中美高中化學(xué)教材中化學(xué)反應(yīng)與能量?jī)?nèi)容的對(duì)比研究

呂天瑤 樊小英 李學(xué)強(qiáng) 魏夢(mèng)雪

10.3969/j.issn.1671-489X.2020.21.142

摘? 要 結(jié)合人教版高中《化學(xué)2》和美國(guó)髙中主流理科教材Chemistry： Concepts and Applications，以必修階段的“化學(xué)反應(yīng)與能量”內(nèi)容為例，對(duì)比研究中美高中化學(xué)教材在內(nèi)容呈現(xiàn)范圍及欄目設(shè)置兩個(gè)方面的異同點(diǎn)，探索適合我國(guó)教育現(xiàn)狀的理念和思路，以期給我國(guó)高中化學(xué)教材編寫(xiě)及教育工作一些啟示和參考。

關(guān)鍵詞 高中化學(xué);教材;化學(xué)反應(yīng)與能量;核心素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G633.8? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2020）21-0142-03

1 引言

教材是學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的主要材料，也是教師進(jìn)行教學(xué)的主要依據(jù)，因此，教材的開(kāi)發(fā)與編寫(xiě)影響著教師的教與學(xué)生的學(xué)。美國(guó)教育一直走在世界前列，對(duì)中美教材進(jìn)行對(duì)比研究，有利于更好地完善我國(guó)的教材，提升教材質(zhì)量，擴(kuò)大教材影響力。本文以人教版《化學(xué)2》[1]和美國(guó)高中主流理科教材Chemistry： Concepts and Applications（以下簡(jiǎn)稱《化學(xué)》[2]中必修階段的“化學(xué)反應(yīng)與能量”內(nèi)容作為研究對(duì)象，從內(nèi)容呈現(xiàn)位置和欄目設(shè)置兩個(gè)角度進(jìn)行對(duì)比，希望對(duì)進(jìn)一步提升我國(guó)高中化學(xué)教材質(zhì)量和教學(xué)水平有所幫助。

2 內(nèi)容呈現(xiàn)位置對(duì)比

“化學(xué)反應(yīng)與能量”是高中化學(xué)教材中的重難點(diǎn)內(nèi)容，我國(guó)人教版教材從初中到高中《化學(xué)2》、再到《化學(xué)選修4》，都涉及該專題的內(nèi)容。通過(guò)必修階段“化學(xué)反應(yīng)與能量”內(nèi)容的對(duì)比，可以為我國(guó)高中學(xué)生學(xué)習(xí)人教版《化學(xué)選修4》中第一章的內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。教材中內(nèi)容呈現(xiàn)的位置往往能夠看出編者意圖與理念，所以首先對(duì)兩版教材內(nèi)容呈現(xiàn)位置作了比較。關(guān)于必修階段“化學(xué)反應(yīng)與能量”內(nèi)容，人教版教材在《化學(xué)2》第二章的第1、2節(jié)中，美版教材在《化學(xué)》第20章的第1、2、3節(jié)中。兩版教材中該專題的知識(shí)內(nèi)容大致相同，但在內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系和內(nèi)容深廣度上還是有一定的區(qū)別。以下將從“化學(xué)反應(yīng)與能量”內(nèi)容的異同點(diǎn)兩個(gè)方面對(duì)兩版教材進(jìn)行比較。

中美高中教材必修階段“化學(xué)反應(yīng)與能量”內(nèi)容的相同點(diǎn)? 兩版教材中這部分內(nèi)容大致相同，均涉及與其他學(xué)科的交叉。比如在人教版《化學(xué)2》第二章的第1節(jié)中，首先介紹化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因，然后通過(guò)生產(chǎn)、生活中的實(shí)例來(lái)讓學(xué)生理解化學(xué)能與熱能、電能間的相互轉(zhuǎn)化。這些例子中提到生物圈內(nèi)能量的轉(zhuǎn)化包括植物的光合作用、人體內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化等。將太陽(yáng)的熱能、水蒸氣的勢(shì)能、流動(dòng)水產(chǎn)生的動(dòng)能、樹(shù)木燃燒儲(chǔ)存的化學(xué)能之間存在的聯(lián)系，通過(guò)圖與文字的描述，形象地體現(xiàn)了能量在生物界的轉(zhuǎn)化，促使學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系。人教版教材在這一節(jié)中體現(xiàn)了化學(xué)與生物、物理學(xué)科間的交叉和融合，這種學(xué)科間的交叉滲透有利于課程理念和課程目標(biāo)的貫徹與落實(shí)，更有利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)和遷移能力的形成[3]。

同樣，在美版《化學(xué)》教材第20章第3節(jié)中單獨(dú)將光合作用放為一節(jié)，首先介紹光合作用的概念，然后說(shuō)明植物光合作用的場(chǎng)所——葉綠體，并對(duì)葉綠體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)闡述，強(qiáng)化學(xué)科間的聯(lián)系。學(xué)科間的交叉滲透可以實(shí)現(xiàn)各學(xué)科在理論、方法和思維等方面的有機(jī)融合，是課程改革的必然趨勢(shì)，更符合當(dāng)代社會(huì)發(fā)展的要求[4]。

