中美高中化學(xué)教材關(guān)于氧化還原內(nèi)容的對(duì)比

張亞妮 魏夢雪

摘 要：“氧化還原”的相關(guān)內(nèi)容貫穿于高中化學(xué)學(xué)習(xí)全過程，是化學(xué)理論的重要組成部分。選取美國高中主流化學(xué)教材《Chemistry：Concepts and Application》和我國高中魯科版《化學(xué)（必修1）》兩本教材，對(duì)其中“氧化還原”的內(nèi)容從教學(xué)欄目設(shè)置、概念引入與知識(shí)建構(gòu)方式、插圖與習(xí)題等方面進(jìn)行對(duì)比分析，期待在課程改革和教學(xué)方面獲得啟示。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);教材;氧化還原;核心素養(yǎng)

隨著課程的不斷改革，近年來，中外教材對(duì)比分析是教學(xué)研究的熱點(diǎn)內(nèi)容?；瘜W(xué)教材是學(xué)生與教師的第一手資料，會(huì)從不同角度、不同層面對(duì)教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的影響。對(duì)比分析美國教材和我國的教材，能夠整體把握教材知識(shí)體系、積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、拓展教師教學(xué)思路，進(jìn)而提升教師教育教學(xué)水平?！把趸€原”在初中就已經(jīng)涉及，該知識(shí)點(diǎn)貫穿于整個(gè)中學(xué)化學(xué)的學(xué)習(xí)，尤其在高中化學(xué)的學(xué)習(xí)中有著廣泛的應(yīng)用，是整個(gè)高中化學(xué)中的重要知識(shí)點(diǎn)，在高考中占有很大比例，在生活中也具有一定的應(yīng)用價(jià)值。因此，本研究以美國高中化學(xué)教材《Chemistry：Concepts and Application》和我國魯科版高中《化學(xué)（必修1）》兩本教材為例，對(duì)其中“氧化還原”的內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比分析，希望可以為一線教師提供參考價(jià)值，為我國化學(xué)教材的編寫提供建議。

1 ? ?教材欄目設(shè)置的比較分析

教材欄目設(shè)置的比較分析如表1所示。由表1可以發(fā)現(xiàn)，美版教材將“氧化還原”這一內(nèi)容單獨(dú)設(shè)置為一章，而魯科版教材是將其設(shè)置在一章中的某一節(jié)。由此可見，美版教材更加注重知識(shí)的整體性，教學(xué)內(nèi)容設(shè)置得更詳細(xì)，而魯科版教材更注重知識(shí)點(diǎn)之間的連接性。在魯科版教材中，氧化還原內(nèi)容總共設(shè)置了8個(gè)欄目，其中有3個(gè)欄目會(huì)重復(fù)出現(xiàn)。本研究將欄目設(shè)置為問題性欄目、活動(dòng)探究性欄目、指導(dǎo)性欄目和拓展性欄目四大類型。魯科版教材在注重對(duì)知識(shí)內(nèi)容本身的傳授的同時(shí)，更加突出以學(xué)生為本，沒有傳統(tǒng)方式的滿堂灌，而是開展以學(xué)生為中心的大量探究與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生積極思考、解決問題的能力。對(duì)比之下，美版教材在“氧化還原”一章中先后設(shè)置了15個(gè)欄目，更系統(tǒng)地構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，梳理了大量有關(guān)氧化還原反應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，使得知識(shí)點(diǎn)更詳細(xì)且增加了化學(xué)與生活、藝術(shù)、技術(shù)等方面的聯(lián)系。教學(xué)欄目的設(shè)置豐富有趣，大量實(shí)驗(yàn)欄目與化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的回顧與思考既調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，又讓學(xué)生學(xué)會(huì)聯(lián)系生活和遷移應(yīng)用。但大量的欄目設(shè)置會(huì)使教學(xué)內(nèi)容增多，同樣的內(nèi)容教學(xué)進(jìn)度會(huì)變慢，提升了實(shí)際教學(xué)過程中的難度[1]。

