中美初中化學(xué)教材的對(duì)比思考

甘夢(mèng)萍+張麗霞

[摘 要]以“金屬材料”的內(nèi)容為例對(duì)我國(guó)人教版初中化學(xué)教材與美國(guó)初中主流科學(xué)教育教材《科學(xué)探索者》進(jìn)行了對(duì)比研究，結(jié)合泰勒原理從內(nèi)容結(jié)構(gòu)和知識(shí)呈現(xiàn)等方面進(jìn)行比較，兩版教材各具特色，相比人教版，美版教材更強(qiáng)調(diào)從概念的應(yīng)用中學(xué)習(xí)研究物質(zhì)的方法；從本質(zhì)認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì)；注重學(xué)科之間的滲透。

[關(guān)鍵詞]中美化學(xué)教材；對(duì)比思考；金屬材料；初中化學(xué)

[中圖分類號(hào)] G633.8[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 16746058（2017）35005703

教材，即供教學(xué)所用的材料，它是影響教學(xué)質(zhì)量的基本要素之一。教材是由一定的育人目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)活動(dòng)方式分門別類組成的可供學(xué)生閱讀、試聽和加以操作的資料，既是教師進(jìn)行教學(xué)的主要材料，又是學(xué)生認(rèn)識(shí)世界的媒體。由此可知，教材是“教什么”“如何教得更好”和“如何更好地設(shè)計(jì)教學(xué)，展開教學(xué)活動(dòng)”的依據(jù)；教材是教師的好幫手；教材能提供許多學(xué)習(xí)資料，供學(xué)生了解新事物，并啟迪新的思考方式。因此，教材對(duì)于教學(xué)、教師和學(xué)生有著十分重要的作用。

不同的國(guó)家，對(duì)于教材內(nèi)容的設(shè)計(jì)和編排存在較大差異，這直接影響到學(xué)生素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。如在國(guó)際化學(xué)奧林匹克競(jìng)賽中，我國(guó)的學(xué)生通常理論成績(jī)較占優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐方面相對(duì)較弱，這已引起我國(guó)化學(xué)教育工作者的思考。美國(guó)學(xué)生的科學(xué)成績(jī)一直處在世界前列，其中科學(xué)教材起著重要的作用。我國(guó)絕大多數(shù)省份的初中學(xué)校主要使用人教版初中學(xué)校則化學(xué)教材，美國(guó)初中學(xué)校則以《科學(xué)探索者》作為初中化學(xué)教材，因此有必要對(duì)這兩種教材進(jìn)行對(duì)比研究，取長(zhǎng)補(bǔ)短，優(yōu)化教材的編寫。通過對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，兩版教材的編排在內(nèi)容的安排、側(cè)重點(diǎn)和學(xué)生素養(yǎng)的培養(yǎng)等方面都存在較大差別。由于“金屬材料”章節(jié)在教材中占有重要的地位，是學(xué)生初中階段學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，同時(shí)金屬材料是生活中常見的材料，與生活聯(lián)系緊密，體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科與生活密切相關(guān)的特點(diǎn)，所以本文以“金屬材料”這一重要內(nèi)容為例，對(duì)美國(guó)版（簡(jiǎn)稱“美版”）教材與我國(guó)人教版教材進(jìn)行分析，以期同行能夠從中獲得一些有益的思考和啟示。

