新舊高中化學教材對比及教學建議
——以氮及其化合物的內容為例

林松楠

為貫徹黨的教育方針，五育并舉全面發(fā)展素質教育，教育部于2017年制定了以培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng)為目標的《普通高中化學課程標準》。在課標的引領下，人教版新教材（以下簡稱新教材）于2019年出版。本文對人教2007版教材（以下簡稱舊教材）和人教2019版新教材進行對比分析，并針對教材的使用提供教學建議，以期更好地促進教學效果的提升。

一、新舊教材對比及意義

（一）內容編排比較

新教材將氮及其化合物內容的章節(jié)位置調整到了物質結構、元素周期律內容之后，這樣的順序調整突出體現(xiàn)了結構與性質的因果關系思想，也強化了結構規(guī)律在元素化合物知識學習過程中的應用。內容對比上舊教材是將硫和氮元素合并，著重介紹這兩種元素的氧化物和含氧酸。這樣的編排很容易讓學生在初學階段產生知識的相互干擾，影響教學效果。而新教材把硫和氮兩種元素做了明確的劃分，各自成了一節(jié)。在介紹氮及其化合物內容時，新教材能夠以必修第一冊物質分類、離子反應、氧化還原反應、原子結構和周期律理論內容為知識鋪墊，從物質類別和核心元素的化合價兩個不同的角度入手，按照單質—氧化物或氫化物—含氧酸的類別順序安排教學內容，體現(xiàn)了知識之間的內在聯(lián)系，同時學生借助元素價態(tài)規(guī)律可以認識和預測物質的性質，發(fā)展了學生的元素觀念，既符合學科邏輯又符合學生認識事物的一般規(guī)律，對物質的性質介紹全面卻不散亂，條理也比較清晰。

元素化合物的核心內容是物質之間的轉化，本章第一節(jié)硫及其化合物的教材內容分別從自然界、工業(yè)生產、實驗室三條路線介紹含硫物質之間的轉化，第二節(jié)教材設計氮及其化合物延續(xù)了這一思路，目的就是要讓學生深刻認識物質轉化，從而促進對元素性質的學習。

（二）欄目設計比較

新教材在本節(jié)欄目設計上做到了對舊教材的傳承和創(chuàng)新，欄目類別和數(shù)量上變化比較大。除了個別欄目予以保留，大多數(shù)欄目都進行了調整。例如新教材把實踐活動改成了研究與實踐、習題改成了練習與應用等，這樣的調整使欄目的功能定位更加明確，更有利于師生準確把握教學內容，有的放矢。另外，在部分欄目的數(shù)量上，新教材做了增減。例如實驗欄目：舊教材部分實驗是以探究活動或伴隨正文內容以圖片展示的形式給出的，明確給出的實驗欄目較少。而新教材對這些內容進行了整合，形成了四個實驗欄目，基本都配了圖片，也有具體的操作步驟，突出了實驗在化學教學中的重要地位，也有助于培養(yǎng)學生的科學思維和方法。每個實驗標題右側都有與本實驗有關的圖標及說明，如佩戴護目鏡、清洗雙手、注意排風等，提醒學生注意實驗安全，也讓學生感受到化學實驗的規(guī)范和嚴謹。再如教材中的整理與提升欄目能夠把每節(jié)課的重點內容以結構圖的形式呈現(xiàn)出來，讓學生在學習完本章氮元素有關內容的基礎上建立認知模型，便于知識的結構化，加強知識之間的內在聯(lián)系，提升看待問題的站位。學生可以根據(jù)自己掌握的實際情況，結合整理與提升內容合理安排復習計劃。

（三）實驗設計的比較

化學實驗在教學中具有獨特價值，新教材在舊教材二氧化氮溶于水，氨溶于水的噴泉實驗，氨與氯化氫反應內容的基礎上，加入銨鹽與強堿反應生成氨，濃稀硝酸與銅反應的實驗，使得實驗內容更加豐富，滿足學生的發(fā)展需求。

