化學(xué)鍵教材分析

程竺君

（首都師范大學(xué)教師教育學(xué)院 北京 100037）

教材是教師理解國家教育意志、教材編寫者意圖的重要途徑。教師在教育教學(xué)前只有對(duì)教材進(jìn)行了深度的分析，才能充分了解教育目標(biāo)及知識(shí)邏輯，才能更好的選擇教學(xué)方法、教學(xué)素材，才能達(dá)到更加理想的教學(xué)效果。因此，教材分析對(duì)于教育教學(xué)具有重要意義。為幫助一線教師理解2019人教版高中化學(xué)教材及2019魯科版高中化學(xué)教材，筆者將采用前人常用的教材分析模型對(duì)兩個(gè)版本的新教材進(jìn)行對(duì)比分析，旨在通過教材分析總結(jié)不同版本新教材的特點(diǎn)，為教師教育教學(xué)提出建議。

1 文獻(xiàn)綜述及教材分析框架的擬定

在知網(wǎng)中輸入“化學(xué)”、“教材”字樣進(jìn)行搜索，可以發(fā)現(xiàn)在《化學(xué)教育》、《化學(xué)教育（中英文）》等核心期刊及碩士學(xué)位論文庫中有數(shù)量較多的論文。通過閱讀上述相關(guān)論文，筆者認(rèn)為關(guān)于化學(xué)教材分析的文獻(xiàn)可以大致可以分為三類：以整本書為研究對(duì)象的教材分析、以某一具體內(nèi)容為研究對(duì)象的教材分析、以某一方面為研究對(duì)象的教材分析。第一類是以整本書為研究對(duì)象的教材分析，例如有研究者針對(duì)俄羅斯的初中化學(xué)教材進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其在處理化學(xué)學(xué)科內(nèi)容與綜合性內(nèi)容的關(guān)系、自然科學(xué)知識(shí)與社會(huì)知識(shí)的關(guān)系方面具有一定的優(yōu)點(diǎn)，基于此為我國的化學(xué)教材提出編寫建議。第二類是以某一具體內(nèi)容為研究對(duì)象的教材分析，例如有研究者針對(duì)“烴類化合物”這一具體內(nèi)容進(jìn)行了國際比較，從內(nèi)容的選取、內(nèi)容的組織、內(nèi)容的表征方面分析了中國、英國、新加坡、澳大利亞、日本、美國六國教材各自的特點(diǎn)，為烴類化合物的教材編寫提出建議。又如有研究者對(duì)美國IB化學(xué)教材與我國人教版化學(xué)教材中原子結(jié)構(gòu)和氧化還原內(nèi)容進(jìn)行了對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)在知識(shí)的選取、知識(shí)的層次、知識(shí)的呈現(xiàn)等方面，美國IB教材都優(yōu)于中國人教版教材，基于此為我國版教材提出了建議。第三類是以教材的某一方面為研究對(duì)象進(jìn)行分析，此類教材分析的文獻(xiàn)較多，分別從目標(biāo)分類視角、PISA視角、Flow Map、科學(xué)精神、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、欄目設(shè)置、圖表系統(tǒng)等方面對(duì)中外化學(xué)教材進(jìn)行了分析。例如有研究者對(duì)新加坡初中化學(xué)教材的欄目設(shè)置進(jìn)行了分析研究，對(duì)我國教材欄目的外觀、內(nèi)容、情感方面提出了建議。又如有研究者對(duì)中美初中化學(xué)教材“原子”內(nèi)容體現(xiàn)的科學(xué)精神進(jìn)行了對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)美國教材更注重與情景的結(jié)合、側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)和質(zhì)疑精神，基于此對(duì)教師的教學(xué)提出建議。

