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化学教科书编制分析论文

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摘要:新课程改革背景下,化学教科书编制要促进学生的自主学习和全面发展,就必须考虑学生的需求。对两所有一定代表性的高中二年级学生化学教科书编制需求的调查和分析对化学教科书的编制有以下启示:化学教科书的内容选择要倡导STS教育;编排方式上要坚持元素化合物知识和基本概念、理论的穿插,降低学习难度的做法;编排细节上注意在每一章节之前,可以提出问题、总结等方法用简练的文字概括其内容;灵活编排各种栏目加强新旧知识的衔接和学习方法的导引;改善实验的内容和呈现方式;提高所设置栏目的种类和可操作性;平衡各类型习题的比例。

关键词:化学;教科书编制;学生需求;问卷调查

一、问题的提出

新课程改革形势下的化学教科书要以提高学生的科学素养为主旨,重视科学、技术与社会的联系,倡导科学探究的学习方式,积极引导学生进行自我反思评价。在现有的编制体系下,教科书研究和编制者们关注的往往是课程标准中对课程目标、内容等方面的要求,很少真正深入地关注一下学生的需求。教育的对象是学生,我们要关注学生作为“整体的人”的发展。这就意味着我们不仅要促进学生的智力发展,还要促进学生的人格发展,致力于学生自然性、社会性和自主性的和谐健康发展。作为课程改革的基础和社会的焦点,教科书编制受到了前所未有的挑战。[1]

要体现以上这些新理念,以促进学生发展为根本目的,做到以人为本,教材研究和编制者们在工作时,除了遵循课程标准的要求,借鉴教育心理学以及课程论原理之外,就不能不关注现实情况中不同学生对教科书的需求。他们希望教科书展现什么样的知识内容?他们对各主题知识的编排顺序有什么样的看法?他们对实验的内容和活动方式有什么要求?他们心目中教科书的语言和印刷风格是怎样的?等等。他们对这些问题的看法可能不一定是科学的,但肯定有一定的参考价值,对教科书真正的以学生已有知识经验为基础,积极引导他们自主学习和促进他们的全面发展都是必要的。[2]

本研究是在调查与分析学生对化学教科书编制需求的基础上,逐步展现学生心目中能够促进他们自主学习和全面发展的理想教科书特征,对广大的教科书研究和编制者们提出建议,并以期有所启示。

二、调查方法

我们选取了不同地区和不同层次的两所普通高中8个高二班级学生作为调查对象,分别是济南市山东师范大学附属中学和临沂市罗庄区第一中学。由于罗庄区建区较晚,经济和社会各方面还在初步发展之中,姑且将济南和罗庄看作城市和农村两个变量。我们采用问卷调查的方式,共发放问卷480份,罗庄一中(以下简称农村中学)260份,山东师范大学附中(以下简称城市中学)220份。收回问卷共464份,农村中学253份,城市中学211份。有效问卷415份,农村中学232份,城市中学183份。

三、结果分析

(一)统计方法和部分结果

我们分别将选项一致的12道题(1,2,3,8,9,10,11,12,13,14,15,16)的五种备选答案A,B,C,D,E分别赋值5,4,3,2,1;其他的7道普通选择题(4,5,6,7,17,18,19)则根据其选项的多少分别赋值1,2,3,4……第20题为非计分项目的简答题。这样本问卷的分析就要分为三个部分。对于总分为60的12道题,当学生的得分在36分以上时,学生对本问卷提出的教科书编制“需求”是肯定的,分数越高,肯定的程度越大。反之,则肯定的程度越小。我们对12道题目各选项的选择百分比做了统计。其他的7道普通不定项选择题,我们只是做了百分比统计,以显示学生的选择和关注程度。本问卷的分析,主要从百分比入手。我们利用SPSS统计软件和普通计算机功能做了以下各项的统计工作:

(1)分学校统计了各题目的得分、12道题目的平均分、标准差。

(2)分学校统计了各题目每个选项的选择百分比、百分比直方图或折线图。

(3)分学校在非计分项目上的答题情况。

其中,第20题由于学生回答的情况不理想,只有少数学生作答,我们在分析时将之剔除。限于篇幅,这里只给出与结论有关的一些数据。下面是总体参与测量的学生问卷中那12道题目的最高分、最低分、标准差:

