項目學(xué)習(xí)實驗教科書《化學(xué)》教材整體介紹

王磊，北京師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院化學(xué)教育研究所所長、北京師范大學(xué)課程與教學(xué)研究院副院長，兼任中國化學(xué)會化學(xué)教育專業(yè)委員會副主任委員，中國教育學(xué)會化學(xué)教學(xué)專業(yè)委員會常務(wù)理事，《化學(xué)教育》雜志副主編，教育部“全國基礎(chǔ)教育課程教材專家工作委員會委員”和“全國教師教育教學(xué)資源專家委員會委員”。

作為負(fù)責(zé)人之一，主持中國國家教育部中學(xué)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的研制和修訂工作。主編《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書》（北師大“新世紀(jì)”山東科技版）8冊，這是在中國大陸最為廣泛使用的化學(xué)教材之一。作為首席專家主持的北京師范大學(xué)本科課程“化學(xué)教學(xué)論”2009年榮獲國家級精品課。作為首席專家主持教育部“國培計劃”初中化學(xué)和高中化學(xué)新課程實驗區(qū)教師遠(yuǎn)程培訓(xùn)項目十余項，主持“基于專家支持的高水平化學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計與實踐（高端備課）”項目。

在中國大陸出版著作十余部，發(fā)表論文50余篇，在化學(xué)教育界產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。2010年應(yīng)邀出席第21屆國際化學(xué)教育大會并演講，在2010年NARST會、2011年EASE會、2012年AARE會和2013年、2015年EASE會等國際研討會上多次進行學(xué)術(shù)交流。

義務(wù)教育課程改革十年期間，教育理念和教育形態(tài)發(fā)生了很大變化，很多地區(qū)形成了以“做中學(xué)”為核心的“問題導(dǎo)學(xué)”新型教學(xué)模式。隨著改革的不斷深入，也遇到了諸多的瓶頸問題，其中最為突出的是教材問題?，F(xiàn)有的教材是基于知識傳授式教育而編制的，與新型的教育教學(xué)形態(tài)差異較大。因此，設(shè)計適應(yīng)問題解決式教育的新課程教材就成為課改面臨的亟待解決的問題。另一方面，這十年中，國際科學(xué)教育改革也在不斷發(fā)展，更加關(guān)注學(xué)科核心觀念的建構(gòu)、關(guān)鍵能力的發(fā)展，更加注重把基于科學(xué)實踐的促進學(xué)生核心認(rèn)知和關(guān)鍵能力的發(fā)展融合統(tǒng)一?；诖?，基于問題解決、科學(xué)探究和實踐的項目學(xué)習(xí)成為科學(xué)教育的最具活力的方式。

綜上所述，設(shè)計和開發(fā)一套基于項目學(xué)習(xí)的義務(wù)教育化學(xué)教科書，是非常有意義的。首先可以更好地滿足義務(wù)教育課程教學(xué)改革之亟需，其次有利于豐富國內(nèi)義務(wù)教育課程教科書的特色，再次能夠更好地迎合國際科學(xué)教育改革的趨勢。

義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)項目學(xué)習(xí)實驗教科書《化學(xué)》由山西省教育廳策劃和領(lǐng)導(dǎo)，山西教育出版社組織和出版，北京師范大學(xué)化學(xué)教育團隊編寫，筆者擔(dān)任主編。主編王磊教授，化學(xué)課程教學(xué)論博士生導(dǎo)師，北京師范大學(xué)未來教育“高精尖”研究中心學(xué)科教學(xué)實驗室主任。王磊教授還是教育部初、高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)研制組負(fù)責(zé)人、修訂組核心成員，教育部國家基礎(chǔ)教育課程教材專家工作委員會委員，國家教師教育資源工作委員會委員，中國化學(xué)學(xué)會化學(xué)教育委員會副主任委員，中國教育學(xué)會化學(xué)教學(xué)專業(yè)委員會常務(wù)理事，《化學(xué)教育》雜志副主編，是北師大“新世紀(jì)”山東科技版高中化學(xué)教材主編，也是北京師范大學(xué)出版社中職化學(xué)教科書主編。

