教材 “二次开发”的实践研究

扬州市新华中学 王峰 扬州市教研室 赵华

“江苏省高中化学课程改革过程性培训”交流材料

摘要：随着教材地位与功能的转变，传统“教教材”的观念正在为“用教材教”的观念所取代。在课程改革的背景下，教师被赋予了“二次开发”教材的权利，运用教材进行创造性教学已成为教师的必然选择。本文通过具体案例分析教材“二次开发”的原则、目标和功能，指出“二次开发”要以课程标准为依据，以教学活动为导向，以促进学生发展为宗旨。

关键词：必修教材；“二次开发”；学科思想；教材分析

高中新课程开展5年来，我市围绕不同学校层面、不同学生层次、不同教师全体等展开了必修教材“二次开发”的研究。

在传统观念中，教师的备课就是“吃透教材”，学生的学习亦是以掌握教材为目的，教材代表着全部的课程内容。然而新课程中，教材的功能发生了转变。新的课程观和教材观视教材为“工具”和“材料”，教材是教学资源之一，“用教材教”的观念取代了“教教材”。对教师和学生来说，教材犹如一张地图，规划了化学课程的总体内容，并给予化学课程一种结构，使课与课之间保持连贯性和一致性。那么，教材与课程标准和教学实际的一致性如何体现？怎样才算是“用教材教”？什么是教材的“二次开发”？基于学科思想的“二次开发”意义何在？

所谓“二次开发”是指在专家、学者编制教材 “一次开发”的基础上，教师创造性的运用教材的过程。对教材“二次开发”的意义在于基于化学学科思想和方法，建立课程标准—教材文本—实际教学三者之间的一致性。在实际教学过程中，当教师打开教材，面对具体的教学对象教学时，总会对教材作一定的调整和加工，以实现实际课堂教学中教师、教材与学生之间的互动对话。这一过程融入了教师对教材的理解、演绎和创造，具有了教材“二次开发”的意义。

从教学过程来看，教材的“二次开发”过程实际上是在课程标准导引下将教材内容转化为教学方案，并在教学过程中动态生成教学内容的过程。其立足点在于对教材专题的编排特点和组织线索的分析，对每一专题阶段性目标与核心知识的把握，对每个活动中蕴含的学科思想和方法的领会。而教师析出教材蕴含教学理念的目的并不只是为了认同，还应在理解的基础上有所创新。

当然，要用好教材这张“地图”，能够对其进行合理的“二次开发”，得遵循一定的原则。

1  “二次开发”的原则

1.1   基于学科思想

“二次开发”基于学科思想和方法，将目光聚焦于教材，指向具体的课堂教学，关注“教什么”、“用什么教”和“如何教”等问题。其中，基于学科思想是“二次开发”最基本也是最重要的原则。下面以《化学1》专题2“镁的提取和应用”的教学为例阐述之。

高一学生所熟悉的冶炼金属的方法是初中所学的，用氢气或者一氧化碳作为还原剂在高温条件下去还原金属氧化物。他们自然会产生这样的问题：为什么不用氢气或者一氧化碳还原氧化镁去制备金属镁呢？若完全回避这个问题显然不妥，而如果在课堂起始的时候分析也并不合适。因为那个时候学生不知道镁的性质，无法回答这样的问题。在本节课的教学中能否处理好这个问题显得十分关键，处理不好，学生只能依靠记忆记住教材内容；处理得当，则既能将本节课镁的提取与镁的性质巧妙串接为统一的整体，还能使学生初步形成金属的冶炼方法与其活泼程度有关这一重要的化学学科思想。

教材编排思路是： 海水中镁元素的富集 ® 无水MgCl2的熔融电解 ® 镁的结构、性质及应用。冶炼镁的方法与学生上一专题所学电解熔融NaCl制备钠有相似之处，可将其作为类比基础。先简化处理细节问题，在学完镁的性质之后再重新审视镁的提取过程之的分析和思考的问题。

