初中化學(xué)與小學(xué)科學(xué)教材銜接例析

朱玉潔+陳凱+康正龍

摘要：以南京地區(qū)所使用的人教版九年級化學(xué)教材和蘇教版小學(xué)科學(xué)教材為例，從知識廣度、知識深度、方法運用的角度進行對比，并提出開展銜接教學(xué)的建議。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)；初中化學(xué)；銜接教學(xué)；學(xué)習(xí)進階；科學(xué)教育

文章編號：1005–6629（2014）7–0016–04 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

無論是美國的國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)，還是我國的小學(xué)、初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，都沒有單獨設(shè)置化學(xué)模塊，更多的是將化學(xué)與物理知識整合納入“物質(zhì)科學(xué)”模塊。黑金認(rèn)為：“國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容包含了化學(xué)的主要事實、觀念和技能，它們被清楚地歸為八類：科學(xué)的統(tǒng)一概念和過程、作為探究過程之科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與空間科學(xué)、科學(xué)與技術(shù)、個人和社會視角中的科學(xué)、科學(xué)的歷史和本質(zhì)。簡單地說就是化學(xué)在自然科學(xué)所有分支學(xué)科中都有應(yīng)用和影響。[1]”

1 研究中學(xué)化學(xué)與小學(xué)科學(xué)教材銜接的必要性

課程銜接可分為兩類：橫向銜接，即相關(guān)課程或相鄰學(xué)科之間的整合或者課程與科學(xué)、技術(shù)、社會間的相互整合；縱向銜接，即課程的不同層次之間的連續(xù)性，旨在減少不同層次學(xué)習(xí)之間的隙縫。

正因為化學(xué)與自然科學(xué)各分支學(xué)科有著千絲萬縷的聯(lián)系，所以在開展化學(xué)教學(xué)設(shè)計和實踐時，需要充分考慮學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)，不應(yīng)只限于本學(xué)科內(nèi)部，還應(yīng)該拓展到中學(xué)物理、生物等科學(xué)學(xué)科；不僅限于中學(xué)階段的相關(guān)課程基礎(chǔ)，還需要回溯到小學(xué)科學(xué)——因為這是中學(xué)科學(xué)科目學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。哪些科學(xué)知識在小學(xué)已經(jīng)涉及——可以作為化學(xué)教學(xué)學(xué)情分析的依據(jù)，避免簡單的重復(fù)；哪些科學(xué)技能已經(jīng)為小學(xué)生所掌握——還需要在中學(xué)強化、應(yīng)用和延伸；哪些問題學(xué)科性更強——值得在初中理化生學(xué)習(xí)中進一步深化，進一步激發(fā)學(xué)生對已有知識的深入探索。本文研究的“銜接”指的是科學(xué)課程的“縱向銜接”，主要研究初三化學(xué)與小學(xué)科學(xué)中化學(xué)內(nèi)容之間的銜接，關(guān)注小學(xué)科學(xué)與初中化學(xué)中的相關(guān)內(nèi)容。

2 研究方法

本文選取小學(xué)科學(xué)教材和初中化學(xué)教材進行文本分析，試圖針對教材銜接中體現(xiàn)的知識廣度、知識深度以及方法運用進行探討。首先，整理出小學(xué)科學(xué)教材中與初中化學(xué)相關(guān)的核心內(nèi)容，進行分類對比，了解對應(yīng)性，探討知識廣度；其次，對比小學(xué)科學(xué)與初中化學(xué)課程的核心概念，了解小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)對化學(xué)前概念的影響，探索銜接中知識深度的把握；再次，整理小學(xué)科學(xué)階段在開展科學(xué)探究活動中運用的方法，分析其對于化學(xué)研究方法和探究技能的基礎(chǔ)作用。