通过对总分为60分的12道选项一致的题目进行统计分析,结果发现平均分数很高,总体平均分为48.1200分,城市中学平均分为46.0189,农村中学平均分49.6667,说明问卷中这12道题目比较容易,学生对本问卷提出的教科书编制“需求”是肯定的,并且肯定的程度很大。学生总体标准差为5.25725,城市中学为4.97876,农村中学4.93907。不论是总体还是分区域,标准差都很小,这说明就算是将区域、性别、学习成绩、学习动机等因素考虑在内,学生对教科书编制的需求也是比较整齐的,问卷中这12道题目的得分相对集中,说明本问卷问题具有稳定性和可靠性,信度和效度在逻辑上都达到了要求。另外,城市和农村学生的平均分、标准差有差别,但是不显著。由此可以发现,区域因素在教科书编制需求上的影响力不如想象中的大。

(二)教科书内容的选择

要激发学生的学习兴趣和培养学生的科学素养,只传授给他们传统教科书中的学科知识是不够的。传统教科书中的化学基本概念、基础理论等知识系统性和逻辑性很强,但割裂了化学知识与社会实践的联系。在问到学生教科书中除了以上知识外,是否要编排联系社会、科学、技术的内容时,城市中学有38.8%的学生非常同意,41%的学生选择同意,选择无所谓的有14.8%。而农村中学有57.8%的学生非常同意,38.8%的学生选择同意。这说明农村学生比城市学生更加地渴求课外的知识。从一个侧面也反映了城乡两地学生课外知识信息获得量的差异。在这一点上,教科书编制者怎么样满足城乡两地学生的不同需求,是值得思考的。

关于引入教科书的资料选择上,城市中学和农村中学也大致相似,37%左右的学生选择了化学最新发展和成果,近46%的学生选择了化学在生产生活中的应用,只有8%左右的学生选择化学知识发现和形成的过程,令人感到惊奇的是选择化学家事迹的学生只占7%左右,选择其他资料的学生不到1%。可见学生很关心化学学科的进展和应用,希望能掌握所学习化学知识的现状,希望自己学习的知识能和社会实践联系起来。但是化学知识的发现和形成过程以及化学家的事迹也是培养学生科学情感、素养不可或缺的内容。教科书编制者们怎么样才能在满足学生需求减少这两部分内容的情况下,特别是在减少对学生探究学习有所启发的知识发现和形成过程内容的情况下,更好地完成培养学生科学情感和素养的任务呢?这是必须认真思考的。

教科书内容的主题是学科知识,但对知识的呈现不能平铺直叙、进行纯文本的罗列。要激发学生的学习兴趣,促进学生对各类知识的理解,就要借助一定数量和质量的照片、图表。下面是对学生认为最应该选编照片、图片主题的多选题调查结果。

可以看出学生最不喜欢的是统计数据,城乡两地的学生选择统计数据的都没有超过14%。城市学生选择微观结构和知识结构图的比例要高于农村学生,说明他们看重对物质更深层次和多重表征的学习。而城乡两地的学生对知识结构图的高选择率说明,他们都看重对所学知识的梳理和构建。另外,农村学生对实验装置和现象、实物外观以及工业设施和流程的明显渴求,实实在在地从一个侧面说明了城乡两地物质条件所造成的差异。

(三)教科书内容的组织

教科书内容确定以后,遵循什么样的理念和原则来构建教科书的宏观结构,即怎么样组织教科书内容,直接关系到学生学习和理解的难易程度。一直以来,传统的“三序”问题是构建教科书结构时必须考虑的。新课程改革背景下编制的教科书大都是“三序”融合,但也有倾向于以社会问题为专题展开的。本次调查中,城市中学有49.7%的学生认为应该首先考虑化学知识的内在联系顺序,有44.1%的学生选择了学生的接受能力顺序,只有6.1%的学生认为要以社会问题为重。农村中学的比例分别是43.1%、46.6%、9.1%。区域差别不是很大。与西方一些国家以社会问题为中心来编制教科书的事实恰恰相反,我国学生更看重知识本身的系统逻辑性以及本身的接受能力。虽然完全以社会问题为中心被证明是有很多缺点的,但是调查中选择“以社会问题为专题逐步展开”教科书内容的学生比例只占8%左右,如此之低也是我始料未及的。这说明学生虽然重视知识和社会实践的联系,但在教科书编制上却有一定程度的保留。究其原因,这和多年来应试教育对学生的影响是分不开的。