案例1 镁的提取和应用

[引导]如何把海水中的镁提取出来呢？

回顾从海水中提取钠的过程，要提取钠，首先要得到NaCl，晒盐是一个富集NaCl的过程。镁的提取也需要首先富集氯化镁。可先加碱，再加盐酸。获得MgCl2后，类似于电解熔融的氯化钠制钠的方法，可以电解熔融氯化镁得到金属镁。

[引导]若不慎使镁着火了，能否用CO2或者水灭火呢？

[实验]镁与二氧化碳的反应。结论：不能用CO2灭火。

镁能和热水缓慢反应，生成无色气体，滴有酚酞的溶液显红色。结论：镁可与热水反应。也不能用水来灭火。

[问题探讨1]可否用H2、C或CO还原氧化镁制备镁？

H2若与镁反应，产物是什么？镁和水！而镁与水在加热条件下可以反应。用碳、一氧化碳？若能与镁反应，产物是什么？镁与二氧化碳！镁与CO2在高温下也会反应。所以不可以用H2、C或CO还原氧化镁制备镁。

[问题探讨2]可不可以电解MgCl2溶液制备镁？

回顾电解NaCl溶液，若直接电解MgCl2溶液也同样得不到镁单质。

小结：两个问题的本质都是因为镁是一种活泼的金属，冶炼活泼金属时，一般采用电解其熔融化合物的方法。

[问题探讨3]为什么不直接电解熔融的氧化镁？

因为氧化镁的熔点非常高，若直接电解氧化镁，要消耗大量的能量。

金属镁的学习是在金属钠的基础上进行的，教学时应考虑与学生刚学过的钠的提取和性质相联系，通过问题引导，学习从海水中提取活泼金属钠和镁的共同点。在提取镁的教学中，教师通过自己的引导，回避采用电解法而不用氢气或者一氧化碳去还原的问题。因为此时学生无法回答，而在学习了镁的性质之后再分析，既解决了学生的疑惑，又是对镁的性质的一个具体应用。这样的“二次开发”不拘泥于教材的编排顺序，了解提取过程——学习物质性质——解释提取原理，让学生所学知识在具体情景的应用中螺旋式发展，揭示了“存在决定制备原料，性质决定制备方法”这样一个基本的化学思想，是真正理解了教材、合理使用教材的做法。

1.2   符合学生水平

从教材的实施者到“二次开发”，教师不是简单的适应既定的教材，而是积极的理解、领会课程设计者的主旨和意图，对教材进行个性化的演绎。然而，如果不能正确析出教材的意图，设计符合学生的思维水平的教学活动，有时，这种演绎会显得浅俗而低效。

案例2 分子间作用力

[活动1]将冰块放在红热的铁板上，冰迅速汽化。

[教师讲述]冰加热后可以融化为水，也可以直接变成水蒸气，在这些变化过程中，水分子变了吗？吸收的热量破坏了什么作用力？

[活动2]将冰块放在盛有水的烧杯中。

[教师]请一位同学到前面来配合老师完成实验，请将冰块放到水底。

[学生]用镊子将冰块放到水底，然后放手。

[教师]（再次强调）请将冰块放到水底。

[学生]（茫然）用镊子一直夹着冰块，将其摁在水下。

[教师]（对着全班笑）这位同学还真执着啊！冰块能放到水底吗？为什么？

[全体学生]不能，因为冰的密度比水小。

[播放视频]海水中的冰山

[教师]由于冰的密度比水小，所以冰山浮在海水之上。

案例2是一次不成功“二次开发”，教师围绕冰的密度比水小展开的探究活动并不必要，因为这一活动没有针对学生的年龄特征和思维水平设计，故而在活动中学生摸不着头脑。得出结论后的一段冰山的视频材料显得多余，因为它既没有新的教学内容的引出，又无法对所学知识进行升华。所以，这样的“二次开发”对学生的能力发展并无较大益处，对所学内容的理解也没有较大的帮助。

