摘要:對人教版、蘇教版兩種高中化學教材(化學1)中的“物質的量”這一知識點從教材編寫、教學設計、教學過程、學習欄目、實驗探究等幾個方面進行分析和對比,闡述了作者依據高中化學新課標和新教材開展教學活動的幾點思考與建議。
關鍵詞:高中化學;物質的量;新課標;新教材;比較
文章編號:1005-6629(2007)02-0023-03
中圖分類號:C633.8
文獻標識碼:B
江蘇地區現行的化學教材是人教版與蘇教版并用,比較和分析高中化學這兩種教材,對開展和即將開展新課程的地區都有一定的意義和參考價值。
“物質的量”作為中學化學最重要,也是最基本的概念之一,是學生進入高中后的第一個抽象的概念,學習并掌握這個概念有助于激發學習化學的興趣和動力。本文主要針對人教版與蘇教版兩個版本中“物質的量”這一知識點并結合《課標》中對“物質的量”的教學要求。對教材設計和教學策略作一個比較。
1 《課標》中對“物質的量“的教學要求
《課標》中對“物質的量”作了具體的要求(見表1):
課標要求教學不僅要關注學生,要獲得知識與技能。而且要注重過程與方法、情感態度與價值觀的獲取。這對教材的設計與教師的教學設計都是一個嚴峻的考驗。兩套教材在貫徹新課標方面都做了嘗試,盡了很大的努力。與傳統教材相比都有了很大改進。當然我們不能就一章的內容一一對號入座,這樣未免牽強。但就通過全書來看,其理念和設計的要素,還是非常清晰的。是值得指出并供我們教學參考的。其一:注重知識的學習,但又不唯知識、不以傳授為中心,不拘泥于知識的邏輯來傳授新知識,注重學習的方法和學習過程。其二:注重學生的學習,注重學生的經驗、興趣與學習動機。但又注重教師的指導,注重學生認知結構的建立。這兩點我們認為非常重要。教學中處理好這兩點的關系是新課改的難點。不能穿新鞋走老路。回到以傳授知識、以教師為中心的老路;也不能以課改為由,失去教師的指導,讓學生獲得一大堆零散無序的經驗。在教學中應當根據教材的變化,改變以往傳授——接受的教學方式,充分運用探究、互動、合作等教學方式開展教學。因此,在教學中要認真體會新教材中體現的新觀念,品味編者的意圖和用心。這就是化學新課程的基本理念之一,使學生通過科學探究學習化學。
2 教學比較
2.1 引入比較:提出問題
從表2我們可以看出,人教版從日常生活入手。把物質的量與米、厘米等學生所共知的單位作類比,“用米、厘米等計量長度的單位;用克、千克計量質量的單位。同樣,人們用摩爾計量物質的量的單位。”引導學生知道“物質的量”這個概念,并且指出“物質的量”是計量微觀粒子的物理量。
蘇教版從學科知識和研究的角度入手,把定量與轉化條件并列為物質轉化過程中的重要要素,并指出“物質的量是表示一定數目的集合體”,告訴了學生“物質的量”的物理意義。
《課標》要求教學要貼近生活,要從問題入手。從以上的比較和分析中我們認為,兩種版本的教材為教師運用探究方式開展教學提供了很好的材料支持。對學生學習興趣的激發和認知結構改建也具有十分重要的作用。學生的學習過程是建構內在的心理結構的過程,學習者并不是把知識從外界機械地搬到記憶當中,而是以已有經驗為基礎,通過與外界的相互作用來建構新的理解。即利用相似聯想,幫助學生由原有的知識去吸收、消化新的知識,產生“同化”的過程。課程標準中也指出,結合人類探索物質及其變化的歷史與化學科學發展的趨勢,引導學生進一步學習化學的基本原理和基本方法,構建合理的認知結構,從而為學生運用科學知識分析和解決實際問題打下堅實的基礎。
2.2 正文比較:解決問題