中美高中教材必修階段“化學(xué)反應(yīng)與能量”內(nèi)容的區(qū)別? 兩版教材在內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系和內(nèi)容深廣度方面有一定區(qū)別。我國(guó)教材該專題的相關(guān)內(nèi)容分兩冊(cè)書(shū)呈現(xiàn)，而美國(guó)僅為一冊(cè)。人教版教材從初中到高中《化學(xué)2》、再到《化學(xué)選修4》都涉及該專題的學(xué)習(xí)，可以看出我國(guó)教材將初高中階段進(jìn)行了銜接，整體呈螺旋式編排，逐步構(gòu)成完整的知識(shí)體系，符合我國(guó)中學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)。美版教材沒(méi)有采用螺旋式編排的模式，而是選擇與科技、生活、社會(huì)及多學(xué)科相互交叉的模式，且教學(xué)方法相對(duì)自由。

如在解釋氫氣與氧氣反應(yīng)釋放能量時(shí)，如圖1所示，美版教材用一個(gè)形象的反應(yīng)圖表示，學(xué)生能夠輕易理解氫氣與氧氣反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng);后面緊密聯(lián)系生產(chǎn)生活，提到這種反應(yīng)產(chǎn)生的能量可用來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)。美版教材強(qiáng)調(diào)知識(shí)的實(shí)用性，注重學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解及應(yīng)用。

3 欄目設(shè)置對(duì)比

教材欄目的設(shè)置在轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式方面起到重要作用，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，使學(xué)習(xí)的指向性更強(qiáng)[5]。人教版教材“化學(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)在《化學(xué)2》中涉及的欄目類型有“學(xué)與問(wèn)”“詞源”“思考與交流”“實(shí)驗(yàn)”“科學(xué)視野”“資料”“資料卡片”“科學(xué)探究”“實(shí)踐活動(dòng)”“歸納與整理”，欄目類型及設(shè)置功能具體情況見(jiàn)表1。

美版教材“化學(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)在《化學(xué)》中涉及的欄目類型有“本節(jié)預(yù)覽”“詞源”“迷你實(shí)驗(yàn)”“化學(xué)實(shí)驗(yàn)”

“化學(xué)在線”“化學(xué)與生活”“化學(xué)與社會(huì)”“化學(xué)與技術(shù)”，欄目類型及設(shè)置功能具體情況見(jiàn)表2。

中美高中教材必修階段“化學(xué)反應(yīng)與能量”欄目設(shè)置的相同點(diǎn)? 通過(guò)對(duì)比可以看出，兩版教材中有些欄目設(shè)置的功能是相同的，比如：人教版教材和美版教材中的“詞源”欄

目，都是幫助學(xué)生理解教材某詞意思，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容;人教版教材中的“實(shí)驗(yàn)”欄目與美版教材中的“化學(xué)實(shí)

驗(yàn)”欄目，都是引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，發(fā)散學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度;人教版教材中的“科學(xué)視野”欄目與美版教材中的“化學(xué)在線”欄目，都為啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，拓寬學(xué)生的知識(shí)面。

中美高中教材必修階段“化學(xué)反應(yīng)與能量”欄目設(shè)置的區(qū)別? 由于中美兩國(guó)的科技發(fā)達(dá)程度不同，兩國(guó)的教育理念還是有一定區(qū)別的。從整體來(lái)看，我國(guó)人教版欄目設(shè)置還是傾向于知識(shí)技能的訓(xùn)練，比如“實(shí)驗(yàn)”欄目，有很強(qiáng)的目的性，就是為學(xué)科知識(shí)服務(wù);而美版中“化學(xué)實(shí)驗(yàn)”欄目、“迷你實(shí)驗(yàn)”欄目等，在為學(xué)科知識(shí)服務(wù)的同時(shí)，更加關(guān)注與實(shí)際生活的聯(lián)系，注重調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，突出對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力及創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。

4 結(jié)論

總的來(lái)看，中美兩國(guó)教材各有千秋，兩國(guó)教材都比較注重化學(xué)與其他學(xué)科的聯(lián)系。我國(guó)教材內(nèi)容直觀，學(xué)生在學(xué)習(xí)中容易接受;主題明確，教師在教學(xué)中容易操作。美版教材注重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、創(chuàng)新探究能力。相比較而言，兩國(guó)教材在欄目設(shè)置方面，我國(guó)教材側(cè)重于知識(shí)技能的訓(xùn)練，而在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)方面，美國(guó)教材更顯優(yōu)勢(shì)。那么，在符合我國(guó)國(guó)情和中學(xué)生認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn)的基礎(chǔ)之上如何借鑒國(guó)外教材的優(yōu)點(diǎn)？通過(guò)以上對(duì)比，筆者從三個(gè)方面提出幾點(diǎn)建議。

1）在教師教學(xué)上：適當(dāng)借鑒美國(guó)教學(xué)理念，增加與生活和其他學(xué)科聯(lián)系緊密的實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)容，也可以適當(dāng)從微觀層面進(jìn)行分析講解，有利于提高學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力及宏微證據(jù)推理的能力。

2）在學(xué)生學(xué)習(xí)上：讓學(xué)生有更多機(jī)會(huì)主動(dòng)體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，使學(xué)生抱著好奇心情不自禁地融入學(xué)習(xí)情境，并且獲得愉快的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

3）在教材編排上：教材中欄目的設(shè)置不能只注重知識(shí)本身，應(yīng)該促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展和落實(shí)學(xué)科的知識(shí)價(jià)值， 把握好學(xué)生核心素養(yǎng)方面的培養(yǎng)，促使學(xué)生全面發(fā)展[6]。

參考文獻(xiàn)

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