一、中美初中化學(xué)教材的對(duì)比分析

1.內(nèi)容及整體結(jié)構(gòu)的對(duì)比分析

人教版九年級(jí)《化學(xué)》是我國(guó)大部分地區(qū)現(xiàn)行使用的初中化學(xué)教材，分上、下冊(cè)，共兩本，以生活主題為中心，主要從分子、原子的角度研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及變化規(guī)律?！敖饘俨牧稀睂儆凇吧磉叺奈镔|(zhì)”板塊的內(nèi)容，該板塊編排在人教版九年級(jí)下冊(cè)第八章，主要內(nèi)容包括“金屬材料”“金屬的化學(xué)性質(zhì)”“金屬資源的利用和保護(hù)”三個(gè)知識(shí)點(diǎn)。在學(xué)習(xí)“金屬材料”之前，學(xué)生通過氧氣、水、碳及其化合物等身邊常見物質(zhì)的學(xué)習(xí)，具備了一定的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，掌握了基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)金屬材料，可豐富元素及其化合物的知識(shí)，體現(xiàn)化學(xué)與生活的密切聯(lián)系，同時(shí)也為學(xué)生進(jìn)入高中階段學(xué)習(xí)其他元素及化合物做好鋪墊。

《科學(xué)探索者》是美國(guó)現(xiàn)行的初中主流理科教材，全書分為17個(gè)組冊(cè)，內(nèi)容涵蓋物理、化學(xué)、環(huán)境、動(dòng)物、遺傳等各科學(xué)領(lǐng)域，涉及化學(xué)的分冊(cè)有《化學(xué)反應(yīng)》《物質(zhì)的構(gòu)成》《科學(xué)探究》《地球上的水》《環(huán)境科學(xué)》。金屬材料的內(nèi)容分布在《物質(zhì)構(gòu)成》《化學(xué)反應(yīng)》的“元素周期表”“探索物質(zhì)”及“原子和化學(xué)鍵”等章節(jié)，以元素、元素周期律和化學(xué)鍵等化學(xué)概念作為載體，介紹金屬及合金的性質(zhì)以及金屬在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。美版兩冊(cè)教材的編輯主題不同?！段镔|(zhì)構(gòu)成》分冊(cè)以宏觀角度介紹身邊常見物質(zhì)，《化學(xué)反應(yīng)》分冊(cè)從微觀視角探析化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的微粒變化情況。兩冊(cè)教材關(guān)于金屬材料的知識(shí)容量大，分冊(cè)介紹有利于減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，提升學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解程度，培養(yǎng)學(xué)生宏觀與微觀結(jié)合的思維。

兩版教材主體內(nèi)容的設(shè)計(jì)見表1。

19世紀(jì)，美國(guó)著名教育學(xué)家和課程理論專家拉爾夫·泰勒（RalphaW.Tyler），在其《課程與教學(xué)基本原理》一書中提出了五條選擇學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的原則。兩版教材的內(nèi)容安排都遵循了這一原理，課本上的知識(shí)均與實(shí)際生活緊密聯(lián)系在一起，保證了學(xué)生有機(jī)會(huì)將所了解、所學(xué)的知識(shí)和生活聯(lián)系在一起，并有機(jī)會(huì)在實(shí)踐中應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，在知識(shí)的進(jìn)一步求知和應(yīng)用實(shí)踐中獲得滿足感?？梢姡瑑煞N版本的教材大方向是一致的，均根據(jù)青少年的身體和心理發(fā)展特點(diǎn)，通過闡述豐富的化學(xué)內(nèi)容，列舉嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄炕顒?dòng)，以體驗(yàn)科學(xué)奧秘的方式來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

根據(jù)表1可知，在知識(shí)內(nèi)容上，兩版教材均圍繞金屬材料在生活、生產(chǎn)中的運(yùn)用來(lái)敘述金屬的性質(zhì)，體現(xiàn)了化學(xué)與生活聯(lián)系密切的學(xué)科特點(diǎn)。美版教材內(nèi)容豐富、跨度大，以元素、元素周期律和化學(xué)鍵等化學(xué)概念作為基石來(lái)講述金屬的性質(zhì)，注重宏觀與微觀的聯(lián)系?！段镔|(zhì)構(gòu)成》分冊(cè)結(jié)合元素周期表，將其中涉及的金屬元素都進(jìn)行了介紹，并讓學(xué)生尋找其中的規(guī)律；《化學(xué)反應(yīng)》分冊(cè)結(jié)合金屬鍵來(lái)理解金屬發(fā)生變化時(shí)其內(nèi)部“電子海洋”的變化情況。兩冊(cè)教材共同講述金屬材料，體現(xiàn)了美版教材“為什么”的探究本源思想，使學(xué)生知其然，且知其所以然，利于學(xué)生靈活地理解知識(shí)而非機(jī)械地死記硬背。同時(shí)，在“金屬鍵”課題中提到了“電子海洋”，這是物理化學(xué)和信息化學(xué)方面的知識(shí)，體現(xiàn)了美版教材內(nèi)容涉獵面廣，注重學(xué)科知識(shí)間的橫向聯(lián)系以及知識(shí)間的綜合性學(xué)習(xí)的特點(diǎn)。