關于二氧化氮溶于水的實驗，舊教材設計了科學探究，讓學生設計實驗，盡可能多地使試管中收集的二氧化氮被水吸收，其他儀器藥品自選，沒有明確給出具體的思路或方法，導致學生的思考缺乏方向性，實際教學中直接讓學生設計這樣的實驗難度是很大的，新教材利用一支充了一氧化氮的注射器，然后吸入水和空氣讓學生觀察現(xiàn)象，通過這樣的改進，學生能夠觀察到一氧化氮不溶于水，吸入空氣后一氧化氮能夠轉化成為二氧化氮，最后可以通過尋找比例關系來研究氣體被完全吸收的可能。這個實驗也是工業(yè)生產硝酸的重要原理，氮氧化物被水吸收得越多，硝酸的產率就越高，因此實驗有助于引導學生了解實驗在生產中的意義。關于銅與濃稀硝酸反應的實驗，新教材巧妙利用兩支具支試管分別裝有濃稀硝酸，銅絲可上下插拔，從而起到了控制反應的作用，而且具支試管將產生的氮氧化物尾氣直接導入到氫氧化鈉溶液中，體現(xiàn)了實驗的綠色化設計思想。關于實踐活動雨水pH 的測定，舊教材內容比較籠統(tǒng)，新教材能夠把實踐活動細化，從研究目的、研究任務、結果與討論三個部分展開活動，設計上更加嚴謹、規(guī)范，提升問題解決能力，更具有可操作性。

（四）課后習題的設置

結合教材內容舊教材把硫和氮元素習題混編在一起，新教材對氮元素習題進行了獨立編排，并且在章末復習與提高中安排了硫和氮元素綜合的習題，這樣的編排除了能夠讓學生的訓練變得更有針對性，也體現(xiàn)了習題的進階設計，即從簡單到復雜，從單一元素的考察轉變到多種元素的綜合考察，學生能夠借助習題逐步實現(xiàn)能力的提升。

新教材習題數(shù)量共15 題，舊教材共24 題，從課后習題的數(shù)量上看新教材有所刪減，題型上看新舊教材是大致相同的，新教材減少了選擇題數(shù)量，增加了填空、簡答計算題的數(shù)量，并且在考察內容上注重了知識之間的內在聯(lián)系和應用價值，習題中的情境、信息數(shù)量有所提升，因而新教材對學生的學業(yè)要求更高了。

如新教材第27 頁第4 題考查學生在一定條件下，判斷含有不同價態(tài)的同種元素的物質可以通過氧化還原反應實現(xiàn)相互轉化；第18頁第5和7題、第28 頁第9 題則通過工業(yè)上由廢銅屑制備硝酸銅、分析汽車尾氣一氧化氮的產生原因、硝酸生產的化工流程，讓學生認識物質在生產中的應用，并且物質及其轉化在自然資源的綜合利用和環(huán)境保護方面有著重要的價值。設置這些習題能夠讓學生提高解決問題的能力，也能夠讓他們在問題解決的過程中形成正確的價值觀。

（五）總結

新教材能夠基于舊教材合理有序地編排教材內容，能夠緊扣化學課程標準，緊跟科學技術的進步步伐，貼近生產生活，更加突出了化學的學科價值；欄目經(jīng)過調整后變得更加豐富和新穎，特別是在活動設計上，體現(xiàn)了實驗探究活動的重要性，提高了學生的參與意識，并側重學習思維方法的引導。可以看出新教材的變化對學生學科核心素養(yǎng)全方面的培養(yǎng)有著重要意義，同時也對教師的教學提出了更高層次的要求。

二、教學建議

（一）注重從知識教學到素養(yǎng)教學的轉變

傳統(tǒng)教學過程中，很多教師過多關注元素化合物的知識教學，憑借自身教學經(jīng)驗形成了一定的教學套路，取得了一定的效果。有的教師認為知識點和反應方程式都必須要給學生講明白，擔心遺漏某一點學生就學不會，不敢放手讓學生做主，教師忽視了學生的無限潛能。

元素化合物教學要實現(xiàn)從“教知識”到“教本事”的轉變，可以通過板塊—任務式設計，凸顯認識物質性質的三個重要視角——物質類別、元素價態(tài)、物質特性。物質類別視角要讓學生結合生產生活實際，從單質、氫化物、氧化物、氧化物的水化物（含氧酸）、含氧酸鹽五個無機物常見類別認識元素化合物的性質；元素價態(tài)方面，可以先告訴學生氮的價態(tài)比較多，強調重點物質的元素價態(tài)，根據(jù)氧化還原規(guī)律分析判斷物質所具有的化學性質?？梢岳谜n后時間把前兩個視角綜合，讓學生完成設計并課堂展示“價—類”二維圖，以此加深學生對物質轉化的認識；最后還要注意對氮元素每種物質特性的認識，感受性質的異同，從一般性到特殊性、相似性到差異性的基本規(guī)律，在對比分析中增強對知識的理解。