因此，教师的“二次开发”要有利于学生的思维活动，符合学生的认识规律；既要有一定的深度和难度，又要符合大多数学生的思维水平；活动既要有开展的价值，又要有一定的基础和条件，使之成为引发学生思维和探索的过程。如果所设计的活动浅而俗，缺乏探讨的价值，就会使学生感到索然无味，不能调动其积极性和主动性；反之，如果设计的题目过于高深，脱离学生的实际，又会使他们望而生畏、无从下手，同样会失去活动的意义。

从上面两个案例可知，教师可以对教材进行灵活处理和演绎，以彰显其教学的个性色彩。但教师应始终牢记，教材汲取了先进的教育理念和研究成果，汇聚了学科专家智慧和结晶，是先进教学方法和模式的体现。丢掉教材所蕴含的学科思想，脱离学生的实际能力水平，有时这种彰显“个性”的教学可能略显主观和随意，只有基于教材分析进行的“二次开发”才能确保教学的基本质量。

由此可见，“二次开发”既不是对教材简单的技术加工，也不是教师随意的主观行为，它要求教师站在学科思想的高度，从学生的需求出发，剖析教材各专题中的具体内容和栏目的设置，确立阶段性目标，系统、周密的协调教学中的各种要素，整合各种教学资源，补充有价值的活动或者材料，设计“二次开发”的方案。这一过程需要教师对教材各专题组织线索和深层结构的认识与把握。离开它，教材“二次开发”便成了无源之水，无本之木。

2  “二次开发”的目标

“二次开发”的核心目标是体现学科的思想和方法，所有措施和方案都应为实现这一目标而服务。

教师对教材的“二次开发”是以教学实践和具体学生为参照的课堂教学层面上的“二次开发”，是教师在领会教材整体框架结构的基础上，参照课程标准和教学对象设定阶段性教学目标，对教学内容进行一定取舍、调整和个性化创造，以揭示出教材中蕴含的学科思想和方法，协调教材知识和学生认知、情感之间的关系，谋求教材和学生的互相适应，从而促进学生学习的过程。

有了这个核心目标，“二次开发”也就有了根本的方向：分析教材表层结构下蕴含的学科思想，将其在教学中展现出来。例如，在《化学2》的第一个专题中，出现了原本放在有机化学中介绍的碳原子的成键方式，为什么这样编排？缺乏有机化学的基础知识，学生能听得懂吗？这部分内容和从前的教法一样吗？教材编者希望学生掌握什么？到什么程度？如何展开教学？

案例3 分子的空间构型

[问题1]大家头脑里对原子是个什么样子能否想象出来？由原子形成的离子是怎样的呢？由原子形成的分子又是怎样的呢？在你头脑中，水分子、甲烷分子、二氧化碳分子是什么样子的？分子中有多个原子，这些原子的连接顺序是怎样的？每个原子在空间的位置如何？

[问题2]观察常见分子 HCl、Cl2、H2O、CO2、NH3、CH4的比例模型、球棍模型，你知道问题1的答案了吗？共价分子是否有一定的空间结构？

[问题3]你能说明HCl、H2O、CO2、NH3、CH4分子结构和它们分子中直接相邻原子间存在的共用电子对（共价键）的关系吗？

[问题4]你认为H2O、CO2、NH3、CH4分子中原子间的连接可以有其他方式和连接顺序吗？

[问题5]怎样简洁的描述、表示上述共价分子的结构？

[问题6]观察C2H6、C2H4、C2H2的球棍模型、比例模型，能说明各分子中碳原子的连接方式、原子间的连接顺序和相对空间位置吗？试以其它连接方式连接顺序搭建上述分子结构模型，能出现其他合理的分子空间结构吗？

[问题7]观察和描述C4H10、C6H12、C6H6的球棍模型、比例模型，能说明各分子中碳原子的连接方式、原子间的连接顺序和相对空间位置吗？

[问题8]从6、7所述的例子看，你认为有机化合物分子中每个碳原子可以与其他原子形成几个共价键？碳原子间的连接方式有哪几种类型？分子中的氢原子是怎样和碳原子连接的？

