论文部分内容阅读
随着《普通高中化学课程标准(2017年版)》的颁布,发展学生的模型认知素养成为高中化学教学的重要目标之一。模型作为一种重要的科学方法,其在教材中的呈现水平影响着学生的学习效果和核心素养的达成。论文以化学学科三重表征和自然科学方法论为研究的理论基础,在对教材、模型的含义、类型和功能等相关概念进行界定的基础上,以我国山东科技出版社(简称鲁科版)、人民教育出版社(简称人教版)、江苏教育出版社(简称苏教版)高中化学必修教材和美国《化学:概念与应用》教材(简称美版)为研究对象,以《普通高中化学课程标准(实验)》中的五个主题为依据,基于对模型分类和功能的分析,确定出评价化学教材中模型的五个分析单元,具体包括:认识化学科学、常见无机物及其应用、物质结构与性质、化学反应与能量、化学与可持续发展。进而确立了不同版本教材对比分析的具体指标,包括:模型的数量、模型的类型、模型的功能、模型的呈现位置和模型的呈现形式五个方面。基于分析单元和分析指标展开了不同版本教材中模型数量、模型类型、模型功能、模型呈现位置和模型呈现形式的比较。通过对比较结果的分析,得出了以下研究结论:第一,模型的数量上,美版教材明显多于我国三个版本教材,我国三个版本教材无明显差别。而从模型的数量在各单元的分布情况来看,我国教材和美版教材呈现出相似的特点:“物质结构基础”单元模型数量最多,数量最少的是“化学反应与能量”和“认识化学科学”两个单元。这一方面反映了模型在教材中的呈现与知识本身的特征有关,同时也提示我们应重视模型在“化学反应与能量”等相关内容中的价值。第二,模型的类型上,从横向来说,不同类型的模型在我国教材和美版教材中所占的比例相差不大,均是符号模型所占比例最大,这充分反映出化学学科符号表征的特点。值得注意的是,对于教材中系统化模型的比例,最多的鲁科版也仅有7%,最低的美版不足1%,即使已有的认知模型,所到达的层次也比较浅显。从纵向上来说,我国教材和美版教材中的模型均主要以元素化合物为原型,不同之处在于,我国教材主要是用模型来指代具体的元素化合物知识,而美版教材还注重运用模型去指代元素化合物相关知识的形成过程。对于化学概念和化学理论,我国教材主要用理想模型来表征,而美版教材的一个显著特点是,较多运用生活中熟悉的实物来做模型去表征抽象的化学概念和化学理论,这有助于学生在抽象的化学理论和形象的宏观实物间建立联系。第三,模型的功能上,我国教材和美版教材均重视了模型的描述和解释功能,不同之处在于美版教材还注重对模型预测功能的体现,而我国鲁科版教材还注重对模型系统化功能的体现,虽然体现的程度上不是很充分,但是也为模型认知素养的发展提供了一种思路,而这也是在教材编写和使用中应该充分体现与重视的。第四,模型的呈现位置上,我国教材和美版教材的模型均主要出现在正文。相对来说,美版教材还注重以显性语言在标题和习题中呈现模型,我国鲁科版和苏教版教材还注重在说明性文字位置显性体现模型,二者的侧重点有所不同。第五,模型的呈现形式上,我国教材和美版教材都重视以图片形式来呈现模型,但相对来说,我国教材中对于以文字形式显性呈现模型的情况体现的不明显,且很少以混合形式呈现模型,而美版教材中则多处以显性语言凸显模型,这说明美版教材重视以混合形式呈现模型,而且多种形式的呈现能刺激学生的大脑,使其对模型的认知更加深刻。最后,根据研究结论,从化学教材编写和教师如何开发和使用教材两个角度提出了建议。