目前九年級化學(xué)教材和小學(xué)科學(xué)教材版本眾多，為了充分考慮實際銜接情況，并沒有考慮同一出版社出版的教材，而是選取筆者所在的南京地區(qū)所選用的教材。小學(xué)科學(xué)選用的是江蘇教育出版社郝京華主編的版本[2]，而初中化學(xué)則選取了人民教育出版社2012年修訂版[3]。

3 初中化學(xué)和小學(xué)科學(xué)教材銜接特征

3.1 知識廣度

小學(xué)科學(xué)涉及面廣，其中與化學(xué)相關(guān)的知識分布在物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)和地球與空間科學(xué)三大領(lǐng)域中，比較集中在化學(xué)變化的初步認(rèn)識、身邊典型的化學(xué)物質(zhì)等方面，少量涉及化學(xué)與社會發(fā)展的聯(lián)系。例如，初中學(xué)習(xí)“身邊的化學(xué)物質(zhì)”之前，初中生已經(jīng)對氧氣的助燃性、空氣的組成、二氧化碳與石灰水的反應(yīng)、水的溶解性質(zhì)、鐵生銹、作為酸堿指示劑的紫甘藍(lán)等有了初步了解，而中學(xué)化學(xué)教材對于這五個二級主題則有所展開，涉及多方面的知識點?，F(xiàn)以“我們周圍的空氣”主題為例進行小學(xué)科學(xué)教材和初中化學(xué)課標(biāo)的知識點比較。

分析可知，小學(xué)科學(xué)中只是簡單了解到氧氣助燃性，但不了解體現(xiàn)助燃性的具體化學(xué)反應(yīng)；二氧化碳和澄清石灰水產(chǎn)生的白色渾濁早為學(xué)生所熟知，對于石灰水僅停留在名稱的知道層面，也沒有深入到渾濁的具體物質(zhì)。小學(xué)科學(xué)中涉及到的化學(xué)物質(zhì)主要是生活中最常見的十種左右，往往停留在了解具體的反應(yīng)現(xiàn)象?；诖耍婕懊娓鼮閺V闊的初中化學(xué)課程，呈現(xiàn)層出不窮、性質(zhì)各異的物質(zhì)對于學(xué)生來說本身就體現(xiàn)了足夠吸引力。

3.2 知識深度

美國最新推出的《K-12年級科學(xué)教育框架：實踐、共通概念及核心概念》將“學(xué)習(xí)進階”作為學(xué)習(xí)期望的核心表述形式[4]，認(rèn)為學(xué)生對科學(xué)核心概念的學(xué)習(xí)進階就像爬樓梯的過程，學(xué)習(xí)進階的中間過程類似于樓梯逐級上升的臺階，各個臺階象征著學(xué)生在不同的年齡階段能達(dá)到的理解核心概念和科學(xué)操作技能的不同水平[5]，其理念要求中小學(xué)科學(xué)課程在宏觀上必須具有良好的一致性（課程內(nèi)容均指向科學(xué)素養(yǎng)）與連貫性（各學(xué)段所學(xué)內(nèi)容具有良好的關(guān)聯(lián)和銜接）[6]。

在我國，小學(xué)科學(xué)是學(xué)生系統(tǒng)接收科學(xué)教育的啟蒙階段，小學(xué)科學(xué)的教學(xué)內(nèi)容為中學(xué)生理化生地的學(xué)習(xí)提供了廣泛的知識基礎(chǔ)。就化學(xué)學(xué)科而言，多個科學(xué)概念在小學(xué)科學(xué)教材中已經(jīng)出現(xiàn)，但限于小學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗和生活經(jīng)歷，小學(xué)科學(xué)不可能對某一化學(xué)主題概念進行全面、清晰的表達(dá)，教師也不能對學(xué)生進行精深的講授和分析，只能在有限的生活經(jīng)歷基礎(chǔ)上加以感性認(rèn)識和簡單辨析，所以初中階段還需要圍繞核心概念加以整合和發(fā)展?，F(xiàn)以物理變化和化學(xué)變化為例加以說明。

