中美化學(xué)教材關(guān)于“物質(zhì)的量”的對比分析研究

陳芮 楊天林

[摘要]“物質(zhì)的量”是高中化學(xué)的重要內(nèi)容，它既是聯(lián)系宏觀與微觀的橋梁，也是化學(xué)定量研究的基石。但是，“物質(zhì)的量”概念抽象，學(xué)生接納相關(guān)概念的速度較慢，教師往往只是通過大量習(xí)題與講解來幫助學(xué)生理解和應(yīng)用“物質(zhì)的量”。對中關(guān)教材中“物質(zhì)的量”的相關(guān)內(nèi)容進行對比分析，可為教育工作者提供更多元的教學(xué)思路，為教材開發(fā)設(shè)計者提出有效的改進意見與建議。

[關(guān)鍵詞]中關(guān)教材對比;高中化學(xué);物質(zhì)的量

[中圖分類號] G633.8

[文獻標識碼] A

[文章編號] 1674-6058（2020）14-0063-03

“物質(zhì)的量”是高中化學(xué)的重要內(nèi)容，是宏觀與微微世界之間的中介和橋梁。同時，它也是初中剛升入高中不久就要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。然而，有教學(xué)實踐及調(diào)查結(jié)果表明，學(xué)生學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容存在一定難度。教師也普遍感到學(xué)生接納“物質(zhì)的量”概念的速度過慢，需要經(jīng)過很長一段時間的強化訓(xùn)練方能熟練應(yīng)用[1]。本文對菲利普主編的美國化學(xué)教材《化學(xué)：概念與應(yīng)用》（以下簡稱“美國教材”）與人民教育出版社出版的《化學(xué)必修1》（以下簡稱“人教版教材”）中“物質(zhì)的量”的相關(guān)內(nèi)容進行對比分析，希望能為廣大教育下作者的教學(xué)實踐提供參考。

一、內(nèi)容選擇的對比分析

“物質(zhì)的量”是貫穿整個高中化學(xué)的重要內(nèi)容。美國教材“物質(zhì)的量”的相關(guān)內(nèi)容位于教材第十二章，分為兩個小節(jié)，分別為《物質(zhì)粒子的計數(shù)》與《摩爾的運用》。其中，第一小節(jié)《物質(zhì)粒子的計數(shù)》中包含兩個子標題，分別為“化學(xué)計量學(xué)”“摩爾質(zhì)量”;第二小節(jié)《摩爾的運用》包含六個子標題，分別為“化學(xué)計量中摩爾質(zhì)量的應(yīng)用”“化學(xué)計量中摩爾體積的應(yīng)用”“理想氣體定律”“質(zhì)量分數(shù)的確定”“化學(xué)式的確定”。人教版教材“物質(zhì)的量”的相關(guān)內(nèi)容則位于必修1第一章《從實驗中學(xué)化學(xué)》中的第二節(jié)《化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用》。其中，這一節(jié)包含三個子標題，分別為“物質(zhì)的量的單位——摩爾”“氣體摩爾體積”“物質(zhì)的量在化學(xué)實驗中的應(yīng)用”。

從內(nèi)容選擇上來看，中美教材都對物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、摩爾體積等核心概念進行了詳細的解讀，并介紹了其在化學(xué)中的應(yīng)用。但是，美國教材在本章中還涉及化學(xué)計量學(xué)、理想氣體定律、質(zhì)量分數(shù)的確定、化學(xué)式的確定等內(nèi)容，以幫助學(xué)生更好地理解化學(xué)計量的意義與價值，而人教版教材并未涉及相關(guān)內(nèi)容。人教版教材關(guān)于“物質(zhì)的量”的內(nèi)容設(shè)置在《從實驗中學(xué)化學(xué)》的章節(jié)之下，因此，人教版教材除了介紹相關(guān)概念之外，還設(shè)置了“物質(zhì)的量在化學(xué)實驗中的應(yīng)用”的內(nèi)容，主要對“物質(zhì)的量濃度”進行了詳細講解，而美國教材本章并未涉及“物質(zhì)的量濃度”的相關(guān)概念。

從以上的對比分析可以看出，美國教材“物質(zhì)的量”部分的內(nèi)容更為豐富，涉及面更為廣泛，其系統(tǒng)性、邏輯性更強，難度也相對較大;人教版教材的內(nèi)容涉及面相對較窄，但其從實驗的角度將物質(zhì)的量與實驗操作相聯(lián)系，并增加了“物質(zhì)的量濃度”的相關(guān)內(nèi)容，實用性更強。

二、先行組織者設(shè)置的對比分析

“先行組織者”是教育心理學(xué)家奧蘇泊爾提出的一個重要概念?？茖W(xué)合理地應(yīng)用“先行組織者”，有利于學(xué)生將先前經(jīng)驗與學(xué)科知識聯(lián)系起來，有利于學(xué)生進一步理解新的知識[2]。“物質(zhì)的量”對于剛進入高中學(xué)習(xí)的高一學(xué)生來說略顯抽象，難以理解，巧妙的先行組織者設(shè)置可以將學(xué)生的先前經(jīng)驗與新概念相結(jié)合，幫助學(xué)生更好地接受、理解相關(guān)概念，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

