中美無機化學(xué)教材比較研究

朱 可，劉 翠，沙 蒙，劉潤芯，丁紫薇

(江蘇師范大學(xué) 化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，江蘇 徐州 221116)

1 中美教材的比較

1.1 內(nèi)容設(shè)置

《無機化學(xué)》的編寫考慮到高中和大學(xué)化學(xué)課程內(nèi)容的銜接，知識起點低且特別重視化學(xué)基礎(chǔ)知識的鋪墊，使教學(xué)內(nèi)容不出現(xiàn)過大的跳躍而使學(xué)生難以接受。在第一篇中，系統(tǒng)的介紹了化學(xué)反應(yīng)原理等知識，為以后的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，同時也充分考慮了學(xué)生對課程的自學(xué)的方便性，敘述上詳盡明了。而《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》更加注重知識的理解順序，先介紹了學(xué)科特點、學(xué)科歷史等內(nèi)容，然后展開知識點；而且除了基礎(chǔ)知識，又闡述了相關(guān)交叉學(xué)科的內(nèi)容，有利于學(xué)生將基礎(chǔ)化學(xué)的課程內(nèi)容做到相互貫通，對化學(xué)學(xué)科形成系統(tǒng)的知識體系。

表1 《無機化學(xué)》和《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》內(nèi)容設(shè)置

從內(nèi)容豐富度來看，兩套教材都能引入人文文化，將化學(xué)史融入理論教學(xué)，加強不同學(xué)科間知識的相互滲透和融合，拓寬學(xué)生的知識面。兩套教材中加入了圍繞化學(xué)與環(huán)境、材料、信息、能源與生命等社會和科技熱點，使學(xué)生了解化學(xué)與提高人類生活質(zhì)量的關(guān)系和化學(xué)在社會可持續(xù)發(fā)展中的地位和作用[1]。

1.2 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

《無機化學(xué)》體系結(jié)構(gòu)層次清晰、簡單明了，《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》體系結(jié)構(gòu)層次豐富。

表2 《無機化學(xué)》和《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》體系結(jié)構(gòu)

前置結(jié)構(gòu)中，《無機化學(xué)》設(shè)有數(shù)字課程使用說明，豐富知識的呈現(xiàn)形式，拓展教材內(nèi)容；前言著重介紹教材的編寫歷程；采用篇-章-節(jié)的結(jié)構(gòu)目錄，選學(xué)內(nèi)容以加星號或小號字表示，方便不同專業(yè)要求或各院校的不同教學(xué)要求，條理性強。《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》的前言重在介紹新版的特點，突出教材的新穎性；把目錄分為“Brief Contents”和“Contents”兩部分，前者列出大框架，后者將每一章每一節(jié)的細節(jié)內(nèi)容列出。

在主體結(jié)構(gòu)上，《無機化學(xué)》每章除了思考題和習(xí)題，還有化學(xué)視野模塊。值得一提的是，《無機化學(xué)》的化學(xué)視野部分選取了無機化學(xué)在科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、實際應(yīng)用、分支學(xué)科的知識與發(fā)展等方面的內(nèi)容，如環(huán)境(溫室效應(yīng)、臭氧層問題、酸雨、化學(xué)煙霧)、能源(核能、氫能、燃料電池)、血液中的pH值和氧的平衡、高溫超導(dǎo)材料、金屬有機化合物、簇合物、大環(huán)配合物、光電子能譜、配合物分子軌道理論等[2]。但同時，盡管各章的化學(xué)視野選題不錯，但總體內(nèi)容缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃[3]。《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》的編寫重在豐富性，涵蓋了無機化學(xué)的交叉學(xué)科、最新研究進展和成果，配位化學(xué)、有機金屬化學(xué)、生物無機和環(huán)境化學(xué)等。而且，在每章結(jié)尾標(biāo)明了參考文獻，為學(xué)生提供了深層次的學(xué)習(xí)資源。這也表明教材知識點有理有據(jù)，編訂嚴謹、科學(xué)。

1.3 插圖和版面設(shè)計

由圖1可見，《無機化學(xué)》的插圖數(shù)量只有《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》的一半，且兩者的插圖不僅在數(shù)量上存在差異，在質(zhì)量上也是如此。《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》排版印刷精美，注重畫面的美感，插圖大多采用彩圖，顏色鮮明、多樣，相比于《無機化學(xué)》簡單的黑白灰色調(diào)，更能在視覺上吸引學(xué)生的注意力。除了知識點所需的插圖，還會在章節(jié)開頭用圖片導(dǎo)入課堂，吸引學(xué)生注意力。這些設(shè)計對于學(xué)生來說有很大的感染力 ,有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。而《無機化學(xué)》從封面到內(nèi)容都缺少色調(diào)表現(xiàn)，大都是黑白灰色調(diào)，除了一些必不可少的圖片，書中沒有精美的插圖。這也是目前我國教材普遍存在的問題[3]。

