化学教科书的功能与结构.doc

化学教科书的功能与结构毕华林 刘冰 (山东师范大学化学系 济南 250014) 摘要：本文在分析化学教科书功能的基础上，以现代课程观为指导，从宏观和微观2个层面对化学教科书的结构进行了初步构建。 关键词：化学教科书 功能 结构 化学教科书是依据化学教学大纲编写的、学生可以理解和接受的一种媒体，它具体体现了教学大纲所规定的教学目的要求和教学内容，是教学大纲具体化的产物。教科书作为构成教学系统的要素之一，具有特定的功能。而这些功能的发挥在很大程度上取决于教科书的结构。那么，化学教科书有哪些功能？它的结构又是怎样的呢？1 化学教科书的功能功能是指一事物在特定的环境中所表现出来的能力或能发挥的作用，化学教科书的功能就是指化学教科书在学校教育中所能发挥的作用。我们认为化学教科书具有以下主要功能：1.1 提供化学学科知识信息的功能传递人类文化知识经验的精华一直是教育教学的目的之一。化学教科书作为教育活动发展到一定阶段的产物，是教学内容的“物化形态”，因而它的一个很重要的功能就是作为一种信息资源向师生呈现化学学科的知识信息。尽管随着社会、教学理论和化学学科本身的发展，化学教科书的具体内容会不断更新，教科书内容的编排方式也在不断改变，但是化学教科书提供信息的功能则是影响深刻的。当然，化学教科书不同于一般的化学读物和化学专著，它所提供的信息应该是依据教育学和心理学的理论处理过的化学学科知识，必须具备科学性、基础性和一定的逻辑性。选择什么样的知识信息作为化学教科书的内容，以充分发挥教科书的这个功能是一个很值得研究的问题。1.2 整合化学知识与社会实际的功能化学是以物质的组成、结构、性质和应用为研究对象的一门科学。它的这一特点决定了化学对促进社会的发展和人类的进步有着重要作用，尤其是现代化学科学的发展，使化学日益渗透到社会生活、生产的各个领域，环境保护、资源的开发和利用、卫生与健康等都与化学息息相关。化学科学发展的这一新特点使化学教育必须与社会紧密联系起来。因此，化学教科书作为对学生进行化学教育的一种主要载体，必定要具备将社会实际融入化学中并把二者加以整合的功能。也就是说，化学教科书要联系社会生活和生产实际，突出化学给社会、个人带来的影响，让学生意识到化学与人类的相互作用。在这里，我们运用“整合”一词意在表明教科书中的化学知识与社会实际必须是有机结合、渗透统整在一起的，而不能把二者割裂为2个彼此独立的部类。1.3 实施目标定向的功能化学教科书是依据化学教学大纲编写的，在总体上体现着教学大纲所规定的教学目标，但是这种宏观的教学目标往往过于概括和抽象，可操作性较差。实践证明，明确的学习目标有利于集中学生的注意力，提高学习效率，而且又是对学生学习活动的反馈结果进行评价的依据。为此，作为教学大纲具体化产物的化学教科书在呈现知识信息的同时，还需要具有依据大纲将宏观的教学目标具体化、定向化的功能。也就是说，化学教科书应以适当的方式将每一章乃至每一节的教学目标以具体的、可操作的形式明确地呈现给教师和学生，使师生的教学活动始终指向教学目标，围绕特定的教学目标有的放矢地展开教学活动。14 激发和维持学习动机和兴趣的功能研究表明，学生的学习动机与学习过程是紧密联系在一起的，学生如果缺乏内在的动机和兴趣，那么在学习过程中就只能被动地接受一些肤浅和零碎的知识。学生如果具有内在的动机和兴趣，就会主动地通过内在的建构来达到对知识的理解，从而形成学习能力。而学生的学习过程要直接同教科书打交道，因此教科书应该具有能激发学生学习动机和兴趣并使之维持下去的功能。也就是说教科书要适合学生的特点，能够唤起学生的问题意识，使学生自始至终想读、乐读教科书，能主动地利用教科书进行学习。