“物理變化”和“化學(xué)變化”是九年級化學(xué)學(xué)習(xí)中的第一組重要概念，變化觀也是化學(xué)教學(xué)中重要的學(xué)科觀念。學(xué)生在小學(xué)六年級時就已經(jīng)接觸到了“化學(xué)變化”——只是此時沒有專門提及這個概念。在小學(xué)科學(xué)教材“蠟燭的變化”中，以蠟燭的變化特征將物質(zhì)的變化分為兩類。小學(xué)科學(xué)不關(guān)注概念的界定，尚未清楚物理和化學(xué)學(xué)科的區(qū)別和聯(lián)系，對于“物理變化”和“化學(xué)變化”的分辨也就無從談起，因此將重心落在學(xué)生的體驗和觀察。而且在生活經(jīng)歷中，學(xué)生或多或少積累了些化學(xué)關(guān)注的主題內(nèi)容，但是由于民間傳說、媒體報道的誤導(dǎo)，往往存在很多迷思概念，化學(xué)課程教學(xué)的作用就自然體現(xiàn)[7]。當(dāng)然，小學(xué)科學(xué)階段對于“化學(xué)變化”的認(rèn)識只是科學(xué)啟蒙，對于其深入理解還需要在化學(xué)各模塊教學(xué)中不斷升華、進階。

3.3 科學(xué)方法和技能

無論是小學(xué)科學(xué)還是初中化學(xué)都很關(guān)注科學(xué)探究。這種科學(xué)技能實際上既包含心智技能又包含動作技能，即要動腦又要動手。蘇教版小學(xué)科學(xué)教材在每一冊都安排了一章“科學(xué)過程技能”專題，平均每個專題安排一到兩種技能，它們不僅體現(xiàn)科學(xué)工作者在科學(xué)研究過程中必須具備的思維方法和操作技能，也成為初中理化生開展探究教學(xué)的技能基礎(chǔ)。小學(xué)科學(xué)和初中化學(xué)教材中的“科學(xué)探究”模塊都是采用集中專題與分散融合的綜合呈現(xiàn)方式。初中化學(xué)重在第一章安排“化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)”作為“科學(xué)探究”的啟蒙，以兩個典型案例呈現(xiàn)化學(xué)學(xué)習(xí)特點和科學(xué)探究全過程，但很多科學(xué)過程技能的掌握和應(yīng)用，還依賴于小學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)作為基礎(chǔ)。小學(xué)生探究過程中的動作技能還停留在簡單操作，學(xué)科知識綜合應(yīng)用層次較低。相比較而言，九年級化學(xué)由于學(xué)科性的增強，除了要求完成基礎(chǔ)學(xué)生實驗，還需要在教師的指導(dǎo)下根據(jù)實驗需要選擇實驗藥品和儀器，并能安全操作。

小學(xué)科學(xué)和九年級化學(xué)教材中鐵生銹實驗的設(shè)計極其相似，均關(guān)注觀察、假設(shè)、交流等技能，尤其在控制變量方面同樣給予學(xué)生思維的啟發(fā)，但九年級化學(xué)教材在蒸餾水和干燥劑的使用方面提出了更高的要求，有利于實驗的成功——畢竟小學(xué)生知識所限，考慮問題不全面。從“鐵”到“潔凈無銹的鐵釘”，“水”到“經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水”都是對恒量和變量的準(zhǔn)確描述與定性，更加凸顯科學(xué)研究過程中需要的嚴(yán)密思維和實驗操作的精確性。當(dāng)然，正因為該實驗的小學(xué)基礎(chǔ)，初中階段還可以適當(dāng)增加開放性，減少教師的指導(dǎo)成分，將更多思考的自主權(quán)還給學(xué)生。

