教材支撑系统的定义与优化方案

（一）教材“支撑系统”的内涵和外延

前文已提到过，教材是课程的载体，是学生学习化学知识，建构化学理论，体验科学研究方法，培养科学素养的工具。教材“支撑系统”，是教材实践和课程实施的重要保障，是教材功能的补充，和教材一样，是实现课程设计理念的方式和载体之一。

教材的“支撑系统”，是指教材实践过程中，对于实现教育目标有一定促进作用的一切教材之外的材料以及人员的统称。狭义的“支撑系统”仅仅包括教师参考用书、配套练习册以及实验手册等书面资料。而广义的“支撑系统”还包括多媒体资源、实验仪器设备以及教师专业素质。

在不增加学生负担的前提下，教师可以用“支撑系统”里的部分或全体要素对课程进行二次开发，学生则可以利用“支撑系统”的素材培养化学学习的兴趣和科学探究的基本能力。“支撑系统”的目的是优化课程实施，达到教学效果最佳化。

（二）化学教材“支撑系统”组成要素

教师用书、实验册与练习册是纸质书面材料；多媒体资料和仪器设备则是软件和硬件的支持。无论是书面材料，还是软硬件，它们都是显性的教材“支撑系统”。

1.教师用书

教师用书，又称教参、教师教学参考书等，是最基本，也是最常见的教材支撑系统。从密切程度上来看，教师用书无疑是与教材关系最为紧密的要素。教师可以直接把教师用书作为工具书，进行相关章节的教学设计。在教学过程中所涉及的基本教学环节以及注意事项等方方面面，在教师用书中都会罗列。在学生学习的过程中可能会遇到的部分难以理解的新名词、新原理、新概念等，在教师用书里也会有比教材更深入的解释，有的还会有与生活实例相关的类比，可以启发学生自主构建化学知识体系。

总的来说，教师用书可以分为两大类：整合型和独立型。整合型的教师用书，可以说是国外高中教材实践过程中固有的特色之一，在排版上独树一帜。它是以“1+1”的形式，把学生教材“内嵌”在教师的参考用书之中，但是，它的作用却是“1+1＞2”的。整合型的教师用书比教材更加全面、更加厚重。每一页都有两大部分：内部框架里的是学生的教科书，而外部框架里则是专门为教师所设计的教师用书。这一设计可用图2-13来体现。

图2-13　教师参考用书框架示意图

这是教师用书的其中两页。图中的阴影部分为学生用书，即教材，这部分的内容和学生上课时用的教材是一样的，而外围的部分是教师用书特有的。

翻开教师用书，其中间部分是学生用书的缩小版，但周围留出较宽的页边，页边中插入的内容则是学生教材中没有的，主要包括：教学内容与方法的补充材料、小实验、如何进行教学评价、部分习题答案等。在教师用书每一章的开头，还为教师提供了本章的教学计划、可以安排的实验和活动等（这部分内容的页码另编）。这样的设计做到了学生教材的所有内容在教师用书中都有，而且页码是完全相同的；同时也为教师提供了很多必要的辅助材料，它们与教学内容很匹配，给教师备课和上课带来了很多方便。

支撑系统不能替代教材，国外教师用书和教材是合为一体的，不会有这样的问题。尽管教师用书上有多种教学策略，还是建议教师辩证地对待、批判地吸收。而国内的教师用书则是独立型的，即在教材之外单独印刷一本书，这种做法比较传统。不过，如果教师对教材内容不熟悉，那么就必须同时使用并翻阅教材和教师用书两本书，才能有效地备课。

2.实验册与练习册

需要指出的是，这里的实验册与练习册，是指独立于教材之外的实验册与练习册。它们与教材应是配套的。市面上出版的习题集并不包括在内。虽然有的化学教材自身就包含了大量的实验以及练习题，但由于化学自身的学科特殊性与科学的探究性，在教材之外还需要补充一定数量的实验以及练习题。一方面，实验与练习可以使学生加深对概念的理解和巩固对原理的应用；另一方面，它们还可以培养学生的动手能力和自学能力。

在实验册与练习册的使用和实践上，国内外化学课没有很明显的差异。为了达到教学目标，国内外化学教师均会在教材实践的基础上，安排化学实验和练习的环节。差异更多地体现在实验与练习题的内容与训练方式本身，这点在前文已有详细的论述与比较。

3.多媒体资源

多媒体资源，又称数字化资源，是指以软件、视频、文件、图片、人机互动等形式出现的教学新媒介。它既可以是以网站或网页的形式存在，也可以以非网络的形式存在，比如光盘和录像带等。从前文的综述可以看出，目前，多媒体资源正在渗透进化学课堂实践的每一个环节。它为传统的教学提供了一种可选择的新思维，化学教育和信息技术的整合正在逐步形成并完善。但多媒体资源不能替代传统的教学，更不能替代教师本身，它更多地只是在辅助教师教学和学生自主学习、合作学习与探究学习。

4.实验仪器装备

化学学科的特殊性和科学教育的探究性，决定了化学课必须要做大量的实验和探究活动，与实验册上以及教材中罗列的实验相对应与匹配的就是硬件设施——实验仪器装备了。如果说化学教师是一名演员的话，那么实验仪器装备就是演员手里必不可少的重要道具。一堂成功的化学课，必定是需要借助“道具”来完成的。

教育环境是一种特殊的环境，是教学活动一个重要的前提条件。环境中的实验仪器设备对教师的教和学生的学均产生着广泛的影响，它们甚至会把教学活动导向不同的境界。实验仪器设备和社会大环境一样，从不同的方面影响和制约着科学教育的实践。实验仪器设备的配置，甚至实验室本身的建设，应具有一定的前瞻性、基础性和指导性［24］。(www.xing528.com)