在该案例中，教师首先提出问题，既引起学生的思考，又让他们明确本节课的任务。然后开始观察、理解、描述，让学生沿着这条线索一路向下，逐步引导学生了解分子有一定的空间构型。分子中的各原子还有其他连接方式吗？很多学生喜欢别出心裁，教师给他们时间和模型，让他们去想、去搭，去发挥自己的创造力。当他们发现无法再搭出符合条件的其它模型时，则理解了分子的空间构型，更加深了印象。当然在这个活动中也能暴露出学生可能存在的问题，教师可适当加以分析，指出问题之所在。问题处理的深度可以根据学生的能力水平，如果学生的能力较强，教师也完全可以引导他们继续探究下去。

所以，对教材“二次开发”的关键在于析出教材所蕴含的学科思想。碳原子能够与其它原子形成共价键，而形成的共价键又有多种方式，可以是单键、双键，也可以是三键；碳碳之间可以形成碳链，还可以成环。教材的编排意图是既让学生巩固共价键的知识，又让他们初步认识到有机物种类繁多的原因，同时为将来学习有机化学打下一个物质结构上的基础，可谓一举数得。然而，要达到这样的效果，确定教学目标，针对所教学生的水平控制教学的深广度就显得尤为重要。

由此可见，建立在对教材编写意图深刻认识基础之上的“二次开发”方能析出教材所蕴含的学科理念；基于学科理念的精巧设问与自然引导，方能成功的帮助学生领会教材所希望传递给学生的关于共价键的基本规律，建立分子空间构型的基本模型。

3  “二次开发”的功能

在对教材的“二次开发”中，我们常常会遇到类似案例3-1中出现的问题，常常需要使教材中隐而不彰的教学目标显性化、层次化，使其更具针对性和整体性，以充分发挥“二次开发”演绎教材的功能。

3.1  学科思想显性化

化学教材以丰富而严密的知识体系迎接莘莘学子，但教材中有一些东西是隐而不彰的，它们渗透在教材的字里行间，隐含于知识的运用之中，那就是对待事物的态度、处理事情的方法等等。这些也就是科学的情感、态度和价值观。

新课程的课堂教学中教师不能只有知识的传授，还应关注为什么在这里学，学生怎么学、如何学、学多深，他们在学的过程中有什么情感体验，这些知识对他们将来的学习起到怎样的作用等等的问题。这些内容一般归属于“隐性课程”内容，在教材中很少能够明示，在教材“二次开发”中不可忽略对这些内容的挖掘，应将它们显性化。

案例4 人类对于原子结构的认识

[阅读]到了19世纪末，由于电的发现，化学家们有条件去研究物质在通电条件下的性质了。他们发现将一些气体装在密封的玻璃管中，再抽气使之比较稀薄，然后通上高压电，会有一束射线从玻璃管的阴极通过气体到达阳极，人们称之为阴极射线。这种射线是什么呢？英国科学家汤姆生做了一系列实验：发现在电场或磁场的作用下该射线会发生偏转（这就是现在我们家里电视机中的电子管的工作原理）；他测出了其电荷与质量之比很大；汤姆生又使用了不同的电极材料、在玻璃管中充入不同的气体，发现所得射线的电荷与质量之比都一样。

[观看录像]射线的偏转；射线使风车转动。

[讨论]1、阴极射线在电场或磁场作用下偏转说明了什么？

2、它能使风车转动又说明了什么？

3、这些射线是那儿来的呢？

4、为什么不管什么电极材料、什么气体所得到的射线都一样呢？

5、其电荷与质量之比很大说明了什么？

化学的每个知识都有属于它自己的一些故事，但当其呈现于课堂时绝不仅仅只是“故事”，教师需要对其内在价值进行开发，通过设置任务使“故事”的教学目标在课堂上充分的展现出来，将那些科学上的探究发现过程融入到学生的学习活动中去。这样让他们在一种自然、真实的情境下进行学习和讨论，真正了解这些经典科学探究范例中所涉及的探究过程和方法，这样的“二次开发”不仅会使我们的课堂更加精彩，还可以让学生认识科学、技术和社会发展的相互关系。