教材的副主編是北京師范大學(xué)的胡久華、魏銳兩位副教授。胡久華副教授以化學(xué)教學(xué)、化學(xué)教師教育為主要研究方向，在促進學(xué)生認(rèn)識發(fā)展教學(xué)、促進學(xué)生化學(xué)學(xué)科能力發(fā)展教學(xué)、化學(xué)教科書的比較、化學(xué)教師的專業(yè)發(fā)展培養(yǎng)等方面有較深入的研究，是上海教育出版社義務(wù)教育階段《科學(xué)》教科書的分冊主編。魏銳副教授是北京師范大學(xué)中國教育創(chuàng)新研究院副院長，主要研究方向有化學(xué)教育、科學(xué)教育、博物館科學(xué)教育、化學(xué)哲學(xué)等，創(chuàng)立魏博士科學(xué)教育聯(lián)盟，致力于搭建中小學(xué)科學(xué)實驗探究活動與課程的研發(fā)與交流平臺、孵化與推廣平臺、教師實驗教學(xué)能力提升的支持平臺，是北師大“新世紀(jì)”山東科技版高中化學(xué)教材、北京師范大學(xué)出版社中職化學(xué)教科書的核心編寫成員。

本套教材的核心編寫者包括高等師范院校的化學(xué)教育研究人員，北京和山西的優(yōu)秀化學(xué)教研員，以及具有豐富教育實踐經(jīng)驗的化學(xué)特級教師和高級教師。他們均長期深入中學(xué)化學(xué)課堂，致力于化學(xué)教學(xué)研究，深度參與化學(xué)教學(xué)改革，且有豐富的教材、教師用書編寫經(jīng)驗。

教材在編寫上以義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨，其項目主題從學(xué)生關(guān)心的社會或生活問題入手，重視化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會的聯(lián)系，倡導(dǎo)科學(xué)探究的教學(xué)方式，發(fā)展化學(xué)核心認(rèn)識，提升學(xué)科關(guān)鍵能力，增進科學(xué)態(tài)度和情感。教材的設(shè)計基于項目學(xué)習(xí)活動，引導(dǎo)學(xué)生自主、合作、探究化學(xué)科學(xué)，探索物質(zhì)世界的奧秘，解決真實的社會生活問題，屬于將課程、教學(xué)和學(xué)習(xí)方案相融合的項目式的教科書。

本套教材具有如下特色：

特色之一：每個項目設(shè)置了真實、有意義、貼近生活、貼近社會的項目主題。例如，項目7的主題是土壤改良。這是學(xué)生在日常生活中種花或者是植樹時經(jīng)常要接觸的問題，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必須要重視的問題。土壤需改良嗎？改良哪些方面？怎樣知道土壤里缺什么營養(yǎng)元素？肥料灑入土壤里就可以了嗎？這些問題吸引學(xué)生的興趣，和社會生活緊密關(guān)聯(lián)，又有很強的驅(qū)動性。

特色之二：項目作品制作、問題解決過程、核心知識邏輯順序，三條線索并進。項目作品可以認(rèn)為是一個總問題驅(qū)動，而其中的檢查進度可以認(rèn)為是項目進行過程中的驅(qū)動。例如，項目4的三條線索，見文末圖。

特色之三：使學(xué)生對日常的現(xiàn)象和問題產(chǎn)生濃厚的興趣，像科學(xué)家一樣思考。具體表現(xiàn)在：（1）讓學(xué)生自主尋找問題，形成問題意識；（2）將分析問題和解決問題的第一權(quán)利交給學(xué)生；（3）對實際問題進行深入分析，而不是停留在表面，真心實意地解決真實的問題；（4）適時恰當(dāng)?shù)丶尤肟茖W(xué)研究的基本方法和技能。例如，項目2“從自然界中的鹽到餐桌上的鹽”，看上去是個很生活化的話題，里面卻蘊含了豐富的化學(xué)知識。自然界中的鹽和餐桌上的鹽在成分上有什么差別？自然界的鹽是不純凈的嗎？餐桌上的鹽是單一的物質(zhì)嗎？學(xué)生在提出一系列問題后，非常愿意參與到項目學(xué)習(xí)中。學(xué)生親自參與到從鹽水中分離出氯化鈉，而后深入體會分離鹽和水的生產(chǎn)工藝。這些真正地讓學(xué)生深入問題解決的真實過程是該教材的一大亮點。