5.教师专业素质

如果说显性的教材“支撑系统”是教师用书、实验册、练习册、多媒体资料以及仪器装备，那么隐性的教材“支撑系统”则是教师自身的专业素质。

有的时候，对于某些高阶的特定课程，如AP与IB化学课程，教师的专业素质会起决定性的作用。首先，相比其他美国高中化学课程，它们没有指定的教材，而且，IB课程甚至也没有专门的教师用书。其次，它们的实验和练习，相比其他美国高中化学课程，也有一定的自主选择性和开放性。这就对教师的专业素质提出了非常严格的要求，课程自身需要教师丰富的专业背景作为指导，才能保证课程实践的顺利进行。国外课程论中有一个重要的论点——“教师即课程”。一位优秀的经验丰富的教师，即使没有教材与教师用书，也能将化学课上得井井有条、引人入胜、津津有味、出神入化，其背后的“支撑系统”就是自身炉火纯青的专业素质。

教师专业发展的一个较高的层次就是自我发展。教师在大学时期的职前培养中所接触到的教育教学专业理论是极其有限的，有的课程与教学理论甚至是陈旧的。而教师在职后的培训及发展中所接触到的专业知识与技能却是无限的、多样的、发展的。从终身教育的角度看，教师在课堂里形成的教育教学风格是随着其年龄经验的增长而越来越娴熟的。优秀的国际课程的教师，应该是采取自我发展和在职系统化培训相结合的一体式教师专业发展模式。

（三）教材“支撑系统”的基本功能

结构决定性质，性质决定用途。教材“支撑系统”的基本功能，同样是由它们的要素决定的。在“支撑系统”各大显性要素发挥着各自不同的作用的同时，隐性“支撑系统”即教师专业素质也在发挥着重要的作用，而且最终这些要素是要通过教师的环节来实现并完成教学任务的。“支撑系统”不仅在技术层面有提高教学效果的功能，如果编制合理，还能帮助学生树立良好的科学精神及方法。

教材“支撑系统”的基本功能包括：辅助性、拓展性、优化性。

1.辅助性

支撑系统最主要的作用就是辅助功能。从教师的视角看，通过教师用书不仅可以了解教学内容的概貌，而且还能了解教学理念、教学目标、课时安排、重点和难点，这些要素有助于教师在上课之前就能尽快地融入教学节奏。同时，在教学设计的前期准备阶段，可以基本把握课堂教学的主轴、脉络和时间分配等技术性问题。另外，由于化学学科自身的特点，化学中的部分抽象性的概念和原理，如：原子结构里的电子云、化学反应中的热效应、溶液依数性、反应速率、化学平衡、酸碱滴定中的终点与等当点等，还可以通过多媒体资料以及实验、教具等形式直观地展示给学生。

从学生的角度看，尤其对于那些初步接触这些概念的学生，多媒体及实验可以辅助他们更形象地理解化学中的部分概念，对教材中的文字叙述加深印象。实践证明，学生对化学课里的多媒体演示以及动手实验等方式是非常欢迎的。

2.拓展性

支撑系统的第二个功能就是拓展性。教材实践归根到底还是要通过日常教学来实施和实现的。支撑系统里的参考用书会对各个层次的学生给出不同的策略性的教学建议，这样既有助于因材施教的教育基本原则，又可以拓展教师原有的教学思路、教学方式和方法，可以根据参考用书给出的建议并结合自己班级学生的具体情况，设计出具有一定针对性的教案。还可以开阔教师的国际教育视野，在第一时间了解到国际化学教育动态。这对于教师活学活用课程与教学的理论有一定的帮助，提高了教师教学设计的能力。从学生的角度看，一份个性化的练习、作业或实验报告，也可以大大激发自己化学学习的主观能动性，转变化学学习方式，同时也可以拓宽自己的视野，使自己的视野跳出教材，走进生活。

3.优化性

优化性可以从两个角度来分析。首先，它体现在教师教学的层面上。在教师原有的教学经验的基础之上，教师用书上的部分建议可以使教师优化组合有关教学模式，提升课堂教学的效率。而先进的实验仪器的配置，也可以优化高质量的化学教学。在硬件上，真正做到“人无我有、人有我优”。其次，它体现在学生学习的层面上。精选的练习题可以有助于学生的知识迁移和应用的能力，做到举一反三。国外的教材配套练习册是非常精炼的，而且还附有答题技巧，并不主张题海战术。这样做的目的就在于提高学生的学习效率和兴趣。而多媒体资源则可以吸引学生，在人机互动的过程中，培养他们的创造性思维和自主学习的方式。

（四）国内对教材支撑系统的研究现状综述

截至2015年8月，在中国期刊网“中国知网”数据库中，笔者分别以“化学教参”“化学教师用书”“化学实验册”“化学练习册”“化学练习”“化学资源”“化学网络资源”“化学多媒体”“化学实验仪器”以及“化学教师”等关键词作为检索依据，以期对化学教材“支撑系统”的国内研究现状有一个比较清晰的了解。值得一提的是，以“化学教材支撑系统”一词作为研究对象的文献并没有检索到。文献检索结果如表2-29。

表2-29　文献检索列表

续表

从文献检索结果来看，学者对“化学教师”“化学多媒体”“化学资源”“化学练习”等对象的研究是很热衷的，而传统意义上的教学参考书和教师用书的研究却寥寥无几。运用系统论的方法，对“支撑系统”里所有的要素进行分析和探讨更是没有检索到任何文献。因此，本文的研究旨在抛砖引玉，试图为今后更深层次的统整式的“支撑系统”比较研究提供一定的参考性意见和建议。