習的，它為全體學生打下了化學學科的共同基礎?；瘜W必修內容是大學化學必須有的基礎，但如果學生僅學了這些必修內容，面對大學化學的教學是不夠的。高中化學必修內容主要涉及物質的量等定量內容，8個有代表性的元素(鈉、鋁、鐵、銅、氮、磷、硫、氯)，元素周期律，電解質、氧化還原反應、化學平衡和化學反應速率等化學原理，簡單的原子結構，有機化學的簡單基礎內容等。這些內容的設置是面向全體高中學生的共同化學基礎，具有普及性的價值。

高中化學必修課程這種“共同基礎”的要求，不論對文科學生還是理科學生都是共同的。在必修內容學完之后，才會進行文科、理科學生分科。文科學生最低要選擇學習一個化學選修模塊進行學習，并參加學業(yè)水平考試達到合格以上，才能符合畢業(yè)的要求。目前，全國高中文科學生大部分選擇學習選修模塊“化學與生活”。該門選修課程與學生生活緊密聯(lián)系，給學生打開了一扇從化學的視角看生活中的物質的窗口，學生較為感興趣。

對于理科學生，因為現(xiàn)行高考有的是國家統(tǒng)一出題，有的是各省市自主命題，考試包含的科目有所不同。如果選擇化學作為高考科目或者選擇理科綜合考試，則這些學生會在高中化學必修課程學完之后繼續(xù)選擇學習指定選修模塊“化學反應原理”，選擇學習選修模塊“有機化學基礎”或“物質結構與性質”等?，F(xiàn)在的高中課程選擇性基本由高考考查范圍確定，各省市目前高考的化學必考范圍是《化學1》、《化學2》和《化學反應原理》中的內容。此外，高考化學試卷中還有一部分試題屬于選修內容(如《有機化學基礎》、《物質結構與性質》中的內容)，它們在試卷中的分值相同，學生可以根據(jù)自己在高中的選修科目自己選擇回答。

這樣，只選擇學習選修《有機化學基礎》的學生，如果升入大學后繼續(xù)學習化學相關專業(yè)，會有一定的有機化學基礎，但是在結構化學方面則有欠缺和不足，需要大學化學教師從基礎的物質結構知識開始講起;只選擇學習選修《物質結構與性質》的學生，如果升入大學后繼續(xù)學習化學相關專業(yè)，會在有機化學方面存在基礎性知識缺漏。

參加化學學科高考或者理綜考試的高中學生，具備了化學必修內容的知識和選修化學內容的部分知識，這些知識是大學化學繼續(xù)學習的最基本基礎，但僅此是不夠的;尤其是因為選修內容的不同，會造成大學新生在物質結構和有機化學內容上的知識基礎差異，并給大學教學帶來困難。

對于只是學習了高中化學必修內容的文科學生和高考不考化學科目的理科學生而言，他們只具有化學知識的最基本框架，而且主要是在高一階段接觸化學，最多延續(xù)到高二參加完學業(yè)水平考試后，就不再學習化學科目。對于這些不把化學作為高考科目的學生，如果升入大學后再學習化學相關專業(yè)，則可能不得不面臨“從頭學起”的困境。

目前高中課程的教育理念倡導基礎性、時代性和選擇性，強調選擇性。學生可以選擇科目和科目內容，知識多元發(fā)展，不再大一統(tǒng)。由于選擇的不同，就會出現(xiàn)學生從科目到科目內容的差異。進入大學化學相關專業(yè)的新生，其化學知識的準備是不一樣的。這對大學化學教育提出了新的挑戰(zhàn)。

化學知識具有系統(tǒng)性和連貫性，部分大學化學知識是在中學化學基礎上的深化和拓展。高中化學新教材中知識點涉及的范圍遠不及大學化學廣泛，知識的系統(tǒng)性和化學思維的形成也有待學生在大學化學學習中進一步完善、提高。

5.2 高考模式對大學階段化學學習的影響

化學科目作為理綜之一或選擇性的高考科目，并不是人人必考的。另外，高中化學課程各模塊是由不同的化學知識主題內容構成的;不同學生可選擇學習不同模塊，高考試卷中也匹配了相對應于各選修模塊的選考試題。這樣，不同學生將選考回答不同化學知識主題的試題，學生的知識儲備也不盡相同。

通過高考錄取的學生進入大學化學相關專業(yè)時，其知識起點水平會有所不同，也會有較大差距。大學教師在教學時需要注意學生知識層次的差異性。

高考是紙筆測驗，對于考查學生能力具有局限性;高考化學科目中沒有化學實驗操作考試，會導致學生化學實驗技能缺失。

紙筆測驗一般對陳述性知識考查的效度較高，而對程序性知識考查的效度較低。紙筆測驗不能測查出學生的化學實驗操作的實際能力和技能水平，這導致高中教學主要是圍繞紙筆測驗所能夠考查的內容進行重點學習，容易忽視對化學實驗操作技能水平的提升，致使大學入學新生的化學實驗操作技能普遍有所缺失或不足。這就需要大學化學教師加強對學生實驗操作技能的規(guī)范訓練。

目前高中階段各個學科的學習，都以紙筆測驗作為評價的主要工具。對教師的評價也主要看學生的考試成績。頻繁的考試似乎成為學校的日常工作，成為學生學習生活中的一個主要內容，從而導致了機械式訓練的傾向。但是，學生使用學科語言進行識別、表達、表述的能力和思考路徑等，的確需要通過考試展示出來。對于中學化學教學來講，訓練和培養(yǎng)高中學生化學語言的表達水平，化學概念、原理和理論的理解、分析和評價等應用水平，化學計量關系的定量化或計算水平，化學實驗的掌握和設計水平，這幾大類內容的學習掌握都是非常必要的。其掌握的程度是需要診斷和檢測的，紙筆測驗和實驗操作或許還是目前最有效的評價和查缺補漏方式?？荚嚲哂衅浯嬖诘膬r值，問題在于如何掌握好度。凡是過頭的和不足的，都會出現(xiàn)不妥。

5.3 高中化學與大學教學方法的差異

對高中教師群體和高中生群體的調查結果，反映出目前高中階段的教學目標大多是以解決高考紙筆測驗中的問題為最終目的，圍繞紙筆測驗的題目展開教學;以訓練學生的解題技能為重要培育手段。對化學理論知識進行詳細解析，深挖知識點，擴展應用，目的都是使大部分學生能夠熟練掌握高考化學科目要求的解題水平，盡可能訓練學生的解題技能達到自動化水平。如果這種教學達到極致程度，則會把學生訓練成只會做題的機器，而不是培養(yǎng)成健全發(fā)展的人。另外，對化學實驗操作能力的考查沒有納入高考，因此學生受到的化學實驗操作訓練較少，在高中化學教學中對此有所忽視。

在大學化學課堂教學過程中，由于知識容量較大，大學教師不會像中學教師那樣細致教授和透徹闡述。大學教師需要克服自身粗線條授課的不足，需要在細致、透徹講授知識，注重學習方法引導等方面提高和加強教學水平，關注學生的知識差異和個性差異，促進每一個學生都能發(fā)展進步。

［1］中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準.北京:人民教育出版社，2003

［2］宋心琦.高中化學.北京:人民教育出版社，2003

［3］華彤文，陳景祖.普通化學原理.第3版.北京:北京大學出版社，2012

［4］邢其毅，裴偉偉，徐瑞秋.基礎有機化學.第3版.北京:高等教育出版社，2005