1.5 促进学习方式形成的功能根据认知心理学的观点，学生的学习并非被动地接受和识记信息，相反，而是一个对信息进行主动建构的过程。在这一过程中，学生积极参与学习活动，进行自主探索、自我实践。也就是说，学习者要采取探究式学习方式主动构建对知识的理解，才能达到有效学习的目的。为此，化学教科书要具有为学生提供探究性学习的机会、促进其探究式学习方式形成的功能。这一功能具体体现为化学教科书不能局限于对化学事实和理论进行解释和说明，而是要创设适于探究的情境，给学生主动参与的空间，让学生通过各种各样的探索性活动，如实地调查、提出假说、建立模型等，主动体验科学探究的一般过程在这一过程中学习收集、加工和处理信息的科学方法，最后获得结论。这是学会学习的关键。1.6 提供自我反馈与巩固的功能按照教育心理学的观点，反馈和巩固是完成一个学习过程所必须经历的阶段。既然学生的化学学习过程的主要对象和工具是化学教科书，因而，为了保证化学学习过程的完整、顺利进行，教科书负有让学生进行自我反馈和巩固的功能。具体讲，这一功能是指化学教科书要及时给学生提供相关信息(如对学习方式、问题解答的评价)，使学生知道自己正在做什么，做得怎么样，以便做到即时反馈，利于采取有效的补救措施。同时，利用教科书中的章前概要及不同类型的课后习题等手段，使学生学到的知识得到及时复习、巩固和运用，以强化学习结果。1.7 作为思想情感教育媒介的功能无论是义务教育初中还是普通高中，化学教学大纲中均规定了对学生进行辩证唯物主义和爱国主义教育的目的要求。这一目的要求体现在化学教科书中就决定了教科书能够作为思想情感教育的媒介对学生进行思想品德素质教育。具体讲，这一功能是指化学教科书要在呈现知识的过程中渗透辩证唯物主义和爱国主义教育的内容，以适当的方式突出知识的“教化育人”作用，体现知识的“教育力”。在这里，我们对功能的阐述之所以采用“媒介”一词，意在表明化学教科书的这个功能要以特定的化学知识和特定的教科书体例结构为载体，通过自然渗透的方式来体现。而不能把思想品德素质教育孤立于化学知识之外，进行形式化说教。现代教育观主张让学生学会学习，即让学生在学习知识、培养技能的同时掌握获得知识的方法，强调让学生主动参与学习过程，进行探究性学习，以培养他们的创新精神和实践能力。这样，教学过程实际上是学生主动“利用教科书学习”的过程。在这种教育观下，对化学教科书功能的认识也由单一走向多样化，即不再是只侧重于将教科书作为一种信息资源向教师提供完整的化学学科知识信息，而是注重发挥教科书的多种功能，而且更多地侧重其在激发学习动机和兴趣、促进学生学习方式形成等方面的功能。2 化学教科书的结构传统的化学教科书受学科中心课程理论的影响，过分注重知识的系统性和理论性，从而割裂了化学知识与社会实际的联系。而且由于教科书强调知识的逻辑顺序，忽视了学生的认识规律，学生的学习主动性难以发挥，学生学起来感到困难。但是，也应指出如果完全按照学生中心和社会中心课程理论去组织化学教科书，教育实践证明确实存在很多缺点。因此，将不同的课程观进行融合已势在必行。在这里，我们主张以学科的基本理论为主线组织化学课程，但在这一过程中又十分重视学生的愿望与要求给学生主动探索的空间，并强调化学课程与学生生活、社会问题的联系，使学生在学习系统的化学知识的同时，也获得对自然和社会的真切了解。我们对化学教科书结构的构建正是在这种课程观指导下，从宏观和微观2个不同的层面入手的具体来说：2.1 化学教科书的宏观结构化学教科书的结构是以一定的化学知识内容为载体而体现的。从这个意义上讲，化学教科书的宏观结构也就是指整个化学教科书内容的构成及其组织，而教科书内容主要以知识形态来体现的。由此我们认为化学教科书的宏观结构由化学事实性知识、化学理论性知识、化学技能性知识、化学策略性知识和化学情意类知识5部分内容及其组织构成。