3.2  教学要求层次化

为了更好的落实教学目标，取得教学实效，对学生的要求必须层次化，也就是确定各阶段性目标。教学要求的层次性体现在许多个方面，如初中、高中必修与选修教学不同阶段之间，专题、单元、课时之间，乃至课堂中各个教学内容之间，都有着明显的分层要求。为此，教师需要在领会课程总体目标的基础上，把握各阶段的课程目标或教学要求，从教学实际出发，设计出更加细化的微观层次的教学目标和要求。

案例5 电解饱和食盐水

在氯气的生产原理一课中，教材要求学生通过电解饱和氯化钠溶液的实验来了解从饱和食盐水制取氯气的方法。由于学生还没有学过电解的原理，因此，实验的重点应放在实验现象的观察和分析上，目的在于让学生由实验现象推断出电解反应的产物。学生通过观察到气泡并检验电极上产生的气体判断有氯气和氢气生成，从酚酞溶液颜色的变化判断有氢氧化钠生成，从而写出反应的化学方程式，再从元素化合价变化的角度分析电极上电子的得与失。明确了该实验的教学目的，我们也就知道，在这里不宜拓展电解的具体原理，更不能讨论如何防止电解产物间的反应等问题。

教材中元素化合物知识的引出是以社会实际作为情景素材。但值得注意的是，教学中的情景素材往往是新知识的“引子”，用于提示本单元、本课时所学化学知识的价值，引出本单元重点研究的物质，此后教学的重点将转向物质的性质和反应的教学上。到了化学2专题2中电解氯化铜溶液的实验，教师则应引导学生将注意力放在电极的极性与析出产物的关系，分析电解过程离子的定向移动，分析电解池的两极如何与电源连接等。在《化学反应原理》模块的教学中，则重点电解液成分在电解过程中的变化和放电顺序等问题。

只有从整体上把握教材体系，理解电解饱和食盐水实验在学习氯气性质一节课中的作用，从学生的已有知识和能力水平出发，确定阶段性学习目标，对教材进行合理的“二次开发”，才能真正发挥教材的作用，给学生的知识和技能留下螺旋发展的空间。

由以上案例可见，在注意教学要求层次化的同时，教师不应忽视不同层次要求之间的内在连贯性，使各教学要求之间层层相连，环环相扣，让学生能拾级而上，循序渐进。

3.3  教学深广度的针对性

教师、学生、教材构成了教学的有机组成部分，它们之间的不同组合和动态变化形成了形形色色的教学形态，导致教学过程的差异性。与这种动态性和差异性相适应，教学的深广度也应该具有一定的针对性。对具体教师而言，在教材相对稳定的前提下，学生成为教学过程中的可变因素，他们的知识水平、思维能力动态的影响着教学进程。为了使教学更加有效，教学的深广度必须贴近不同的学生需求，以适应学生群体的差异性。

案例6 氢键

《化学2》教材中微粒间的作用力单元中有一段“拓展视野”的内容，介绍了水中的氢键。在学生能力层次较高的班级，为帮助学生理解什么是氢键，教师可适当对其进行拓展。要让学生理解氢键是如何形成的，首先要让他们理解水的极性，课堂上可增加一个实验：用毛皮摩擦过的玻璃棒靠近细细的水流，水流发生偏转。通过分析实验得出结论：水分子具有极性。这这个基础上，再来讨论水分子之间的特殊作用力：氢键。

而对于学生基础较弱的班级，则可对教材进行简化处理。教师可通过水的沸点较高这一事实直接切入，引导学生得出水分子间必然存在一种较强的特殊作用力，我们将其称之为氢键。至于氢键是如何形成的，哪些原子能与氢原子形成氢键，哪些物质的分子间有氢键，则无须多做介绍。