2 ? ?概念引入與知識(shí)建構(gòu)方式的對(duì)比分析

教材內(nèi)容中概念的引入與建構(gòu)，體現(xiàn)的是編寫者的設(shè)計(jì)思路，這不僅對(duì)教師教學(xué)思路有著一定的影響，也對(duì)學(xué)生建立化學(xué)概念體系有著重要影響。概念引入方式不同，學(xué)生建立概念的方式就不同，思考問題的角度也不同。

我國魯科版化學(xué)教材在“氧化還原”內(nèi)容部分開門見山，如圖1所示。

首先，提出以下問題：什么樣的化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，哪些物質(zhì)之間能夠發(fā)生氧化還原反應(yīng)？其次，請(qǐng)同學(xué)們寫出銅與氧氣、氧化銅與氫氣、碳酸鈣高溫分解、氯化鈉與硝酸銀溶液、鐵與硫酸銅溶液等5個(gè)化學(xué)反應(yīng)，并分析參加反應(yīng)各物質(zhì)化合價(jià)在反應(yīng)前后是否發(fā)生了變化。分析得出，在反應(yīng)過程中，有元素化合價(jià)變化的反應(yīng)叫氧化還原反應(yīng)。對(duì)于氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)的學(xué)習(xí)，則用金屬鋅和硫酸銅溶液來進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，分析電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因，自行得出結(jié)論。對(duì)于氧化還原反應(yīng)單線橋、雙線橋的表示方法，則以知識(shí)點(diǎn)小卡片的方式給出。由此可以發(fā)現(xiàn)，魯科版化學(xué)教材編寫難易適中，易于理解，重視基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的學(xué)習(xí)，直接采用“定 ? 義-事實(shí)-分析-實(shí)驗(yàn)-結(jié)論”的科學(xué)模式，從學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)建構(gòu)知識(shí)框架，通過實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。這個(gè)過程很好地培養(yǎng)了學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)”的化學(xué)核心素養(yǎng)，但對(duì)于部分內(nèi)容還是直接給出，偏向應(yīng)試教育。

如圖2所示，美版教材通過生活中的常見現(xiàn)象：正在享用的蘋果可能在吃完之前就開始變色、自由女神像是綠色的、自行車金屬部件形成銹蝕，以此來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，喚起激動(dòng)狀態(tài)，順利開展后續(xù)教學(xué)工作。隨后舉例鐵銹的預(yù)防得出，電子從一個(gè)原子或離子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)原子或離子，這種類型的反應(yīng)就是氧化還原反應(yīng)。將氧化還原反應(yīng)比作足球比賽和減肥，大量結(jié)合生活實(shí)際進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè)是美版教材的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)，教材內(nèi)容豐富有趣，整個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講解與建構(gòu)均以氧化鋅為例層層深入，這樣的構(gòu)建能讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)知識(shí)并不是教科書的硬性規(guī)定，而是將新學(xué)材料與生活實(shí)際和頭腦中已有知識(shí)進(jìn)行深層加工的過程。相較于魯科版教材，美版教材知識(shí)點(diǎn)更細(xì)化且更有深度，這是我國教材可借鑒的地方。

3 ? ?中美教材插圖與習(xí)題的比較分析

教材中的圖片與習(xí)題是教材不可或缺的一部分，是對(duì)教材文字內(nèi)容的補(bǔ)充和強(qiáng)化，具有直觀形象性、高度概括性、評(píng)價(jià)反饋性三大特點(diǎn)。表2是中美教材的插圖與習(xí)題數(shù)量的統(tǒng)計(jì)。