正文部分,人教版先由表格入手:
讓學生們自己動手計算18g水、27g鋁所含的粒子數,引導學生通過自己的計算得出6.02x1023這個數值,并告知學生“大量實驗證明。任何粒子構成的物質的質量以克為單位,在數值上與該粒子的相對原子質量或相對分子質量相等時,所含粒子的數目都約是6.02×1023。”使抽象的知識具體化。然后指出6.02×1023mol-1叫做阿伏加德羅常數。并在教材旁邊注解“阿伏加德羅,意大利物理學家。最早提出分子的概念。”
蘇教版是通過陳述的方式“物質的量是國際單位制中7個基本單位之一,符號為n,單位為摩爾。0.012kgC-12中所含有的原子數為阿伏加德羅常數,用NA表示,含阿伏加德羅常數個微粒的集合體為1mol。”
《課標》中要求引導學生解決問題,培養學生解決問題的能力,從而建構合理的認知結構,認知結構的特征是:從內容上看,認知結構就是學生頭腦中的知識經驗,既包括陳述性知識,又包括程序性知識和策略性知識。新知識的學習會在數量上豐富認知結構。反之,如果學習者頭腦中缺少必要的背景知識,新知識將難以納入到原有的認知結構當中,學習就會出現困難。從組織上看,認知結構是一系列知識相互聯系、相互作用而整合成的一種網絡結構,是知識經驗的組織化和層次化程度的表現。人們對新信息的整合主要決定于其頭腦中已有的認知結構的層次。一個良好的認知結構應具有整體性、層次性和開放性。
從這個層面上看人教版更能引導學生建構合理的認知結構,而直接顯現概念,用大段的文字講解則不利于學生的接受、理解和學習。尤其是對于物質的量,這個抽象的、衡量微觀粒子的物理量的概念。
另外,這部分在細節上人教版有一些不明確的地方。例如l、人教版舊教材(2002年版)與蘇教版中均是1mol微粒含有約6.02x1023個微粒,而在現人教版中卻是1mol微粒含有6.02x1023個微粒,其中少了一個“約”字,成了確數,是否加上“約”字,作為概數更為嚴謹與妥當。2、微觀粒子稱為“微粒”還是“粒子”,兩套教材也不一致。《課標》與蘇教版均稱為“微粒”,而人教版稱為“粒子”,是否與《課標》統一稱為“微粒”更為清晰,更有利于學生清楚理解概念,為接受其它新的知識打好基礎。這些都值得商榷。
2.3 結論比較:歸納概括
蘇教版中每一個公式都是在經過必要的引導后讓學生自己推導得出的。比如“物質的量(n)、質量(m)和摩爾質量(M)之間的關系”,教材先以例“483gNa2SO4·10H2O中所含鈉離子和硫酸根離子的物質的量是多少?所含水分子的數目是多少?”示意了這三者的關系,作出規范的解答。然后又在[問題解決]欄目中給了四道填空題,讓學生有自己實際解決問題的能力,并且習題的難度大大低于例題的難度,經過學生自己的計算引導學生自己推導出了物質的量(n)、質量(m)和摩爾質量(M)之間的關系,蘇教版通過習題加歸納的總結,可以讓學生體會到做學習主人的樂趣,是符合建構主義學習理論的。提高了學生的科學素養,指導了學生體驗科學探究的基本過程和方法,可以不斷激發、強化學生的化學學習興趣,符合學生的認知過程,有助于建構學生的認知結構。
人教版中所有的公式還是沿用舊教材的方式,公式未經過推導,在教材中是以藍底黑字直接給出。雖然能提示學生重視,但顯得太過權威,還需學生與教師特別予以關注。