有意思的是,对“将元素化合物知识和基本理论知识分别集中起来学习效果不好”的观点,城市中学有21%的学生同意或非常同意,24.3%的学生认为无所谓,有54.7%的学生不同意或非常不同意。10%的农村中学学生同意或非常同意,11.6%的学生认为无所谓,却有78.4%的不同意或非常不同意,比城市中学学生高出近25个百分点。将元素化合物知识和基本理论知识分别集中起来学习是不可能的,这样会增加学生学习的难度。可城乡两地一半以上的学生却认为集中起来学习较好,他们只考虑到了学科知识的系统和逻辑性。也与平时的学习中,教师没有强调或体现交叉学习元素化合物知识和基本理论知识的优势有关。其中又以农村中学为甚。

在调查“爱国主义和一些科学方法、情感教育要自然渗透于教科书中”时,城市中学学生只有19.9%非常同意,27.1%同意,竟然有35.4%的学生认为无所谓。另外不同意的有11.6%,非常不同意的也有6.1%。农村中学有43.1%的学生非常同意,37.9%同意,有13.8%的学生认为无所谓,不同意和非常不同意的都为2.6%。出现这样的结果其实也是可以理解的,暂且不说科技和文明进步所带来的唯理性和唯认知论教育价值观对学生的影响,就是现在教科书中的情感教育内容的选择和组织上也很成问题。突兀、形式化、贴标签等情感教育问题无不说明情感教育内容和教科书内容的衔接、融合上的不自然和不科学程度。另外城市中学学生比农村中学学生关注情感教育的比例小,这与城市学生所处的经济、信息等生活环境的影响有关。

(四)教科书内容的呈现

教科书内容的选择和组织确定之后,接着要进行的是教科书微观结构的构建,即重要的内容呈现工作。如果说内容的选择和组织是一个搭建骨架的前期工程,那么微观层面上的内容呈现工作就是给教科书以血肉。[3]

有53%的城市学生非常同意在每一章节前简明陈述教科书主要内容,36.6%的学生同意。在这一点上,城乡几乎没有什么差别。学生要求在学习之前先明确所要学习的目标,根据目标来收集有关学习内容的已有经验。这一点得到了广大教科书编制者的重视,有好几个版本的教科书在每一章节之前,都对章节内容作了简明扼要的叙述。

教科书不仅要呈现给学生知识,还要在潜移默化中对学生的学习方法进行指导。59.3%的城市学生和69.4%的农村学生非常同意教科书应该注重对学习方法的指导。31.9%的城市学生和21.6%的农村学生同意。在另外一个调查学生最喜欢栏目的多选题中,城市学生有62.1%、农村学生有52.4%选择了“方法导引”。这都说明学生不仅仅满足于知识的获得,还要求掌握知识获得的最好方法。这从另一个层面也说明学生对自主学习的渴望。而只有掌握了好的学习方法,才能在教师的指导下,开展自主学习。教科书怎样编制才能有效地指导学生的学习方法,提醒和帮助教师脱离“一手包办”“满堂灌输”的角色,值得探索和研究。

实验是化学学科的基础和特色,新课程改革理念带来的是化学实验在课程中地位和价值的新发展,即重视实验教学在培养学生探究能力和科学情感上的作用。一个调查学生最喜欢的实验类型的多选题的调查结果如下。

可以看出城市学生比较喜欢制备和家庭小实验,制备实验能让学生体验科学探究与成果的喜悦,但学生分组实验对教学条件和设施的要求较高,家庭小实验需要一定的家庭现实条件。而农村学生常常不具备这些条件。农村学生喜欢的是揭示概念和原理实质的实验,模拟化工生产的实验,以及联系社会、生活实际的实验。说明他们看重对知识的理解,以及化学在生活、社会中的技术应用。

调查学生最喜欢的化学实验方式时,我们发现城市和农村中学都有34%左右的学生最喜欢“自己设计方案,选择药品,自主操作”。但这一比例却小于“教科书给出提示,自主设计、操作”(城市学生48.4%、农村学生56%)。而选择“完全由教科书指定”的学生在城市有11.5%,农村有4.7%。选择“教师演示实验”的更少。这说明学生对传统的教师演示实验和完全由教科书指定步骤的实验已失去兴趣,而要求自己设计,自主操作。学生的这种自主学习、主动探究的愿望是值得鼓励的。