在知網(wǎng)中輸入“化學(xué)鍵”、“教材”字樣進(jìn)行搜索，發(fā)現(xiàn)《化學(xué)教育》核心期刊論文1篇，碩士學(xué)位論文1篇。期刊中的論文從內(nèi)容的選取、呈現(xiàn)方式、習(xí)題編制三個(gè)方面對(duì)高中化學(xué)英文課本與高中化學(xué)人教版教材中“化學(xué)鍵”知識(shí)進(jìn)行了比較與分析，發(fā)現(xiàn)高中化學(xué)英文課本不僅擁有嚴(yán)密、完整和豐富的特點(diǎn)，而且重視STS內(nèi)容。碩士學(xué)位論文從內(nèi)容的選擇、內(nèi)容的組織、內(nèi)容的呈現(xiàn)三個(gè)方面對(duì)舊人教、蘇教、魯科化學(xué)教材中的“化學(xué)鍵”內(nèi)容進(jìn)行了比較研究，總結(jié)了不同版本教材的特點(diǎn)，為教材編寫提出建議。

基于以上文獻(xiàn)的閱讀和分析，可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有研究大多從內(nèi)容的選取、內(nèi)容的組織、內(nèi)容的呈現(xiàn)三個(gè)方面對(duì)化學(xué)教材進(jìn)行教材分析，與此同時(shí)，筆者發(fā)現(xiàn)大量研究停留在對(duì)2007舊版教材的分析，但新課改后 2019新教材以相繼發(fā)布。據(jù)此，本文采取上述前人常用的分析模型對(duì)2019年人教版教材（必修一）與2019年魯科版教材（必修二）中的“化學(xué)鍵”內(nèi)容進(jìn)行對(duì)比分析，分析模型如圖1所示。

圖1：教材分析模型

2 內(nèi)容分析

化學(xué)鍵知識(shí)在整個(gè)化學(xué)學(xué)習(xí)過程中遵循的是一種由簡單到復(fù)雜、不斷擴(kuò)充的原則，在初中階段學(xué)生還未直接接觸化學(xué)鍵的概念，只是建立了一種相互作用的意識(shí)。在初中階段的基礎(chǔ)上，高中必修階段發(fā)展了這種相互作用意識(shí)并引出了化學(xué)鍵的概念，簡單的介紹了兩種類型的化學(xué)鍵，即：共價(jià)鍵與離子鍵，以化學(xué)鍵的角度解釋了化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。在此之后，高中選修階段簡單的介紹了共價(jià)鍵的形成過程與分類，讓學(xué)生初步認(rèn)識(shí)了離子鍵、金屬鍵、配位鍵，意識(shí)到原子晶體、離子晶體、金屬晶體與其構(gòu)成存在一定的聯(lián)系。最后，大學(xué)階段運(yùn)用相關(guān)理論對(duì)化學(xué)鍵進(jìn)行了系統(tǒng)的解釋。通過這樣的學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)到的關(guān)于化學(xué)鍵的知識(shí)經(jīng)歷了由總括到具體、由簡單到復(fù)雜，由表及里的一個(gè)科學(xué)的、符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的過程，如圖2所示。

圖2：化學(xué)鍵知識(shí)學(xué)段進(jìn)階圖

2.1 內(nèi)容的選取

教材的內(nèi)容包括知識(shí)、素材、活動(dòng)、方法幾個(gè)部分，此部分筆者將人教版、魯科版新教材上述幾個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了對(duì)比，如表1所示。知識(shí)選取方面，兩個(gè)版本的教材在面與課程標(biāo)準(zhǔn)基本一致，差異不大。人教版教材增加了極性鍵與非極性鍵的知識(shí)，但缺乏化學(xué)反應(yīng)與能量的關(guān)系這部分內(nèi)容；魯教版教材內(nèi)容與課標(biāo)完全一致。素材方面，人教版的素材較為單一，只選取了知識(shí)性的素材來幫助學(xué)生學(xué)習(xí)與理解，相比之下，魯科版教材的素材較為豐富，既展示了前人的研究過程，又聯(lián)系了生活。活動(dòng)方面，人教版教材在資料卡片中呈現(xiàn)了電子式、分子間作用力的知識(shí)，旨在通過學(xué)生的閱讀活動(dòng)擴(kuò)充學(xué)生的知識(shí)；在講解離子鍵、共價(jià)鍵、化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)是引導(dǎo)學(xué)生思考，旨在通過思考活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。魯教版教材通過聯(lián)想質(zhì)疑欄目呈現(xiàn)了前人對(duì)化學(xué)鍵的認(rèn)識(shí)從而引出化學(xué)鍵的概念，旨在通過學(xué)生的思考活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生批判質(zhì)疑的能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；通過交流研討欄目呈現(xiàn)了化學(xué)鍵與離子鍵概念，旨在通過討論增加學(xué)生的課堂參與度，保證教學(xué)效果；通過遷移應(yīng)用欄目呈現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)、離子化合物與共價(jià)化合物，旨在通過練習(xí)鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的遷移運(yùn)用能力。方法方面，兩版本教材均采用了分類比較法與模型法幫助學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)鍵知識(shí)，差異不大。

