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初中化学与小学科学课程有机衔接研究:以“物质的性质与应用”为例 ——学术报告
一、研究作者、机构与发表信息
本研究由石家庄学院化工学院的林双龙、杨晓环、王妍、次立杰、胡江浦、周健及侯悦共同完成。其中,王妍为本文的通信联系人。该研究成果发表于《化学教育(中英文)》期刊,具体发表时间为2024年,刊载于该期刊的第45卷第19期。研究得到了石家庄市高等教育科学研究项目(项目号:20220335, 20230332)与石家庄学院校级教学改革研究与实践项目(项目号:jgxm-202221p, gjzx-2022023)的资助。
二、研究的学术背景与研究目的
本研究的核心领域是基础教育阶段的课程与教学论,特别是跨学段的衔接教育研究。长期以来,各学段间的衔接教育一直是国家教育政策与学术研究者关注的焦点。然而,当前化学学科的衔接研究主要集中于初中与高中阶段,对于作为化学启蒙的小学科学与初中化学之间的衔接问题,相关研究相对匮乏。这种研究的缺失导致了实际教学中的“封闭现象”:小学科学教师不了解学生未来将学习的化学知识体系,教学中也较少涉及规范的实验仪器,导致学生进入初中后对基本实验器材感到陌生;而初中化学教师同样不了解学生在小学阶段已具备的科学探究经验与知识储备,往往采取“零基础”的教学策略。这不仅造成了教学资源的浪费,也不利于学生科学素养的连贯发展。
为弥补这一研究空白,本研究以义务教育阶段化学知识的重点板块——“物质的性质与应用”为例,确立了明确的研究目标。目标是,通过系统对比分析2022年版的《义务教育科学课程标准》与《义务教育化学课程标准》,以及小学科学和初中化学两门科目的相关教材,精准定位两者在课程标准与教材内容上的衔接点,并针对具体的教学内容提出具有可操作性的衔接建议,从而为构建上下贯通、有机衔接的课程教学体系提供参考。
三、研究的详细工作流程与方法
本研究通过对课程标准和教材两个层面的深度文本对比,系统剖析了初中化学与小学科学在“物质的性质与应用”主题下的衔接关系。
首先,在课程标准层面,研究团队对2022年版初中化学与小学科学课程标准进行了多维度比对。分析主要从课程性质、课程理念和课程目标三个维度展开。研究旨在挖掘两份纲领性文件在顶层设计上的相通之处与递进关系,为教学衔接提供理论依据。
其次,在教材内容层面,研究者将“物质的性质与应用”这一宏大主题解构为四个核心知识板块,分别是:空气、氧气和二氧化碳;水和溶液;金属与金属矿物质;常见的酸、碱、盐。针对每一个板块,研究团队详细梳理了从小学一年级至初中九年级(九年级对应初中化学)的相关教材内容,具体包括:小学科学方面,参考了河北人民出版社2019年出版的《义务教育教科书:科学》一年级上册至五年级下册;初中化学方面,则参考了人民教育出版社2012年出版的《义务教育教科书:化学》九年级上册和下册。研究团队通过制作内容简介表(如表1至表4所示),清晰罗列了每个知识板块在不同年级的分布、具体的知识点及能力要求,从而识别出知识体系的断层、重复与深化点。
在数据分析过程中,研究者的基本逻辑是“寻找连接点,构建进阶路径”。他们并非简单罗列知识点,而是基于认知发展的规律,分析从小学阶段的生活化、感性化认知,到初中阶段的系统化、抽象化学习的转变过程,据此提出如何在初中教学中通过“回顾+详细讲授”的策略,激活学生已有的前概念,并引导其向规范的化学知识体系过渡。
四、研究的主要结果
通过对课程标准和教材的深入分析,本研究获得了一系列详实且极具教学指导意义的发现。
在课程标准衔接层面, 研究发现,初中化学与小学科学课程标准在课程性质、课程理念和课程目标三个维度上存在紧密而递进的衔接点。具体而言,在课程性质上,两者均强调基础性与实践性,其衔接路径应为,在小学科学培养探究兴趣和动手能力的基础上,初中化学进一步规范探究过程,深化基础知识的学习,并以此形成化学观念和科学思维。在课程理念上,两者的衔接核心在于共同聚焦学生发展核心素养,将小学阶段萌发的科学兴趣,引导至初中阶段系统的学习能力、沟通能力与创新实践能力的培养。在课程目标上,研究揭示了清晰的进阶脉络,即在核心素养内涵的统一指导下,实现由初步的“科学观念”到系统的“化学观念”、由经验型的“科学思维”到逻辑型的“科学思维”、由游戏化的“实验探究”到严谨的“化学探究与实践”、由初步的“科学态度”到富有责任感的“科学态度与责任心”的四个转变。