而人教版教材內(nèi)容跨度小，重點(diǎn)內(nèi)容突出，主要結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)講述常見金屬（鋁、鐵、銅和銀等）的性質(zhì)和用途，體現(xiàn)化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，重視培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作思維；在編排上注重選取與核心知識(shí)相關(guān)的內(nèi)容作為學(xué)習(xí)材料，如金屬與酸、鹽等的反應(yīng)，內(nèi)容排布思路清晰，利于幫助學(xué)生把握教材的編排思路，形成知識(shí)體系。由此可見，人教版重視知識(shí)的深度，但在知識(shí)廣度方面，沒有強(qiáng)調(diào)化學(xué)與其他學(xué)科間的聯(lián)系與融合，不利于提升學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。

兩版教材涉及的知識(shí)要素相似，重點(diǎn)都是金屬與合金的性質(zhì)及其在生活中的應(yīng)用。但兩版教材的邏輯順序各有差異：美版基于化學(xué)概念或原理，將物質(zhì)的認(rèn)識(shí)以個(gè)別到一般、宏觀到微觀的方式呈現(xiàn)，利于學(xué)生了解掌握知識(shí)及其變化本質(zhì)，符合由表及里、循序漸進(jìn)的認(rèn)知規(guī)律。我國(guó)人教版遵循“物理性質(zhì)——化學(xué)性質(zhì)——從化學(xué)到生活”的認(rèn)知順序，知識(shí)體系系統(tǒng)性較強(qiáng)，學(xué)生容易構(gòu)建學(xué)科知識(shí)框架，但固定的思維模式限制了思維的發(fā)散性和靈活性。在這樣的思維模式訓(xùn)練下，學(xué)生循規(guī)蹈矩，思想容易僵化而缺乏奇思妙想。此外，人教版教材中雖陳述了常見金屬在生活中的應(yīng)用與防護(hù)，但是缺乏學(xué)生參與其中的環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致教材中安排的日常生活中生動(dòng)有趣的化學(xué)知識(shí)并沒有得到較多的關(guān)注和實(shí)踐，沒能充分發(fā)揮它的潛能，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；缺乏課本（理論）與社會(huì)（實(shí)踐）的聯(lián)系，缺乏從生活實(shí)踐探究理論的高層次提升，同時(shí)也降低了化學(xué)學(xué)科對(duì)實(shí)踐和動(dòng)手能力的要求。endprint

可見，從知識(shí)結(jié)構(gòu)、內(nèi)容豐富程度來(lái)看，美版教材知識(shí)內(nèi)容豐富，知識(shí)編排既有深度又重視廣度，同時(shí)注意各學(xué)科之間的聯(lián)系，強(qiáng)調(diào)了對(duì)知識(shí)的理解與掌握，從宏觀到微觀的遞進(jìn)順序遵循從易到難、由淺入深的認(rèn)知規(guī)律；此外，學(xué)科的橫向交錯(cuò)鍛煉了學(xué)生的思維能力，基礎(chǔ)的扎實(shí)和廣度決定了學(xué)生將來(lái)發(fā)展的深度，盡管難度相對(duì)較大，但卻又不失時(shí)機(jī)地激發(fā)出學(xué)生的求知欲和探索欲。人教版教材知識(shí)線索性強(qiáng)，重點(diǎn)內(nèi)容突出，強(qiáng)調(diào)對(duì)本學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)和鞏固，夯實(shí)了學(xué)科基礎(chǔ)，有助于學(xué)生構(gòu)建學(xué)科知識(shí)框架，但知識(shí)模式化，不利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維和創(chuàng)新思維，同時(shí)不同學(xué)科間知識(shí)的交叉廣泛和深入不夠，不利于創(chuàng)新型和綜合型人才的培養(yǎng)。