教学深度的针对性具体表现在，不同学校既有相同的目标，又有基于不同学生群体的不同目标；在同一班级的目标中，既要面向全体学生的共同需求，又要考虑不同学习水平学生的不同需求；既要有共同的基本要求，又要有可灵活调整的发展性内容。简言之，教学深度和广度的设定因地、因人而异，要体现同中有异，异中有同，只有这样，因材施教才算落到了实处，每位学生的发展才有可能实现。

3.4  三维目标的整体性

“知识与技能”、“过程与方法”、“情感、态度与价值观”是教学目标的三个维度，但在实际教学中它们却是融为一体，不能分离的。这三个方面体现了学生全面发展的教育原则，任何一个方面的缺失都不利学生的发展。因而三个维度缺一不可，教师不能顾此失彼。传统课堂教学非常注重“知识与技能”教学，相对忽视“过程与方法”及“情感、态度与价值观’，新课程教学立足于人全面发展的理念，追求三方面的有机统一。

然而，我们常常会看到，由于认识上的片面，有的教师重视了“过程与方法”和“情感、态度与价值观”，却忘却了“基础知识与基本技能”，结果本该最明确的知识、技能目标反而出现缺失或变得含糊不清，这样的课堂不免给人以“华而不实”之感。这种从一个极端走向另一极端、顾此失彼的现象反映了一些教师对新课程理解的片面与偏差。

案例7  含硅矿物与信息材料

本节课中，学生被分为若干小组，每组负责一个与硅元素相关的课题，分别为水泥工业、玻璃工业、陶瓷工业和光导纤维。课前小组所有成员通过组内合作，在网上寻找与课题相关的图片、文本等材料并加以组织，制成PowerPoint课件。在课堂上每组请1—２位学生代表本组向全班同学展示材料、解说内容。

例如负责玻璃工业的同学，他们向大家展示了精美的玻璃制品图片，欧洲的玻璃工业，然后分别提出并解答了下列问题：你知道玻璃的成分吗？玻璃工业是如何起源并发展起来的？新型的玻璃产品有哪些功能？最后对玻璃工业的发展前景做出展望。

在案例7中，学生成为了课堂的主导，充分展示了他们的语言表达和组织材料的能力，场面热热闹闹。然而，这就是新课程的化学课吗？这节课的知识目标是什么？其学科思想何在？事实上，基础知识和基本技能是学科课程的重要目标，是学生学习的重要内容，也是形成过程、方法以及情感、态度、价值观不可缺少的重要条件和基础，三个维度不能被割裂而分离。

过程与方法目标不能游离于知识与技能目标之外，不能游离于教学内容和教学任务之外。这是因为学生学习知识与技能总是经历一个过程，总伴随着某种方法，而方法一定是某个内容的方法，它一定是依附于知识内容或学习任务的，是与知识、技能相伴相生的。那种为过程而过程、为方法而方法的教学行为人为的割裂了其内在联系。

与此相似，情感、态度、价值观的教学目标也不能脱离其它两个维度而孤立、机械、生硬的实施。我们常常见到教师这样“启发”学生：“通过这节课，你感悟到什么了？”面对教师的诱导，学生所谈的启示往往总是略显苍白而形式化。这是因为学生的情感、态度和价值观既不是教师“教”会的，也不是给予他们时间就可以总结出来的，而是伴随着学生学习过程中的观察、思考、探索、想象、质疑、反思等形成的情感的体验与价值观念的提升。离开了特定的内容和特定的情景，情感教育便成了空洞的说教，乏味又乏力。所以，情感、态度与价值观的教学也必须与知识、技能教学相融合，并渗透在教学过程之中，方能起到所谓“随风潜入夜，润物细无声”的效果。

未结束语

“二次开发”的宗旨：“上承标准，下启教学”。教师在教材“二次开发”过程中对课程目标和内容的调适不能随意而定，“二次开发”固然体现教师的个性化和创造性，但追求特色和个性必须以标准导向为前提，只有依据课程标准在一定的幅度和范围内进行，才能确保教学的质量。也就是说，教师对教材的“二次开发”必须是在课程标准指导下对教材的调整、加工和处理。