（二）體現(xiàn)大概念的引領作用

大概念是學科的中心概念，能夠將零散瑣碎的知識整合。圍繞大概念的教學可以幫助學生建立知識體系，并能夠根據(jù)不同情境進行遷移和轉化，解決實際問題。《普通高中化學課程標準（2017 年版）》明確指出高中化學必修課程要突出化學基本觀念（大概念）的引領作用，高中化學教學中的“大概念”要以學生為主體、基于學生的發(fā)展和學科價值來選擇，化學教學中的大概念包括物質微粒（物質的組成）、物質結構、化學變化、化學實驗、物質的分類、化學價值等。六個大概念從不同的角度揭示了化學知識的核心內容，在教學過程中要聚焦對核心概念的基本理解，并以此確定教學目標、設計評價方案、組織教學活動，才能夠凸顯大概念的引領作用。例如元素化合物側重于從物質轉化角度理解化學反應，因此“物質之間的相互轉化”就是無機物性質主題的大概念，教材上無機物有氯硫氮三種元素，從典型物質出發(fā)認識轉化關系可以作為該主題的核心概念，基于此，可以設計以“氨的性質探究”為主題開展核心概念教學。

（三）創(chuàng)設真實合理的問題情境

真實、具體的問題情境能夠激趣、激思、激疑，體現(xiàn)學科價值、發(fā)揮育人功能，提高解決實際問題的能力，有效促進學科核心素養(yǎng)的發(fā)展。根據(jù)化學問題情境功能性的不同可以把情境分成兩類，一種是建構性化學學習情境，另一種是遷移性化學情境。建構性化學學習情境要注重發(fā)揮化學史實的作用，使學生能夠把概念的建構與概念的發(fā)展聯(lián)系起來，形成實驗的探究欲望，遷移性化學學習情境要把概念與科學、技術、社會和環(huán)境問題關聯(lián)起來，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度與社會責任。

表1提供了氮及其化合物各個課題情境素材參考，教師可以通過這些情境的設置引出具體講授的內容，使學生感受到化學就在自己身邊。同時借助情境充分調動學生的注意力，并在引導下層層深入，挖掘情境背后的問題，最后通過個人或者小組合作成功地解決問題，提高學生解決問題的自信心和自豪感。

表1

另外，要想讓情境充分發(fā)揮本身的作用，教師還要善于對情境進行選擇，如果教師呈現(xiàn)的情境真實合理，能夠從正面進行積極引導，那么就會讓化學課堂與科學與技術、社會與環(huán)境有機聯(lián)系起來，打破學科之間的界限，并且讓學生建立起化學源于生活并能造福社會的正確價值觀，引發(fā)學生的深入思考。相反如果把不恰當?shù)那榫程峁┙o學生，或者只是為了引起學生的一時關注，機械照搬，沒有深度挖掘情境的價值，則會誤導學生片面地認識化學學科，適得其反。

（四）運用高階思維引導學生深度學習

2001 年美國心理學家布魯姆提出人的認知目標六層次學說，分別是知道、領會、應用、分析、評價、創(chuàng)造。其中前三項為低階思維，后三項則是高階思維。而深度學習則是學生在教師的引導下，主動參與各種精心設計的主題板塊活動，并在這些活動中得到思維的鍛煉和客觀全面的評價，體驗到學習的樂趣和意義的過程。傳統(tǒng)的課堂教學活動中，教師的引導僅僅停留在教教材、教知識，用知識解決問題的層面，課堂上也大多是教師在講，學生被動地聽，雖然也設計了一些學習活動，但是課堂上沒有給學生留有足夠的思考空間，沒有讓學生完全參與并體驗自主學習的樂趣，課堂效率較低。

要想實現(xiàn)氮元素及其化合物知識的深度學習，可以圍繞氮在自然界中的循環(huán)來設計一系列探究活動，例如板塊一可以從認識氮的循環(huán)的角度出發(fā)研究自然界中氮的循環(huán)涉及的含氮物質，同時對這些物質進行分類，然后讓學生嘗試從不同角度研究這些物質；板塊二可以設計成從固氮的概念出發(fā)研究氮元素的轉化，如從氮氣到硝酸是怎么具體轉化的，各步轉化需要怎樣的條件，評價工業(yè)制硝酸的途徑；最后板塊三研究社會環(huán)境的熱點問題，如汽車尾氣的處理、酸雨的危害。分析汽車尾氣、酸雨的成分是什么，又是怎么生成的，并總結避免汽車尾氣的環(huán)境污染以及酸雨造成的危害的方法。

知識不是教師強加給學生的，而是在認知實踐的過程中生成的。教師可以不斷引導，利用學生自主發(fā)言和課堂展示對學生的想法進行及時客觀的分析評價，使教、學、評三個環(huán)節(jié)逐一得到落實，最后融為一體，這樣課堂思維模式也會逐步從低階向高階轉化。