化学事实性知识是指反映物质的存在、性质、制法和保存等多方面内容的元素化合物知识以及化学与社会生产、生活联系的知识。化学理论性知识是指反映物质及其变化的本质属性和内在规律的化学基本概念和基本原理。化学技能性知识是指体现化学学科特色的化学用语(符号)、化学计算、化学实验等技能形成和发展的知识。化学策略性知识是指有关学习化学的方法和策略。从学习内容上看，化学策略性知识分为概念学习的策略、技能训练的策略和记忆训练的策略；从学习方法上看，化学策略性知识分为学习迁移的策略、问题解决的策略、整体性和系列性策略。化学情意类知识是指有关科学观和科学品质的知识，在教科书中主要体现为辩证唯物主义观点、爱国主义思想以及兴趣、态度、情感、意志等非智力因素。以上从整体上阐明了化学教科书的各构成部类。教学实践证明，一本好的教科书，其体系的设计既要符合知识的内在逻辑顺序，又要与学生的认知顺序和心理发展顺序相适应。为此，我们主张把化学学科最基本的概念和原理(即化学理论性知识)之间的逻辑关系做主线，其他4种类型知识做辅线，按照辅线以主线为核心，围绕主线引出的方式去组建化学教科书，从而在整体上形成一个具有结构性的化学知识网络体系。通过这样一个网络体系来加强不同类型化学知识间的纵横联系。在这里，主线与辅线是从教科书结构角度划分的，因此，以主线为核心并不是说以理论性知识做主导，过分提高理论知识的难度，把辅线知识仅仅作为对主线知识的简单陪衬和说明。实际上，二者并不存在价值上的孰轻孰重。相反，教科书结构还必须考虑其网络体系中主线知识、辅线知识及它们的结点间的合理组织。具体说来：第一，教科书网络体系中的主线（即化学理论性知识）部分，应考虑学生的心理发展顺序，不能一味追求概念和理论的科学性和严密性。尤其在低年级教科书中要结合生活、生产实际，以具体、直观的方式呈现出概念和理论的描述性定义，而不必进行严格、抽象的概念性叙述。随着课程的展开和学生心理的发展，再从较高层次呈现这些概念和理论。这样，通过对同一概念和理论的螺旋型呈现、发展，将化学学科的基本结构转化成适合学生特点的心理结构，使学生不但可以从具体到抽象有层次地把握化学概念和理论，而且能逐步扩展和深化对这些知识的理解。第二，从教科书网络体系的结点考虑，教科书的结构应体现以下特点：（1）理论性知识与事实性知识的穿插编排化学理论性知识在教科书中的一个很重要的作用是指导化学事实性知识的学习，从这一点讲，化学教科书要先呈现理论性知识，后呈现与之相应的化学事实性知识。但教学实践证明，学生若缺乏必要的事实性知识做基础，理论性知识便变得空洞、抽象，难以学习。因此，事实性知识与理论性知识要做到穿插编排，有机结合。这种穿插编排的方式会形成化学教科书的归纳型知识结构和演绎型知识结构相结合的特色。而且，更重要的是，理论性知识与事实性知识的结合点常常是联系生活、社会实际的“生长点“，化学教科书要抓住这种“生长点”，形成一种问题型知识结构，以加强化学与现实社会的联系，使学生通过解决实际问题领会化学对于社会的冲击和影响，为他们在现代社会中生活做好准备。（2）显性内容与隐性内容的渗透编排如果把化学事实性知识、理论性知识和化学技能性知识看做是显性内容的话，那么化学策略性知识和化学情意类知识则更多的是一种隐性内容，它们不能以独立的显性形态自成体系，因此只能将其有机渗透到显性内容的知识体系中。具体体现在化学教科书结构中就是教科书要选准合适的切入点呈现出知识的形成过程及学生主体的活动方式，即通过主体的活动体现出知识是如何发现的，发现过程采用了什么科学方法以使学生从中获得策略性知识以及在这一过程中所倾注的科学家的智慧和思想观点，也就是说，教科书要力求从人类智力探究活动的观点出发，阐述化学的学科结构体系以及获得这一体系的探究过程。