在物质的性质与应用教材衔接层面, 研究发现该主题下存在大量衔接点,为教学设计提供了广阔空间。
在“空气、氧气和二氧化碳”板块,小学科学主要介绍了空气的物理性质和空气是一种混合物,并初步接触了燃烧有新物质生成的现象。初中化学则要求学生掌握空气精确的组成成分、氧气和二氧化碳的实验室制法及性质。研究指出,教师可以空气的物理性质和生活应用为衔接点,引导学生从对空气的直观认知过渡到对空气各成分的定量和定性研究。
在“水和溶液”板块,衔接点尤为突出。小学科学涵盖了水的物理性质、溶解现象、影响溶解快慢的因素、物质状态变化等,其实验活动多使用矿泉水瓶、筷子等生活化材料,贴近学生生活。而初中化学则从分子原子层面认识水的组成,并引入烧杯、玻璃棒等规范实验仪器,强调实验操作的严谨性与科学性。研究建议,初中教学应让学生回顾小学时的生活化实验,再用规范仪器重做一遍,以此建立起从生活经验到科学规范的桥梁,加深对知识的理解。
在“金属与金属矿物质”板块,小学科学已涉及金属在日常生活中的应用、物理性质(如导热性、热胀冷缩)以及铁的生锈与防护。这些内容为初中学习金属材料、合金、金属活动性顺序及金属资源的利用与保护奠定了坚实基础。研究建议采用“温故知新”的教学策略,先以生活实例唤起学生记忆,再由教师补充深化,最后通过学生自主探究完成知识建构。
在“常见的酸碱盐”板块,这部分内容对学生而言较为抽象。研究发现,小学科学五年级已通过“变色游戏”引入了酸碱指示剂的初步概念,让学生知道物质变化可能产生新物质。这为初中系统学习酸碱指示剂、溶液酸碱度检测方法以及常见酸碱盐的性质与用途提供了宝贵的感性经验和思维起点。研究建议,初中教学可以从“厨房里的化学试剂”等真实生活情境入手,充分利用学生已有的探究兴趣,开展对酸碱盐的系统学习。
五、研究的结论与价值
本研究通过对初中化学与小学科学在“物质的性质与应用”领域的系统对比分析,得出了明确的结论:两个学段的学科在课程标准上存在密切的内在联系,且在具体的教学内容上存在大量的衔接点,这为实施衔接教学提供了充分的科学依据和巨大的实践空间。
本研究的价值体现在多个层面。在科学价值上,它弥补了国内对初中化学与小学科学衔接研究不足的空白,首次以课程标准与教材对比为基点,系统描绘了“物质的性质与应用”这一核心主题的进阶图谱,揭示了学生科学认知从生活化、宏观化、感性化向学科化、微观化、理性化发展的关键路径,为建立连贯的科学教育理论提供了实证支持。在应用价值上,研究提出的“回顾+详细讲授”、生活化实验到规范化实验的转化、创设真实问题情境等具体的衔接建议,为一线初中化学和小学科学教师提供了直接的教学设计参考。它有助于打破两个学段的教学封闭状态,避免知识的重复教学或断崖式攀升,从而有效促进学生的核心素养发展,落实国家关于构建上下贯通、有机衔接的课程体系的宏观政策。研究还提出了一项重要观点:作为化学启蒙的小学科学课程不该被忽视,应给予其与初中化学同等的重视,并加强两者间的教研沟通。
六、研究的核心亮点
本研究的亮点主要体现在以下三个方面。首先,是其研究视角的新颖性。它跳出了学界普遍关注的初高中衔接框架,将目光投向被长期忽视的“小初衔接”领域,填补了该方向的研究薄弱点。其次,是其研究方法的系统性。研究并非空谈理论,而是扎实地针对“物质的性质与应用”这一具体知识模块,从宏观的课程标准和微观的教材内容两个层面,进行了逐点逐条的精细化对比分析,使衔接点的发现具体而可靠。最后,是其研究结论的实践指向性。研究不仅指出了“有什么”衔接点,更重要的是提出了“怎么做”的衔接策略,为一线教师提供了可直接转化为课堂行为的具体建议,实现了理论与实践的紧密结合。