对习题的选择,55.2%的城市学生认为综合题最重要,农村的是39.2%。城乡两地选择记忆重现题的大约都是15%,巩固应用题大约是20%,选择课外实践题的大约是16%。除了综合题的比例较高并且城市学生比农村看重综合题外,其他习题的比例比较分散并且城乡两地差别不是很大。学生的选择基本上反映了习题的特点和应有的比例。复习和拓展应该是习题的最大作用,所以综合题的比例高在意料之中。另外习题除了综合性之外,还要有层次性、实践性,所以其他各种习题比例分散也是正常的。而城乡两地学生对综合题重视程度的不同可能与教师平时侧重和强调的作业习题类型有关。

有一句我们耳熟能详的话叫做“温故而知新”。“温故”是对新知识进行建构的基础。教科书通过创设各种问题情境,让学生建立新旧知识之间的联系,促进新知识的内化。传统教科书的平铺直叙,使教科书的此项功能缺失。如果教科书不引导学生回顾旧知识,不仅会加重教师教授的负担,也增加了学生学习新知识的困难。本次调查中非常同意“在学习新知识之前,教科书应首先引导回顾相应旧知识”的城市和农村学生分别为43.2%、56.5%,同意的分别为39.3%和37.5%。两项加在一起,要求回顾旧知识的农村学生比城市学生高出近12个百分点。这说明在如今教科书不重视引导学生回顾旧知识的情况下,农村教师比城市教师更不重视引导学生回顾旧知识。

新课程理念背景下的教科书内容呈现,与以往教科书对学习结果的罗列和讲解不同,它主要是通过各种学习情景来激发学生的兴趣,给学生提供探究的机会,让学生最大限度地自主学习。这就需要借助于各种各样的问题和栏目来进行引导和提供机会。同意或非常同意“通过自己的探究得出知识结论比教科书直接告诉我们知识结论效果好”的城市学生有63.5%,无所谓的为26.5%。农村的比例分别是75%和12.1%。令人惊奇的是城市中学学生对此说法的认同比例不高和感到无所谓的比例不低。这说明在城市中学里,有关探究的各种积极因素还没有让他们感到学习的乐趣。换句话说,城市中学里的探究教学开展的可能还不尽如人意。城乡两地都有超过60%的学生希望“教科书多提出些问题”。但是城市中学有24%、农村中学有12.9%的学生认为提不提问题无所谓。这是值得教科书编制者们思考的问题。首先,现今的教科书在呈现新知识时提出的问题过少。其次,所提问题的质量值得商榷。在调查要通过各种栏目给学生提供利用科学知识解释现象,即引导学生消除错误概念的机会时,城乡两地都有近90%的学生同意或非常同意。学生的需求和上面的分析是高度一致的。

具体的栏目设置是教科书内容呈现的一个重要部分。栏目不仅仅是一种格式,更是一种引导学生学习的线索。相对于纯文本的叙述,栏目更能体现学习的方向性和阶段性。一定数量和质量良好栏目的设置,有利于实现学习方式的多样化,促进学生的学习和发展。现今教科书对栏目的设置都很重视。下面是此次对学生最喜欢栏目的调查结果:

从图中可以看出,选择比例超过50%的有“迁移应用”“身边的化学”“资料在线”“方法导引”“概括整合”五个栏目。九个栏目中,城乡两地选择比例最高的两个是“身边的化学”和“方法导引”。并且前六个栏目都是农村的比例高于城市的比例,而后三个栏目的选择情况正好相反。差别较大的是“联想质疑”(农村43.7%,城市26%)和“知识支持”(农村30.7%,城市46.3%)。以上情况说明,学生确实希望教科书的知识内容加强与生活、社会、技术的联系,利用所学的知识来解释生活中的现象,举一反三。他们还看重学习方法的引导和掌握,希望通过综合性的栏目回顾所学知识,帮助他们梳理和构建知识网络,在学习上达到事半功倍的效果。总之,学生既看重知识的获得,又看重知识的应用与社会、生活的联系。至于存在城乡两地的选择差异的现象,可以隐约看出,这次调查的城市学生比农村学生更加看重知识的获得和构建。这和城市学生选择照片、图表主题时,选择“知识结构图”的比例高于农村学生的情况也是符合的。反过来,农村学生对知识的应用和与生活联系的倾向要高于城市学生。