2.呈現(xiàn)方式的對(duì)比分析

美版教材在介紹金屬的物理性質(zhì)時(shí)，先從生活經(jīng)驗(yàn)入手，從宏觀上介紹金屬的物理性質(zhì)：光澤、延展性、導(dǎo)電導(dǎo)熱性及其定義等，并列舉生活例子幫助學(xué)生理解；再通過金屬鍵，從金屬內(nèi)部“電子海洋”的微觀角度解釋金屬的物理性質(zhì)。

美版教材在介紹金屬化學(xué)性質(zhì)時(shí)，直接告訴學(xué)生金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是失去電子，再結(jié)合圖片列舉例子，讓學(xué)生自己動(dòng)腦筋找出理論和現(xiàn)象間的本質(zhì)聯(lián)系。如鈉易與空氣、水發(fā)生反應(yīng)，活潑性強(qiáng)，應(yīng)保存在煤油中；而金與鈉相反，其活潑性差，較難發(fā)生反應(yīng)等。此外，美版教材還順理成章地采用族的概念及遞變規(guī)律介紹了元素周期表中的金屬元素：同族性質(zhì)相似，不同族性質(zhì)遞變；并且每一族都列舉具體元素的性質(zhì)和用途。美版教材的整體敘述體現(xiàn)了知識(shí)的延續(xù)傳承，更讓學(xué)生明白知識(shí)的學(xué)無(wú)止境。

人教版教材在介紹金屬的物理性質(zhì)時(shí)，從生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，列舉生活中的常見金屬，再引導(dǎo)學(xué)生書面總結(jié)得出其物理性質(zhì)；最后對(duì)比某些金屬的物理性質(zhì)，結(jié)合其用途，初步推介“性質(zhì)決定用途”的思想。

人教版教材在介紹金屬的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，注重生活與實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合，通過實(shí)驗(yàn)來(lái)讓學(xué)生理解金屬的化學(xué)性質(zhì)。（1）與氧氣反應(yīng)：由鎂和鐵能與氧氣反應(yīng)引出大多數(shù)金屬能與氧氣反應(yīng)，結(jié)合生活，列舉鋁與氧氣反應(yīng)的例子。（2）與酸反應(yīng)：通過鐵、鎂、鋅、銅分別與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究，證明活潑金屬能與酸反應(yīng)，并可以通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象比較金屬的活潑性。（3）與鹽反應(yīng)：通過實(shí)驗(yàn)探究鋁與硫酸銅的反應(yīng)、銅與硝酸銀的反應(yīng)、銅與硫酸鋁的反應(yīng)等，探究金屬與鹽反應(yīng)的規(guī)律，加深學(xué)生對(duì)金屬活動(dòng)性順序表的理解。