圖1 《無機化學(xué)》和《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》圖表數(shù)量

1.4 習(xí)題設(shè)計

從課后習(xí)題來看,《無機化學(xué)》設(shè)計的習(xí)題側(cè)重對學(xué)過知識的總結(jié)概述，考查對常用知識的記憶，還含有涉及面廣、綜合性的難度較大的題目。這有利于引導(dǎo)學(xué)生舉一反三，深入探討所遇到的問題，從而提高學(xué)生的問題解決能力?！禝NORGANIC CHEMISTRY,4/E》的習(xí)題設(shè)計全面，注重實踐能力，巧妙利用網(wǎng)絡(luò)，整體設(shè)計更注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。

比如針對“原子結(jié)構(gòu)”設(shè)計的習(xí)題，《無機化學(xué)》中是“試著解釋Na的第一電離能小于Mg，而第二電離能則大于Mg”，在《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》中是“有許多網(wǎng)站顯示原子軌道，使用搜索引擎查找f軌道的完整集合。一組中有多少個軌道？描述軌道的節(jié)點；觀察主量子數(shù)增加時，徑向函數(shù)節(jié)點的變化。打印每個網(wǎng)站使用的網(wǎng)址以及軌道的草圖?！边@兩道題都位于習(xí)題的最后。從這兩題可以看出《無機化學(xué)》的習(xí)題側(cè)重考查概念的記憶內(nèi)容，；《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》的習(xí)題側(cè)重學(xué)生動手與思考結(jié)合，在實踐中強化學(xué)生對知識的理解。

與《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》相比，《無機化學(xué)》習(xí)題顯得少且形式單一，以驗證和幫助記憶教材內(nèi)容的習(xí)題為主，缺乏與實際生活相結(jié)合以及探索和思考性的題目。因此，有必要增加習(xí)題數(shù)量和提高習(xí)題的質(zhì)量，習(xí)題要注重理論聯(lián)系實際。

2 啟示

2.1 學(xué)科方面

《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》教材內(nèi)容覆蓋面廣，素材廣泛豐富；教材編排精美，圖文并茂；不同版本之間有創(chuàng)新，有亮點；但知識點分布凌亂。優(yōu)勢是綜合性強，實踐性強，內(nèi)容前沿。

《無機化學(xué)》教材內(nèi)容層次清晰，結(jié)構(gòu)嚴謹，教材編排邏輯性強，但知識點之間缺乏銜接，語言的運用相對枯燥。優(yōu)勢是專業(yè)性強，知識點多，理論性強，比較傳統(tǒng)。

教材是知識的載體，也是培養(yǎng)科學(xué)思維方法和創(chuàng)新能力的重要媒介。教材在圖書更新、精選內(nèi)容的同時，也應(yīng)該注意到在介紹知識的過程中有意識地強化對科學(xué)思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在加強本學(xué)科知識的同時，注意吸收邊緣科學(xué)的內(nèi)容。隨著科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，學(xué)科之間聯(lián)系增多，交叉學(xué)科和邊緣學(xué)科增多，新編教材應(yīng)該考慮到這種發(fā)展。例如注意分析化學(xué)、物理化學(xué)、有機化學(xué)內(nèi)容在無機化學(xué)中的交叉內(nèi)容，增加生物無機化學(xué)、有機金屬化合物等內(nèi)容，使學(xué)生具備綜合化知識[4]。

2.2 學(xué)生方面

傳統(tǒng)的教學(xué)觀念以教師、教學(xué)、課堂為主體，忽視學(xué)生的主體性。現(xiàn)代教學(xué)理念以學(xué)生發(fā)展為本，強調(diào)教學(xué)要遵循學(xué)生的認知規(guī)律和心理發(fā)展順序。教材也需要與時俱進，適當(dāng)增加背景知識、人文知識，促進科學(xué)教育與人文教育結(jié)合。在教材的插圖、版面的設(shè)計上，應(yīng)符合其發(fā)展特征。設(shè)計例題、習(xí)題時，重視開放題與實踐題,鼓勵學(xué)生多角度、多層次地思考問題，發(fā)掘?qū)W生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。當(dāng)然，無機化學(xué)教材設(shè)計也要有助于發(fā)揮教師的創(chuàng)造性,在內(nèi)容編排體系、呈現(xiàn)方式等方面給教師較大的創(chuàng)造空間,使教師在實踐中充分發(fā)揮教學(xué)的主動性和創(chuàng)造性[1]。

2.3 社會方面

社會制約著化學(xué)，化學(xué)作用于社會。基礎(chǔ)無機化學(xué)教材不僅要講清楚基本概念與原理的內(nèi)涵,還應(yīng)該講清它們的實際應(yīng)用情況及與現(xiàn)實生活的聯(lián)系。如編寫有關(guān)物質(zhì)制備等內(nèi)容時,可以穿插有關(guān)綠色化學(xué)的知識。另外,就現(xiàn)今人們所關(guān)心的問題,引入生物固氮、臭氧層、能源短缺和新能源的開發(fā)和利用等內(nèi)容,引導(dǎo)同學(xué)將所學(xué)知識與現(xiàn)實生活聯(lián)系起來,真正使無機化學(xué)內(nèi)容為社會發(fā)展服務(wù)[5]。