教科书的语言和印刷也是非常重要的。城乡两地都有77%左右的学生同意或非常同意教科书语言应该流畅、通俗、亲切。但也有相当一部分认为无所谓(城市18.3%、农村20.7%)。可能他们是考虑到了学科知识的科学性,和教科书在他们的心目里是一本“工具书”“教本”有关系。关于教科书的印刷,只有48%的城市学生和44.8%的农村学生同意或非常同意要尽可能的精美,有42.5%的城市学生和41.4%的农村学生认为无所谓。这说明现在的学生更看重教科书的学习使用质量,更加的理性了。

四、建议

化学课程编制应该是化学、学生、社会三者兼顾,协调进行,即在充分考虑社会生产、生活、科技发展状况和学校培养目标的同时,兼顾学生身心发展的需要和可能,从化学科学的知识体系中精选出最能反映学科特征和最富有教育价值的科学内容,以构成各种化学课程。

笔者认为从这次调查的结果中,可以得到下面的一些启示。

第一,在教科书内容的选择上,要倡导STS教育。除了基本的学科知识之外,编入教科书的资料要以化学最新发展和成果以及化学在生产中的应用为主。因为适量化学知识的发现和形成过程以及化学家的事迹是培养学生科学情感和素养不可或缺的内容,所以不是减少它们的分量而是通过提高它们的代表性和镶嵌性来让学生满意和接受。编入教科书的照片和图表主题要以实验装置和现象、实物外观、微观结构和知识结构图为主。减少单一的统计数据和笼统的化工生产设施与流程图。

第二,坚持元素化合物知识和基本概念、理论的穿插编排,降低学习难度的做法。在此基础上要注意学生对知识系统性、逻辑性的要求。能集中编排还是要集中。不能以社会为中心或侧重点来展开各主题知识,坚持学科和学生因素融合的原则。编入教科书的有关科学情感、素养的内容要与知识内容和谐。如果不能让学生自然接受,不如不编入。

第三,在每一章节之前,以提出问题、总结等方法用简练的文字概括其内容。让学生大体了解要学习的内容,提供一个目标,引起他们的兴趣。并且在每一节具体主题的学习之前,要编排各种栏目如知识衔接、习题、提问等来联系旧知识,提取学生认知结构中的已有知识经验。在知识的呈现过程中,不能只看重知识的平铺直叙,还要注重对学生学习方法的指导,如编排“方法导引”等栏目。在学生容易产生错误概念的地方,要提示学生,并给他们用所学知识解释现象的机会。新课程改革的一个突破口就是倡导进行探究学习,加大以科学探究的方式呈现教科书内容,将化学知识的学习与科学探究过程紧密结合、融为一体,使获得化学知识和技能的过程成为学会学习、进行科学探究和形成科学价值观的过程。

关于实验的内容和活动方式,调查明白无疑地告诉我们,制备实验,家庭实验,联系社会、生活实际的实验和验证基本概念和原理的实验是学生最喜欢的实验。他们最喜欢的实验活动方式是教科书稍加提示,由他们自主设计、操作的方式。但是,物质性质实验和模拟化工生产的实验的选择比例不高并不说明它们可有可无,其中物质的性质实验是中学实验的重要组成部分。选择比例低是它们的活动方式及过程形式过于单一造成的。这就提醒教科书编制者要努力改造这两部分实验的呈现方式。

改善“交流研讨”“活动探究”“联想质疑”栏目的内容质量。让它们与知识内容和学生的学习过程镶嵌更合理,可操作性再强一些,避免形式化。另外增加“身边的化学”“资料在线”“方法导引”“概括整合”等类型栏目所占的比例。关于习题的设置,包含多个知识点的综合类题目是学生最愿意完成的,可考虑平衡巩固技能的应用题、加深记忆的重现题以及联系生活、社会的课外实践题三者之间的比例。

参考文献:

[1]毕华林.化学新教材开发与使用[M].北京:高等教育出版社,2003.

[2]毕华林,亓英丽.高中化学新课程教学论[M].北京:高等教育出版社,2005.

[3]施良方.课程理论──课程的基础、原理与问题[M].北京:教育科学出版社,1996.