表1：內(nèi)容的選取對(duì)比表

2.2 內(nèi)容的組織

內(nèi)容的組織方面，可以分為宏觀教材編寫取向和微觀學(xué)生能力發(fā)展兩個(gè)部分，分別是從整本書的章節(jié)安排和章節(jié)內(nèi)的具體內(nèi)容組織來進(jìn)行討論的。本部分內(nèi)容，筆者將對(duì)這兩部分分別進(jìn)行對(duì)比和討論。

2.2.1 宏觀教材編寫取向

教材編寫者所關(guān)注的方面不同，就會(huì)形成不同的教材編寫取向。人教版教材首先介紹了一些化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，如：物質(zhì)分類、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)。然后，介紹了一些具有典型性質(zhì)的物質(zhì)，例如：鈉、鋁、鐵及其化合物。接下來，紹了化學(xué)的一些基本原理、規(guī)律，例如：原子結(jié)構(gòu)、元素周期律、化學(xué)鍵、化學(xué)反應(yīng)原理。最后，介紹了化學(xué)學(xué)科另一部分的知識(shí)，即：有機(jī)化合物?？梢钥闯?，人教版教材編寫遵循的由基礎(chǔ)知識(shí)到簡單物質(zhì)，由簡單物質(zhì)到物質(zhì)結(jié)構(gòu)，再由物質(zhì)結(jié)構(gòu)到化學(xué)反應(yīng)原理的學(xué)科知識(shí)線。所以人教版教材的編寫是知識(shí)本位取向的，關(guān)注的是化學(xué)知識(shí)本身，如圖3所示。

圖3：人教版教材章節(jié)安排示意圖

魯科版教材首先帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)了學(xué)習(xí)化學(xué)所需要的一般方法、物理量。其次，教材帶領(lǐng)學(xué)生從整體角度認(rèn)識(shí)了元素、物質(zhì)的分類、氧化還原反應(yīng)。再次，再帶領(lǐng)學(xué)生具體認(rèn)識(shí)了一些常見物質(zhì)及其相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。接下來，教材將學(xué)生視角從宏觀世界轉(zhuǎn)移到微觀世界，指引學(xué)生由微觀角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)。最后，教材帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)了化學(xué)學(xué)科另一部分的知識(shí)，即：有機(jī)化合物?？梢钥闯?，教材編寫遵循的由整體到局部、由宏觀到微觀的學(xué)生認(rèn)知線。所以，魯科版教材的編寫是學(xué)生認(rèn)知取向的，關(guān)注的學(xué)生認(rèn)知過程，如圖4所示。

圖4：魯科版教材章節(jié)安排示意圖

2.2.2 微觀認(rèn)知發(fā)展

王磊將化學(xué)學(xué)科能力和學(xué)科認(rèn)識(shí)方式進(jìn)行了歸類、編碼，本文引用、補(bǔ)充了此部分內(nèi)容，對(duì)人教版及魯科版教材在化學(xué)鍵這一節(jié)的內(nèi)容，繪制了五線索圖。其中字母A、B部分本文引用自王磊的文獻(xiàn)，字母C認(rèn)識(shí)思路部分是筆者在閱讀文獻(xiàn)及教材的基礎(chǔ)上補(bǔ)充的，C1代表上位學(xué)習(xí)，C2代表下位學(xué)習(xí)，C3代表組合學(xué)習(xí)。圖5為人教版教材的五線索圖，圖6位魯科版教材的五線索圖。