4 處理教材銜接問題的途徑

由于我國不同學(xué)習(xí)階段的學(xué)科課程是分別設(shè)計的，小學(xué)和初中之間、初中和高中之間缺乏內(nèi)在的邏輯聯(lián)系，導(dǎo)致教學(xué)實踐中出現(xiàn)大量脫節(jié)現(xiàn)象。據(jù)不完全調(diào)查，現(xiàn)有初中化學(xué)新課程和小學(xué)科學(xué)課程的銜接存在明顯缺失：鮮有中學(xué)教師主動了解小學(xué)科學(xué)課程，中學(xué)理科教學(xué)并未切實建立在小學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)成就之上；小學(xué)科學(xué)課程在一線教學(xué)實踐中落實情況較差，很多小學(xué)客觀物質(zhì)條件不具備或關(guān)注不夠，實驗活動開出率低，小學(xué)科學(xué)課程形同虛設(shè)；科學(xué)任課教師多為其他學(xué)科兼職教師，即使是專職教師也存在科學(xué)思維狹隘、科學(xué)素養(yǎng)薄弱的現(xiàn)狀，導(dǎo)致小學(xué)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容或觀念傳遞存在一定的科學(xué)性錯誤，需要初中理化教師更正和指引。

4.1 關(guān)注小學(xué)科學(xué)，全面了解化學(xué)相關(guān)學(xué)情

九年級化學(xué)教學(xué)設(shè)計開展學(xué)情分析往往有所局限，認(rèn)識或只關(guān)注化學(xué)教材已學(xué)內(nèi)容，或只聯(lián)系初中物理和生物的學(xué)習(xí)，從學(xué)生學(xué)習(xí)的延續(xù)性和綜合性來看是十分不利的。根據(jù)以上教材對比，我們挖掘出蘇教版小學(xué)科學(xué)教材與人教版九年級化學(xué)教材之間千絲萬縷的聯(lián)系，認(rèn)為小學(xué)科學(xué)作為科學(xué)教育啟蒙階段，其內(nèi)容設(shè)置、實踐設(shè)計都會對初中的理化生教學(xué)產(chǎn)生影響?？茖W(xué)教育工作者需要基于學(xué)習(xí)進階研究對基礎(chǔ)教育階段的科學(xué)課程進行整體設(shè)計，合理規(guī)劃，對每個學(xué)習(xí)階段提出符合學(xué)生科學(xué)認(rèn)知發(fā)展水平的要求，從而實現(xiàn)各階段科學(xué)課程的無縫對接，才能有效促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的連續(xù)一致的發(fā)展[8]。初中化學(xué)教師需要充分考慮學(xué)生在小學(xué)科學(xué)中知識、技能的獲得情況，避免教學(xué)內(nèi)容的簡單重復(fù)，避免對學(xué)生已有經(jīng)驗的分析不完善，應(yīng)用有限的課堂時間去關(guān)注初中和小學(xué)所學(xué)內(nèi)容的差異。建議化學(xué)教師可以借助學(xué)生檔案了解其小學(xué)階段科學(xué)課的開設(shè)情況，便于掌控化學(xué)教學(xué)與小學(xué)科學(xué)的聯(lián)系點；利用課前交流、問卷、測驗、課堂導(dǎo)入時候的開放式提問或?qū)嶒瀱柎鸬日莆諏W(xué)生的前概念。

4.2 通過有效問題的設(shè)計，激發(fā)學(xué)生已有基礎(chǔ)

九年級化學(xué)課堂，需要設(shè)計巧妙的問題，激發(fā)學(xué)生小學(xué)科學(xué)中建構(gòu)的已有概念，啟發(fā)針對新舊知識中產(chǎn)生矛盾的思考，從而促使學(xué)生的開放性思考。

例如，表4中幾個主題均體現(xiàn)小學(xué)科學(xué)和九年級化學(xué)的聯(lián)系，筆者設(shè)計了相應(yīng)的提問，表現(xiàn)基于小學(xué)科學(xué)的化學(xué)學(xué)科提問。