特色之四：聚焦核心知識，彰顯知識功能，提升學(xué)科素養(yǎng)。例如，項目1通過對燃燒條件和影響因素的調(diào)控，可以使燃燒按照人們的需要進行。人們可以對其中的某一項條件或因素進行調(diào)控，也可以同時對多項條件或因素進行調(diào)控。同時教材還指出，從科學(xué)原理到實踐應(yīng)用是有一定距離的，其中蘊含著很多的技術(shù)思想，這也是值得研究的領(lǐng)域。從中我們可以體會到教材注重體現(xiàn)知識的學(xué)科價值、應(yīng)用價值及其學(xué)習(xí)價值，同時關(guān)注技術(shù)工程教育。

特色之五：實現(xiàn)“知識、認(rèn)知→意義、價值→行為、態(tài)度”相統(tǒng)一的化學(xué)教育，切實提高公民素養(yǎng)。讓學(xué)生在掌握學(xué)科知識的基礎(chǔ)上，發(fā)揮項目作品的意義和價值，最終切實落實到學(xué)生的態(tài)度和行為中。例如，項目5學(xué)習(xí)完成后，要求學(xué)生進行下面的成果交流：（1）匯報展示項目作品“金屬制品合理使用的宣傳手冊”；（2）走進社區(qū)開展“金屬制品的合理使用”的宣傳活動；（3）談?wù)勍ㄟ^本項目學(xué)習(xí)最大的收獲和體會，撰寫自己的項目總結(jié)（包括主要的化學(xué)知識梳理、過程技能的發(fā)展，以及態(tài)度情感上的發(fā)展變化等）。

特色之六：探索項目實施中的核心問題與對策，落實到教材的編寫中。實施過程中可能存在這樣一些核心問題，比如：（1）活動開放性大，課堂生成的問題難以預(yù)料和駕馭；（2）時間緊，任務(wù)的開展難以調(diào)控；（3）對學(xué)生如何提出針對性評價；（4）基礎(chǔ)知識如何落實；（5）如何培訓(xùn)和指導(dǎo)過程方法、技能；等等。針對這些問題，教材中提供了各種對策。例如，時間可以課上、課下統(tǒng)籌安排，一些自主學(xué)習(xí)、調(diào)查分析利用課下時間開展，節(jié)省課內(nèi)時間，調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。再如，關(guān)于過程方法和技能形成，教材里提供了“方法導(dǎo)引”等欄目指引學(xué)生，提供了“資料在線”，設(shè)置了“調(diào)查分析”“實驗探究”等欄目，鍛煉學(xué)生的資料查閱、數(shù)據(jù)處理、組內(nèi)合作等能力。

綜上，本套教材是一套具有先進理念和創(chuàng)新特征的教材，體現(xiàn)出多年化學(xué)教育實踐研究的成果，是一套易學(xué)、好教，促進學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)全面發(fā)展的教材。

策略一：充分發(fā)揮“開啟我的項目之旅”和每個項目中的“項目導(dǎo)引”的作用。

“開啟我的項目之旅”是以“從自然界中的水到千家萬戶的水”這個項目作為樣例，一步步指導(dǎo)學(xué)生如何開展項目學(xué)習(xí)。教材創(chuàng)造性地分為兩側(cè)進行表達，一側(cè)是該項目自身活動的開展，另一側(cè)是如何開展項目學(xué)習(xí)的具體流程。從以下這些標(biāo)志性的指導(dǎo)語言，可以了解怎樣進行項目學(xué)習(xí)。例如：（1）當(dāng)你拿到這個項目時，你想怎么完成？（2）對項目問題分析，需做到什么？（3）為完成每一個子問題可采取什么途徑？（4）通過查閱資料，你如何獲得有效信息？等等。該項目既完成了自身的目標(biāo)任務(wù)，又達到引領(lǐng)整個教材所有項目開展活動的目的。

項目伊始設(shè)置了“項目導(dǎo)引”?！绊椖繉?dǎo)引”具有幾項重要作用：首先是提供項目背景，激發(fā)學(xué)生開展該項目學(xué)習(xí)的興趣；其次，為該項目提供必要的知識素材或者是基本概念；再次，組織學(xué)生進行該項目的策劃?！绊椖繉?dǎo)引”一般所用課時不多，但是其重要性不容忽視。