由表2可以看出，兩個(gè)版本的教材都非常注重圖片與習(xí)題的使用，不同的是，兩版教材圖片與習(xí)題設(shè)置有很大不同，美版教材的圖片和習(xí)題的總數(shù)量是明顯多于魯科版教材。魯科版教材圖片偏少，圖片大多與本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)有關(guān)，其中，一半以上的圖片都是關(guān)于教材提到的理論知識(shí)與化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象的。值得借鑒的是，魯科版教材不僅注重對(duì)插圖的文字詳解，大多數(shù)圖片旁都會(huì)有相關(guān)知識(shí)詳解，而且圖片分布均勻，每一頁教材都至少有一張圖片。相比之下，美版教材圖片數(shù)量多，圖片本身面積較大且色彩艷麗，給人強(qiáng)烈的視覺沖擊，但關(guān)于氧化還原內(nèi)容中化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象與文字內(nèi)容相比圖片偏少。美版教材圖片最突出的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于關(guān)于生活中的化學(xué)及應(yīng)用圖片設(shè)置非常豐富，圖片內(nèi)容涉及生活中的方方面面，很大程度地詮釋了化學(xué)來源于生活這一理念，這對(duì)學(xué)生將化學(xué)應(yīng)用到生活起到很大的幫助作用。

在習(xí)題的設(shè)置上，相較于美版教材，魯科版教材的習(xí)題數(shù)量偏少，難度適中，基礎(chǔ)性的習(xí)題占大多數(shù)，主要以選擇與填空的形式出現(xiàn)，這說明魯科版教材注重學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。美版教材的習(xí)題設(shè)置層次分明，全面覆蓋各種題型，尤其注重學(xué)生發(fā)散思維與解決問題能力的培養(yǎng)[2]。其中，探究類、應(yīng)用類、開放類習(xí)題的數(shù)量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過魯科版教材，這樣的安排更能拓展學(xué)生的知識(shí)面，開闊學(xué)生的思路，習(xí)題也補(bǔ)充了一些背景材料與其他信息，激發(fā)了學(xué)生的求知欲望。值得借鑒的是，美版教材習(xí)題的設(shè)置中附有形象生動(dòng)的圖片，圍繞真實(shí)的生活情境提出問題、解決問題，這一點(diǎn)值得我國學(xué)習(xí)。

4 ? ?結(jié)語

通過對(duì)兩版本教材的對(duì)比分析，可以發(fā)現(xiàn)兩個(gè)版本的教材在欄目設(shè)置、概念引入與知識(shí)建構(gòu)方式、插圖與習(xí)題方面存在差異的同時(shí)，也有可以互相借鑒的優(yōu)點(diǎn)。美版教材在對(duì)“氧化還原”這部分內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)時(shí)，有目的地引入或創(chuàng)設(shè)以形象為主體的具有情緒色彩的生動(dòng)具體的場景，以引起學(xué)生的情感共鳴，創(chuàng)建情境教學(xué)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于不僅能引導(dǎo)學(xué)生在頭腦中創(chuàng)建相關(guān)的知識(shí)體系，而且強(qiáng)調(diào)了學(xué)生的主體地位，達(dá)到認(rèn)知與情感、活動(dòng)與環(huán)境、學(xué)習(xí)與應(yīng)用三者有機(jī)結(jié)合。除此之外，在編寫教材習(xí)題過程中，更應(yīng)該注意習(xí)題設(shè)置的豐富性與層次性，注重基礎(chǔ)題的練習(xí)，適當(dāng)增加探究類、應(yīng)用類、開放類等習(xí)題。

[參考文獻(xiàn)]

[1]江澤芝，張暉英，黃俊生.從海峽兩岸教材對(duì)比中談高中化學(xué)的概念教學(xué)—以“氧化還原反應(yīng)”概念教學(xué)為例[J].韓山師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，40（6）：70-74.

[2]周青，張新翆，楊輝祥.中英化學(xué)教材中習(xí)題的設(shè)計(jì)對(duì)比及啟示[J].化學(xué)教育，2006（6）：15-18.

基金項(xiàng)目：寧夏高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目（No. nxbjg-21）;寧夏大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)改革項(xiàng)目（No. CXJG2019002）;第三批寧夏青年科技人才托舉工程項(xiàng)目（No. TJGC2018100）;寧夏回族自治區(qū)國內(nèi)-流學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目（No. NXYLXK2017A04）資助

作者簡介：張亞妮（1996— ），女，陜西榆林人，碩士研究生;研究方向：中學(xué)化學(xué)教學(xué)實(shí)踐與研究。

通信作者：魏夢雪（1983— ），女，山東青島人，副教授，博士;研究方向：有機(jī)化學(xué)。