這部分教學應當強調從一些具體或特殊問題出發,得出普遍規律的過程,即科學化的過程,使學生最終獲得科學知識。教師應當注意學生知識的真正獲得,不是通過教師傳授獲得的,而是學習者在一定情景(社會文化背景)中,借助其他人(教師和學習伙伴)的幫助,利用必要的學習資料,通過意義建構的方法獲得。建構主義學習,理論強調以學習者為中心,學習者不再是被動的接受者,而是學習的主人,意義的主動建構者。學習是基于自己的原有知識和文化背景,以自己的方式建構知識,形成自己的理解。
2.4實驗比較:走向生活
在實驗的處理上兩個版本的教材的實驗數量都比傳統教材的實驗數量多,并且都沒有嚴格的區分教師實驗與學生實驗,而是采取靈活呈現的方式,以利于教師在教學中根據學校實驗條件和學生水平進行處理。改變了傳統的便教利學。同時這些實驗都在一定程度上體現了探究性,部分實驗還讓學生自行設計。這些都體現了《課標》中要求學生通過科學探究學習化學的精神。
在實驗的引入方面,兩套教材通過對生產、生活中的兩個實際問題的解決,讓學生了解利用物質在溶液中發生的化學反應,定量分析物質組成的一般辦法,而且更主要的是讓學生發現在這個過程中必須用到一個已知濃度的標準溶液,從而引出了物質的量濃度溶液的配制。
在具體講解方面兩套教材也有一些不同之處。在實驗開始前,蘇教版用[信息提示]的方式介紹了容量瓶的使用。對于剛剛進入高中的學生來說,這是非常重要和必要的。而人教版則以圖畫的形式介紹了幾種常見的容量瓶;在實驗過程中,盡管實驗步驟都是5步,但蘇教版將實驗步驟作了歸納,每一步歸納成兩個字:計算、稱量、溶解、轉移、定容。顯得簡潔、明了,利于學生操作、記憶。在實驗結束后.蘇教版通過提問的方式幫助學生歸納總結實驗注意事項;而人教版用[學與問]的方式將實驗注意事項包含其中。由此可見兩種版本的講解都注重以學生為中心。以便于學生自主主動學習。
《課標》中對物質的量的情感態度與價值觀的要求是:體會定量研究的方法對研究和學習化學的重要作用。人教版與蘇教版都選擇以“配制一定物質的量濃度的溶液”的實驗的方式來貫徹這個要求的。這點兩個版本的教材的處理很相似。
通過實驗,學生體會了定量研究的方法對研究和學習化學的重要作用,強化學生科學探究能力,促進高中學生化學學習方式的轉變,在實踐中培養了學生獲取信息一處理信息一分析解決問題的能力以及合作交流一反思評價的技能。
3 結語
通過比較我們可以看出,兩套教材有一些相似之處,兩種新版本的教材,圖文并茂,加大了以圖帶文和利用圖畫、資料等創設學習情境的力度。語言生動,加強實驗內容的活潑性、美觀性和實用性;增強了不少探究性實驗,密切聯系學生的生活和社會實際,在實驗中注重培養學生運用知識解決實際問題的能力。教材的編寫方式體現了學生活動和探究的特點,重視科學探究過程和科學方法的培養,能夠引導學生積極參與知識的獲取過程,以獲得科學活動的親自體驗。提高學生的學習興趣和求知欲。
同時兩套教材也突出了各自的風格,都從內容體系進行了創新性的設計。教材無論是在大的結構體系上還是在教材欄目設計以及具體內容的處理和安排上,都是符合新課程標準的要求。人教版注重知識的連貫,講解透徹,引入與講解淺顯易懂,貼近學生生活,符合學生的認知特點,更容易引導學生構建合理的認知結構;但在知識歸納和整個體系方面仍有改革的空間。而蘇教版更加注重體系的創新,從化學與社會發展的關系入手,其順序的編排,體現了由具體到抽象、簡單到復雜的循序漸進的特點。知識歸納上注重引導學生,促進學生主動思考合作學習,有利于培養學生的團隊精神,符合建構主義學習理論。
(本課題為江蘇教育學院十一五資助項目)
注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。