圖5：人教版教材五線索圖

圖6：魯科版教材五線索圖

由圖5、圖6可以發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)版本的教材雖然在知識(shí)點(diǎn)的組織順序上存在一定的差異，但對(duì)于學(xué)生認(rèn)識(shí)角度、認(rèn)識(shí)方式類別方面的發(fā)展具有一致性。另外，兩個(gè)版本的教材在認(rèn)識(shí)思路方面具有明顯的差異，人教版教材是以由分到總的思路引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，屬于上位學(xué)習(xí)；相反，魯科版教材是以由總到分的思路引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)，屬于下位學(xué)習(xí)。

2.3 內(nèi)容的呈現(xiàn)

知識(shí)點(diǎn)呈現(xiàn)部分，魯科版教材在呈現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)時(shí)方式更為豐富，將文字、圖片、各類欄目相結(jié)合，不僅提高了學(xué)生課堂參與度，而且從多方面提升了學(xué)生的能力。人教版教材對(duì)知識(shí)的呈現(xiàn)僅有文字、圖片、資料卡片三種形式，顯得有些單調(diào)，這樣的呈現(xiàn)方式不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，欠缺對(duì)于學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。

內(nèi)容 版本 人教版 魯科版知識(shí)點(diǎn)化學(xué)鍵 文字 文字+交流研討+聯(lián)質(zhì)疑離子鍵 文字+資料卡片 文字+交流研討+圖片共價(jià)鍵 文字+交流研討+圖片 文字+交流研討+圖片離子化合物 文字 文字+遷移運(yùn)用共價(jià)化合物 文字 文字+遷移運(yùn)用極性共價(jià)鍵 文字 —非極性共價(jià)鍵 文字 —化學(xué)反應(yīng)本質(zhì) 文字+圖片 文字+遷移運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)與能量關(guān)系 — 文字化學(xué)鍵由離子鍵和共價(jià)鍵概念歸納出：相鄰的原子之間強(qiáng)烈的相互作用叫做化學(xué)鍵由電解水需要通電消耗能量引出：相鄰原子間的強(qiáng)相互作用成為化學(xué)鍵離子鍵 帶相反電荷離子之間的相互作用叫離子鍵陰、陽粒子之間通過靜電作用形成的化學(xué)鍵叫作離子鍵核心概念共價(jià)鍵原子間通過共用電子形成的化學(xué)鍵叫作共價(jià)鍵離子化合物 由離子鍵構(gòu)成的化合物叫做離子化合物原子間通過共用電子對(duì)所形成的相互作用叫做共價(jià)鍵由陰離子與陽離子構(gòu)成的化合物成為離子化合物共價(jià)化合物 以共用電子對(duì)形成分子的化合物叫做共價(jià)化合由原子通過共價(jià)鍵構(gòu)成的化合物稱為共價(jià)化合物類型及數(shù)量（占比）習(xí)題選擇題3（50.0%）填空題2（33.3%）簡答題1（16.7%）考察知識(shí)點(diǎn) 概念掌握、知識(shí)運(yùn)用 概念掌握、知識(shí)運(yùn)用、思維能力、推理能力選擇題3（33.3%）填空題1（11.1%）簡答題5（55.6%）

3 結(jié)論及教學(xué)建議

通過較為系統(tǒng)的教材分析可以發(fā)現(xiàn)，2019年人教版高中化學(xué)教材與2019版魯科版高中化學(xué)教材在編寫上各有特點(diǎn)，總體來看人教版教材更加注重知識(shí)及知識(shí)之間的邏輯關(guān)系，魯科版教材更加注重學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展。筆者認(rèn)為，無論是知識(shí)之間的邏輯關(guān)系還是學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展都很重要，因此教師在進(jìn)行教育教學(xué)工作時(shí)可以將個(gè)兩個(gè)版本的教材進(jìn)行相互結(jié)合、相互補(bǔ)充，盡可能的形成一堂既注重知識(shí)邏輯又注重學(xué)生發(fā)展的課堂。