以上是以整个化学教科书为对象从宏观层面阐述的教科书结构，它可以看做是化学教科书的整体的结构。那么，具体到每个学习单元(或学习主题)即从微观层面分析，化学教科书的结构又是如何呢？2.2 化学教科书的微观结构所谓化学教科书的微观结构是指具体的一个化学学习单元(或学习主题)的构成及其组织。前面已讨论过，教学过程实际上是学生主动“利用教科书学习”的过程，因此教科书要有利于学生进行自主的探究性学习。从这个意义上说，化学教科书不是对学习结果的罗列呈现和陈述解释，而是学生主体学习活动过程的一个“映射”。从学习机制来分析，学生学习活动由相互联系、相互制约的3个环节即定向环节、执行环节和反馈环节组成。鉴于此我们认为从微观层面来讲，化学教科书的结构由“学什么”、“为什么学”、“怎么学”、“学得怎么样”4部分构成。“学什么”部分主要指化学教科书的目标系统也就是说，教科书的每一节都要给出“本节目标”，让学生始终明确目标，保证学习活动有一个正确的方向。“为什么学”部分是指对学生学习内在动机的唤起系统，也可以看做是学生进入学习活动的一个“准备系统”。因为要使学生进行自主的探究学习，前提是必须让他具备一种探究的心向。这就需要教科书根据要学习的内容创设问题情境，将学生置于一种适度的不确定或模棱两可的状态，从而激发学生探究的欲望。这一部分是将化学知识与生活实际联系起来的最佳时机之一，通过学生身边发生的事提出问题，让学生体验化学在解决实际问题中的作用，加强对化学的社会和历史意义的理解。“怎样学”部分是化学教科书的主体，它是针对“为什么学”中提出的问题而展开的“问题解决”系统。学生的主动性主要体现在这里。具体讲，这部分主要由探究活动、观察与思考内容、讨论内容和讨论结果(即最后结论)几点构成。根据学习内容和学生特点，教科书中的探究活动可以通过以下3种方式来组织：(1)只呈现探究思路，让学生自己设计探究过程；(2)直接呈现探究步骤(如给出实验方案)，让学生依据给定的方案进行实验探索；(3)对于一些不适合学生亲自动手的内容，可以呈现出科学家的探究过程，让学生从前人的探索中体味化学科学方法和其中蕴含的科学思想。无论是哪种组织方式，都需要有对探究过程进行思考和讨论的内容，以使学生的感性活动得到理性升华，进而获得结论。(这里的结论不仅指“显性”结论，还包括“隐性”结论) “学得怎么样”部分是指化学教科书中对学生学习活动过程的检测和反馈系统。因为在学生利用教科书进行自主探究学习的情况下，学生的活动有较大的“自由度”，教师不可能像传统教学那样追随所有学生的思路。因此，在传统教学中很多由教师面对学生直接进行的评价就需要教科书来承担了。从这个意义上说，“学得怎么样”部分不仅包括学习活动后的“自我检查”、“小结”等内容，而且包括学习活动前的“导读提示”和学习活动中引导学生进行“自我反思”的内容。甚至可以说“导读提示”和“自我反思”内容比学习活动后的“自我检查”更重要。也就是说，“学得怎么样”部分不仅包括教科书中习题对学习活动的直接检测和反馈，而且包括教科书提供给学生的进行自我反馈的间接信息。从总体上说，以上4部分是按学生学习活动的先后顺序呈现线性排列的，即前一部分是后一部分的基础，而后一部分又是前一部分的必然延续，4者缺一不可共同构成了完整的化学教科书微观结构。但是，以上只是化学教科书微观结构的4个基本构成部分，实际上，为了使它们的组织更有利于学生学习，教科书微观结构中还包括一个“辅助部分”由插图、注解、知识介绍、参考文献等内容组成。这一部分内容不独立成体系，而是穿插在4个基本部分之中。其中插图是为了增加直观性和趣味性而设的，它的运用不仅要着眼于美观，而且更重要的是要注重其启发意义