對(duì)比分析兩版教材的呈現(xiàn)方式，美版教材注重先給概念，再舉相關(guān)的例子，弱化概念的重要性而突出化學(xué)與生活的密切聯(lián)系，其中涉及的具體實(shí)驗(yàn)探究則由學(xué)生課后進(jìn)行，更多地體現(xiàn)了學(xué)習(xí)的自主性和探究性；而人教版教材則重在歸納生活事例，結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究金屬的某些性質(zhì)，最后總結(jié)出金屬的性質(zhì)。特別是在介紹化學(xué)性質(zhì)時(shí)，兩版教材有很大的區(qū)別。美版教材僅給出文字和圖片，沒有實(shí)驗(yàn)說明，意在激發(fā)學(xué)生的好奇心，鼓勵(lì)學(xué)生課后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的性質(zhì)，學(xué)生探究能力在不知不覺中得到了培養(yǎng)。人教版教材則給出了具體的操作步驟，學(xué)生可照著教科書逐步進(jìn)行，雖然也能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，但忽略了?duì)學(xué)生探究能力、創(chuàng)新思維的有效開發(fā)；且內(nèi)容的呈現(xiàn)方式過于直白，缺少“曲徑通幽”的魅力。由此可見，相比人教版教材直接給出實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證化學(xué)性質(zhì)，美版教材更注重讓學(xué)生在閱讀中思考，在動(dòng)手中體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)和科學(xué)思維。兩版教材內(nèi)容的實(shí)用性與兩個(gè)國(guó)家的階段性評(píng)價(jià)有關(guān)，這決定了教材編寫的主流趨勢(shì)。我國(guó)的期末考試多以試卷的形式出現(xiàn)，而鮮有實(shí)驗(yàn)操作的形式，這就決定了教材編寫時(shí)更傾向于引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注文字知識(shí)而非實(shí)驗(yàn)探究，而美國(guó)的期末考試要求則與我們相反。

泰勒在《課程與教學(xué)基本原理》一書中還提出：在組織學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)遵循三個(gè)準(zhǔn)則：連續(xù)性（Continuity）、順序性（Sequence）和整合性（Integration）。由以上分析可知，兩版教材闡述了豐富的化學(xué)內(nèi)容，列舉了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究活動(dòng)，都遵循了連續(xù)性的原則。在順序性原則方面，美版教材由宏觀到微觀介紹了金屬的性質(zhì)，微觀視角的介紹是在宏觀講解的基礎(chǔ)上的進(jìn)一步深入；人教版的順序性兼顧了每一后續(xù)經(jīng)驗(yàn)并以前面的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，卻忽略了同時(shí)對(duì)有關(guān)內(nèi)容加以深入、廣泛的展開。在整合性方面，美版教材的“電子海洋”既體現(xiàn)了宏觀與微觀的結(jié)合，又體現(xiàn)了不同學(xué)科之間的交叉融合，整合性較強(qiáng)；而人教版教材不同學(xué)科間知識(shí)的橫向聯(lián)系較少，整合性較弱。

二、對(duì)我國(guó)初中化學(xué)教材的編寫建議

綜上所述，兩版教材各具特色，相比人教版教材，美版教材更強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)，值得人教版教材的編者深入思考。

（1）從概念的應(yīng)用中學(xué)習(xí)研究物質(zhì)的方法。美版教材在介紹金屬性質(zhì)時(shí)，以概念結(jié)合例子的形式輔助學(xué)生理解，即美版教材更注重讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用知識(shí)去觀察物質(zhì)，在觀察實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力，而不是死記硬背概念。因此，人教版教材在教學(xué)完相關(guān)知識(shí)后，可以在應(yīng)用知識(shí)方面幫助學(xué)生聯(lián)系實(shí)際，讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)知識(shí)。

（2）從本質(zhì)認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì)。美版教材在初中階段引入“金屬鍵”的內(nèi)容知識(shí)，主要為了讓學(xué)生從微觀本質(zhì)中學(xué)習(xí)金屬的性質(zhì)，體會(huì)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的思想。因此，人教版教材編寫時(shí)可拓展有關(guān)的科學(xué)視野，讓學(xué)生從本質(zhì)上由表及里地理解知識(shí)。

（3）學(xué)科之間的相互滲透。美版教材有與其他學(xué)科知識(shí)相結(jié)合的內(nèi)容，既強(qiáng)調(diào)了各學(xué)科之間的密切聯(lián)系，又讓學(xué)生進(jìn)一步了解了化學(xué)學(xué)科在其他領(lǐng)域的成就和進(jìn)展。人教版教材可適當(dāng)在這方面上多思考，讓學(xué)生多了解自然界事物之間都存在一定的聯(lián)系及相互影響，進(jìn)而給學(xué)生灌輸科學(xué)的世界觀。endprint