中美教材“物質(zhì)的量”內(nèi)容在先行組織者的設(shè)置上存在顯著差異。美國教材通過銀行數(shù)硬幣的情境設(shè)置引入物質(zhì)的量，引導(dǎo)學(xué)生思考更簡單、快速地得到大量的便士數(shù)目的方法，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進而以此類比如何計算粒子的數(shù)目，并將“物質(zhì)的量”類比為先行組織者中的“桶”，幫助學(xué)生對“物質(zhì)的量”這一陌生概念建立感性的認識。人教版教材則是以米、厘米、千克等計量單位與“物質(zhì)的量”進行類比，幫助學(xué)生建立“物質(zhì)的量”的概念。

從以上對比分析可以看出，美國教材的先行組織者設(shè)置巧妙，生動形象地將化學(xué)概念與生活經(jīng)驗相結(jié)合，有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維與分析、解決問題的能力，體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位。人教版教材的先行組織者設(shè)置較為簡單，篇幅較短，且功能單一，雖然在一定程度上與學(xué)生的已有知識經(jīng)驗相聯(lián)系，但卻無法更有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三、圖像表征的對比分析

教材中信息的表征方式是教材發(fā)揮其課程與教學(xué)功能的關(guān)鍵，圖像作為教材的第二語言，它能對抽象內(nèi)容進行形象化解釋與直觀概括，還能有效降低內(nèi)容的難度[3]。人教版教材與美國教材關(guān)于物質(zhì)的量部分的圖像對比如表1所示。通過對表格的觀察，我們可以發(fā)現(xiàn)：從圖片的數(shù)量來看，美國教材的圖片數(shù)量略多于人教版教材;從圖片的類型來看，人教版教材的圖片類型較少，且學(xué)科化傾向較為明顯，而美國教材的圖片類型較為豐富，例圖往往與社會生活實踐相結(jié)合，更具有趣味性;從圖片功能性角度來看，人教版教材的圖片指向性與目的性相對較強，往往針對單一問題而設(shè)置，美國教材圖片的設(shè)置更注重概念的類比與遷移。

通過以上對比分析，我們可以看出美國教材與人教版教材中關(guān)于“物質(zhì)的量”部分都很注重圖片對信息的表征，但圖片設(shè)置的理念略有不同。人教版教材更注重對學(xué)科知識的進一步闡釋，美國教材更注重化學(xué)與生活的聯(lián)系及不同概念之間的類比。

四、欄目設(shè)置的對比分析

欄目設(shè)置是教材編排理念的重要體現(xiàn)，也是實現(xiàn)教學(xué)目標的重要載體。中美教材關(guān)于“物質(zhì)的量”部分的欄目設(shè)置也存在顯著不同。中美教材關(guān)于欄目設(shè)置與功能的比較如表2所示。

由表2可以發(fā)現(xiàn)，美國教材的欄目設(shè)置數(shù)量多，種類豐富，富有趣味性，注重與社會、生活、科技的聯(lián)系與融合以及對學(xué)生職業(yè)意識的培養(yǎng)，注重多學(xué)科之間的滲透，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和促進學(xué)生全面發(fā)展;人教版教材的欄目設(shè)置較為簡單，更注重對學(xué)生實驗?zāi)芰?、問題分析能力、實驗操作能力的培養(yǎng)。

五、題目設(shè)置的對比分析

題目設(shè)置包括教材例題的設(shè)置與習(xí)題的設(shè)置。精選的例題可以幫助學(xué)生加深對知識內(nèi)容的理解，合理的習(xí)題設(shè)置有利于學(xué)生對所學(xué)知識的鞏固與靈活應(yīng)用。中美教材在關(guān)于“物質(zhì)的量”部分的題目設(shè)置也有著很大的差異，具體如表3所示。

在例題的設(shè)置上，人教版教材僅在“物質(zhì)的量濃度”部分設(shè)置了1個例題，而美國教材在這部分設(shè)置了7個例題，并羅列出了具體的解答步驟。在習(xí)題的設(shè)置上，從數(shù)量上來看，人教版教材設(shè)置了10個習(xí)題，美國教材設(shè)置了47個習(xí)題;從題日類型來看，中美教材都包括選擇題、計算題與簡答題，但美國教材將習(xí)題部分就其功能進行了分類，而人教版教材無明確分類。

通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)，美國教材的例題及習(xí)題的數(shù)量都遠大于人教版教材，且美國教材的習(xí)題設(shè)置分類明確，種類豐富，更有利于學(xué)生進行針對性練習(xí)。

綜上，通過對中美教材中“物質(zhì)的量”的對比分析可以發(fā)現(xiàn)，中美教材都具有較強的科學(xué)性，都注重對學(xué)生化學(xué)思維的培養(yǎng)，注重圖像的表征。同時，中美教材也存在很大的差異性。美國教材內(nèi)容覆蓋面廣，注重多學(xué)科的滲透，注重化學(xué)與生活、生產(chǎn)、社會的聯(lián)系，注重解決問題能力的培養(yǎng)，注重職業(yè)意識的培養(yǎng);人教版教材內(nèi)容針對性較強，注重實驗技能的培養(yǎng)與化學(xué)思維能力的培養(yǎng)。教師在進行“物質(zhì)的量”的教學(xué)過程中，可以汲取美國教材的優(yōu)點，采用更多元的教學(xué)思路，幫助學(xué)生更好、更快地理解和應(yīng)用“物質(zhì)的量”。

[參考文獻]

[l]鐘志健.“物質(zhì)的量”教學(xué)難度成因剖析[J].化學(xué)教學(xué)，2014（10）：8-12.

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[3]高苗，趙舒昱，周青.中外高中化學(xué)教材圖表系統(tǒng)的比較研究[J].化學(xué)教育，2016（7）：20-24.

（責(zé)任編輯 羅艷）