策略二：項目進程中時刻關(guān)注“檢查進度”，項目完成后組織學(xué)生進行“成果交流”，所有的項目全部完成后，進行“梳理我的項目成果”的學(xué)習(xí)?！俺晒笔菍W(xué)生在進行項目學(xué)習(xí)后完成的一個大的任務(wù)或者是形成的一個作品，這個大的任務(wù)或作品需要分解為幾個階段逐步完成?！皺z查進度”就是針對每個階段設(shè)置的檢查。教師要在每個任務(wù)完成后對學(xué)生進行相應(yīng)的進度檢查，這樣最終的“成果交流”才能順利進行。最后的“梳理我的項目成果”實際上是針對所有項目而言的，教師將引導(dǎo)學(xué)生和所在小組的同學(xué)一起來開發(fā)一本“化學(xué)手冊”，旨在梳理以下三個方面的內(nèi)容：（1）對物質(zhì)和變化的認(rèn)識；（2）解釋身邊的現(xiàn)象，解決生活中的問題；（3）實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，例如從黃銅渣中提取有價產(chǎn)品。

策略三：有針對性地用好教材中不同類型的欄目。

教材設(shè)置了“實驗探究”“交流研討”“調(diào)查分析”“自主學(xué)習(xí)”等核心活動欄目，引導(dǎo)學(xué)生進行項目學(xué)習(xí)。對于這些核心活動欄目，教師要提前做好準(zhǔn)備工作，例如“調(diào)查分析”要安排學(xué)生提早在課下進行調(diào)查。在具體的教學(xué)設(shè)計中，教師要注意創(chuàng)造性地應(yīng)用教材中的這些欄目，要給學(xué)生充分思考和交流的時間。這些欄目承載著教材核心內(nèi)容的教學(xué)任務(wù)，要給予足夠的重視。這些欄目的教學(xué)實施，不僅是落實知識與技能的重要環(huán)節(jié)，也是實現(xiàn)對學(xué)生進行科學(xué)過程、方法和情感教育的重要方式和途徑。

為幫助學(xué)生更好地完成項目，并在項目實施過程中形成化學(xué)學(xué)科的知識體系，教材中還設(shè)置了“知識支持”“資料在線”“方法導(dǎo)引”“身邊的化學(xué)”等欄目，對核心活動欄目形成有益的補充。其中“知識支持”“方法導(dǎo)引”等欄目旨在引領(lǐng)學(xué)生建構(gòu)完成某項新任務(wù)所必需的知識和技能，“身邊的化學(xué)”“資料在線”等屬于資料性欄目，旨在引導(dǎo)學(xué)生從不同的視角豐富對化學(xué)知識的了解，不作為基本要求。

教材還設(shè)置了“總結(jié)反思”和“項目整合”等欄目，旨在幫助學(xué)生建立學(xué)科知識之間的聯(lián)系，對所學(xué)的知識與技能、過程與方法進行整合?！翱偨Y(jié)反思”是項目中每個任務(wù)完成后對學(xué)科知識和能力發(fā)展所進行的歸納，“項目整合”是整個項目完成后對項目自身和化學(xué)學(xué)科知識所進行的概括整理。對于這種類型的欄目，可以一開始帶著學(xué)生進行歸納、整理，然后逐步放開，到最后要實現(xiàn)學(xué)生能自主進行概括整理，完成提升。

本套教材共設(shè)計了8個主題學(xué)習(xí)項目，另外有“開啟我的項目之旅”一個導(dǎo)引性項目和“梳理我的項目成果”復(fù)習(xí)總結(jié)性項目。教材采用項目與學(xué)科知識兩條線索并列、融合的結(jié)構(gòu)體系，在編寫時采用項目標(biāo)題的雙線共進方式。例如項目1用探索燃燒的奧秘、物質(zhì)的變化兩條線并進且相互融合的方式，項目3用構(gòu)建微觀模型、物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)兩條線并進的方式，項目5用合理使用金屬制品、金屬的性質(zhì)兩條線并進的方式，等等。這樣做的結(jié)果是，既有明確的項目任務(wù)，又有化學(xué)核心知識，將項目任務(wù)和化學(xué)核心知識相互結(jié)合，相互支撐。學(xué)生在完成項目任務(wù)的同時，掌握化學(xué)核心知識，形成化學(xué)核心認(rèn)識，解決和化學(xué)有關(guān)的社會問題。