4.3 利用學(xué)生已有基礎(chǔ)，調(diào)動學(xué)生參與熱情

學(xué)生常常對于缺乏基礎(chǔ)、難度較大的問題具有畏難心理，而個人生活經(jīng)驗、學(xué)習(xí)背景對新知識的建構(gòu)有一定的促進作用，引導(dǎo)學(xué)生回顧舊知、思考已有基礎(chǔ)、選擇性加工和應(yīng)用新信息，能夠充分調(diào)動學(xué)生的參與熱情。例如，小學(xué)科學(xué)中已經(jīng)在四年級開辟主題“我們吃什么”和“怎樣搭配食物”，并安排設(shè)計食譜活動，所以九年級《化學(xué)與生活》“人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)”教學(xué)，可以設(shè)計成食譜活動的延伸：通過讓學(xué)生自行設(shè)計食譜，從食譜中的肉蛋引出蛋白質(zhì)，介紹蛋白質(zhì)是如何被人體利用的；通過分析食譜，糾正學(xué)生對蛋白質(zhì)存在的認(rèn)識誤區(qū)，了解人體內(nèi)重要的兩種蛋白質(zhì)：血紅蛋白和酶。再看食譜：從食用油的添加引出油脂，區(qū)分植物油脂和動物油脂的區(qū)別。此時學(xué)生已經(jīng)深入體驗到物質(zhì)、能量、變化等核心觀念，可以讓學(xué)生通過生活體驗蛋白質(zhì)、糖類和油脂的供能作用比較。三看食譜，由飯店用餐結(jié)束后都會上一道果盤，引出維生素的學(xué)習(xí)。

4.4 增強學(xué)生微觀理解，加強化學(xué)學(xué)科特色

基礎(chǔ)教育階段的科學(xué)教育往往容易流于普及、基礎(chǔ)等特點，如果化學(xué)教學(xué)也僅僅停留在創(chuàng)設(shè)情境作為引入，如果新聞素材的選取、生活應(yīng)用的舉例只限于介紹，那么就會落入常識的范圍，看起來很熱鬧，實則缺乏有效的學(xué)科知識教學(xué)與科學(xué)思維活動，就會很表面化，學(xué)科觀念也會因此而淡化?；瘜W(xué)教學(xué)和小學(xué)科學(xué)有聯(lián)系，但是也需要體現(xiàn)觀念和思維方法的升華，對于相同主題內(nèi)容，初中化學(xué)教學(xué)情境可以與小學(xué)相仿，但不應(yīng)是小學(xué)科學(xué)的簡單重復(fù)，尤其關(guān)注中小學(xué)課標(biāo)相比增加的要求，突出從宏觀現(xiàn)象、微觀原理和符號表征等三方面結(jié)合的詮釋才能體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科與其他科學(xué)學(xué)科的差異。例如，九年級化學(xué)具備了物理學(xué)科基礎(chǔ)，再通過“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”學(xué)習(xí)，可以具備用微觀粒子的角度看待氧氣、水、鐵這樣的物質(zhì)，從微粒組合和拆分的觀點去理解化學(xué)變化。學(xué)習(xí)酸堿時的酸堿微觀粒子圖和學(xué)習(xí)化學(xué)變化時的質(zhì)量守恒定律微觀圖同樣也是從微粒觀的角度去展現(xiàn)化學(xué)原理。微粒觀，應(yīng)該是九年級化學(xué)和小學(xué)科學(xué)最大的觀念差異。另外，當(dāng)學(xué)生在九年級已經(jīng)具備了化學(xué)變化的概念認(rèn)識，就可以通過其基本特征認(rèn)識各種具體的化學(xué)事實，并從反應(yīng)的多樣性、質(zhì)量守恒定律以及能量變化等角度全面地認(rèn)識物質(zhì)。

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