化學,這個神秘而又吸引人的學科,以其無盡的可能性和挑戰性,引領著我們走進一個充滿奧秘的世界。今天,我們將一同揭開這個世界的新篇章——全新的國際文憑大學預科(IBDP)化學課程。
本文將從三個層面:內容變動、方法論革新、新生寄語,詳細闡述此次IBDP化學改革的內容以及對廣大IB學子的影響
第一章
考察內容變動 IBDP 化學

首先,內部測試(Internal Assessment)的分值與時間未有變動,但形式上可以小組為單位完成,每個學生仍然需要提交自己的報告(比方說,小組成員使用的實驗方法或許相同,但每個人提交的實驗數據與計算結果應該有一定差異)。字數上限調整為3000詞,同時評分標準由以前的五個縮減為四個。
然而,改革前外部測試(External Assessment)化學原本包含有四個可選章節(Options),其外部測試包含在了Paper 3的Section B 中,分別是:
· Option A: Materials(材料)
· Option B: Biochemistry(生物化學)
· Option C: Energy(能源)
· Option D: Medicinal chemistry(醫藥化學)
考試時,學生需要對其中一個Option里的題作答。每個Option雖然內容不同,但是涵蓋的知識技能往往都與量化、分析、有機化學、以及環境化學相關。
化學SL而言,單個Option章節的教學時間為15小時,占總110小時的大約14%。同時,Paper 3占據學科總成績的20%,而Option章節又占據Paper 3的35分總分中的20分,所以換算下來相當於總成績的11.4%。
化學HL而言,單個Option章節的教學時間為25小時,也占總180小時的大約14%。同時,Paper 3占據學科總成績的24%,而Option章節又占據Paper 3的45分總分中的30分,所以換算下來相當於學科總成績的16%。
一般學校在教學方面可以只針對四個Option之一,或是選擇其中若干個以給學生更多取捨的餘地。至於哪種教案更有優勢也是眾說紛紜,但是對於學生來說,難免會有主觀的考量,比如Option之間的相對難度或許會因人而異。另外,IBDP證書上並不會表明學生選擇的Option是哪個。

在此次改革之後,外部測試總時長與以前一致(SL為3小時,HL為4.5小時),但將從三套試卷減少到兩套。以往Option章節的部分內容將被刪除,剩餘內容則會融入到兩套試卷中,均不再是選答題。Option中仍會保留的內容大致如下:
· 原子經濟性(atom economy)
· 鍵三角(bonding triangle diagrams)
· 縮聚反應(condensation polymerization)
·緩衝溶液相關計算(buffer solution calculations)
· 酸雨(acid deposition)
· 溫室效應(greenhouse effect)
· 生化燃料、燃料電池、蓄電池(biofuels, fuel cells and secondary voltaic cells)
此外,原所有必修章節中的部分概念也會進行調整或刪減,比如化學SL中將不再需要學習如何用質譜法測定相對原子質量、共振結構、蓋斯定律、平衡反應商等概念。化學SL和HL中也不再要求對諸如二氧化硫排放的減少、生化需氧量、d軌道的能級分裂、非整數的反應級數等知識進行理解與詮釋。
另外,由於外部測試內容的變動,資料手冊(data booklet)也從38頁刪減到了23頁。部分章節中的專業名詞與定義也被修訂、精鍊。由於整體改動較多,不一一列舉,有興趣者可以參考IB官網。
這份全新的課程設計,旨在讓我們看待化學的視角發生轉變,將化學的一切知識構建出一個巨大的網絡。在這個網絡中,每一個知識點都緊密相連,互相影響,就像生命中的一切元素那樣。而我們,將會在這個知識網絡中盡情探索,不斷發現新的聯繫和可能。
第二章
方法論革新 IBDP 化學

除了概念理解的革新外,新的化學課程還著重培養學生們的實踐技能。實驗技術、數學技能和科技運用,將會成為課程的重點,幫助學生們培養適應未來的能力。學生不僅更加重視實驗室技能的學習,包括傳統的實驗技術和科技的應用。也將學習如何評估誤差和不確定性對科學探究的影響,甚至有機會接觸分子建模等前沿運用電腦技術解決化學問題,為他們在真實世界中的科學工作做好準備。這些實驗操作的機會,使得化學不再是一門「玄之又玄」的學問,而是看得見摸得著的變化;同時,大量新技術的引用,也順應著電腦技術崛起的當下,不僅磨鍊了學生的思維和解決問題的能力,也為他們適應瞬息萬變的世界做出充足應變準備。
這次改革引起許多IB化學授課教師共鳴。在改革後,原本分門別類,被攤在不同章節的知識,課改後的教綱更強調知識內部的共性,也更要求學生融會貫通的能力,幫助學生搭建屬於自己的知識網絡。具體來說,在外部體現是更注重應用、實驗和新技術的結合,而在內部表現為學生對知識的內化能力、思維的發散性和對知識脈絡的建構。

當然這次化學課程革新對教師的教學提出了新的挑戰。面對全新的化學課程,教師要注意整合概念、多元化教學方法、鼓勵探索和創新。首先新的IB化學課程強調概念的理解,而不僅僅是事實的記憶。在設計教學策略時,可以考慮如何將不同的化學概念聯繫起來,讓學生看到它們之間的聯繫。這種方式可以幫助學生更好地理解和應用這些概念。其次教師可以使用不同的教學方法以適應不同學生的學習風格。例如,可以使用講座、小組討論、實驗、項目等多種方法。最後不要忘了鼓勵學生進行探究學習,發現和解決問題。為此,可以設計一些需要學生進行實際操作或研究的活動。
第三章
寄語 IBDP 化學

對於學生而言,勿需為考察內容的變動憂心,畢竟涉及到所學內容的增刪跟進教師步伐即可,過度關注和之前相比,現在內容有何變化,只是徒增焦慮,充其量是在練習時,使用往年試卷,可能需要跳過部分涉及到舊考綱的題目。與此同時,學生更應注重自己綜合素質的培養。這包括:實驗技術 – 不只是通常意義的進實驗室擺弄瓶瓶罐罐,同時也要精進自己的統計、計算誤差能力,以及利用電腦建模等新興實驗手段;思想方法 – 改革後,原本部分學生存在的「當一天和尚,撞一天種」的思維勢必會受到巨大衝擊。在新課綱強調知識內部的聯繫下,學生也應及時培養出自己融會貫通的能力,早日建立正確的學習觀念。
變革總是充滿挑戰。對於教師來說,如何在教學中強調不同概念間的聯繫,如何提供更多的實踐機會,將是需要我們探索和思考的問題。而對於學生來說,養成新的學習方法,注重實驗以及新技術,則是首要任務。此外,儘管新課程減少了選擇題的占比,但這也帶來了更大的靈活性,讓學生的興趣和需求能夠被更好地融入到課程中。
