蘇教版高中《實驗化學》模塊教材解析

摘要：本文通過分析蘇教版高中化學新課程選修模塊教材《實驗化學》的教材結構、實驗課題編排和內容選擇特點，為化學教師理解該課程設置意義，準確把握教材提供借鑒。

關鍵詞：實驗化學；教材；選修模塊

文章編號：1005－6629(2007)09－0026－03中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

與傳統教材比較，新高中化學課程6大選修模塊之一的中學實驗化學教材的出現無論從形式上還是從實質上，都是一次重大的變化。蘇教版《實驗化學》教材在教材結構、實驗課題編排和內容選擇等方面都作了精心設計。深入解析教材的編寫思路、實驗課題和內容設置等問題，能幫助化學教師深刻理解該課程目標，準確把握教材，并能在教學實踐中開發符合實際的實驗課程資源，使實驗的教學功能在教學中得到更好地體現。

1蘇教版《實驗化學》的編寫思路淺析

根據高中化學課程標準的規定，蘇教版《實驗化學》教材的內容劃分為“化學實驗基礎”和“化學實驗探究”兩個主題，即在“重探究”的大環境下，不忽視對基礎實驗的教學，將化學實驗的基礎知識學習與探究性實驗的研究進行有機地整合。縱觀蘇教版《實驗化學》教材，在兩大主題的框架體系中，其編寫思路基于化學實驗學習要求的梯度變化、化學實驗方法的滲透方式和化學實驗思維的逐步形成這三個方面來安排教材內容。

1.1基礎實驗課題和拓展實驗課題嵌套設計，達到知識和方法的遷移目的

為了實現基礎實驗和探究實驗教學相結合的目標，達到知識和方法的遷移目的。教材以課題中嵌套拓展課題的形式，試圖通過一個或一組精選的基礎實驗的教學，促使學生在掌握這個或者這一組實驗的基本內容的基礎上，學會進行類型相近的實驗的探究學習，包括該類實驗的操作流程、常用操作技能及研究方法和研究思路的學習和應用。

1.2滲透化學科學研究方法教育，幫助學生掌握科學方法論

教材編寫中十分注重在不同類型實驗中滲透各種化學實驗研究方法的學習，如在物質的分離和提純專題，通過海帶中碘元素的分離及檢驗實驗，讓學生學會物質分離及提純的方法，形成方法優選的觀念；在化學反應條件的控制專題，通過對硫代硫酸鈉與酸反應速率的影響因素研究，使學生進一步掌握科學觀察的方法及認識對比、歸納等方法的重要性……學生通過基礎實驗的演練，系統全面地學習了各種化學實驗研究方法，并能舉一反三，思考實驗研究方法的適用范圍，進行個別實驗向類型相近的實驗遷移，順利完成拓展課題中的實驗任務。

1.3突出實驗設計內容比例，提高學生思維品質

《實驗化學》教材根據實驗設計的特點和一般要求，在充分考慮學生的認知水平和思維特點的基礎上，加大了實驗設計的比例，并在突出其思維訓練價值上，分別從實驗反應原理、裝置原理、操作原理三個方面作了精妙的問題設計。例如實驗反應原理的思維訓練主要從變化實質、定量關系、反應條件著手；裝置原理的思維訓練則從儀器選用、配套組合、連接順序切入；操作原理的思維訓練按操作步驟、注意事項、安全措施著眼。學生從典型的實驗設計入手，逐步擴大思維的深廣度，提高思維品質的層次。

2蘇教版《實驗化學》的內容體系分析

蘇教版《實驗化學》教材的內容體系可以分為宏觀內容體系和微觀內容體系。

2.1教材宏觀內容體系

《實驗化學》共分七個專題，專題內容按照科學家開發和研究物質世界的邏輯順序來編排的。從獲得物質的手段和方法（物質的分離和提純）→物質的性質研究（物質性質的探究）→物質性質的應用及反應規律研究（物質的檢驗與鑒別、化學反應條件的控制、電化學問題研究、物質的定量分析）→物質的合成（物質的制備與合成）這一線索來選取內容。每個專題圍繞設置目的，又分別設有2~3個課題，全書共16個課題；每個課題下還設置1~2個相關的拓展課題。另外，在每個專題的結尾處設有“整理與歸納”和“專題作業”欄目，以便學生對所學專題知識進行系統地總結。教材的宏觀內容體系如圖1所示。

2.2教材微觀內容體系

教材的微觀內容體系即教材的縱向內容體系，主要體現在課題內容的設計方面。《實驗化學》中每一課題由“知識預備”、“課題方案設計”、“記錄與結論”和“拓展課題”四部分組成，各部分中穿插有一定數量具有針對性的支持性欄目。

2.2.1“知識預備”

“知識預備”主要是將課題涉及的知識點以概念、定律、原理的形式呈現出來，這些概念、定律或原理都與課題的實驗原理、方案設計及實驗步驟密切相關。“知識預備”的設置旨在使學生掌握進行實驗方案設計和理解實驗原理的知識基礎。這為學生能深刻領會實驗設計意圖、理解和熟悉每一個實驗操作步驟，對實驗現象進行合理解釋，并通過討論得出實驗結果做好知識準備。

2.2.2“課題方案設計”

“課題方案設計”主要以流程圖、文字或流程圖加文字的形式出現。

每個課題中，操作步驟較多和操作技術性較強的實驗，如海帶中碘元素的分離及檢驗、阿司匹林的合成等技術含量較高的分離和合成實驗，均以文字配流程圖的形式來描述實驗方案；對于操作步驟簡單，尤其是學生較熟悉的課題方案就直接用流程圖來表示，如牙膏中主要成分的檢驗；操作細節較多的實驗則以文字敘述為主；而一些重點考察和培養學生實驗設計能力的課題如“亞硝酸鈉和食鹽的鑒別”，則只對實驗的注意事項進行說明和提示。

2.2.3“記錄與結論”

實驗的“記錄與結論”主要是表格的形式，表格的項目名稱取決于課題的實驗目的、實驗內容和要求。“記錄與結論”的設置旨在培養學生實驗數據的處理能力，形成實事求是的科學態度，“解釋”或“結論”等項目的設置有助于培養學生的分析和歸納的能力。

2.2.4“拓展課題”

“拓展課題”是實驗課題的后續學習，是基礎實驗課題的研究方法和研究思路的遷移訓練，是對基礎實驗課題的學習的一種“評價”、“總結”和“反思”，而且這種“評價”、“總結”和“反思”是通過完成另一個實驗來實現的。拓展實驗課題的問題解決反映了學生在基礎實驗課題中的學習成效，這既是知識的考察，又是能力的考察。可以說，拓展課題的完成是對學生能力提升的一種肯定。

2.2.5欄目介紹

與必修教材和其他五個選修模塊的教材類似，《實驗化學》也設置了旨在幫助學生理解實驗原理、正確進行實驗操作以及開闊視野所需的與課題相關的知識性欄目。主要有“檢索咨詢”、“信息提示”、“交流與討論”、“提示與建議”、“操作向導”、“安全須知”、“拓展視野”等，但各欄目的功能結合本課程的特點和要求又有了進一步的延展。

綜合以上分析，可以發現蘇教版《實驗化學》在課題內容的編排上摒棄了傳統教材中“實驗目的→實驗原理→實驗用品→實驗步驟→實驗記錄→問題與討論”的實驗編排模式，而是以“知識預備→課題方案設計→記錄與結論”的形式展開，并將各知識性欄目穿插在課題的各部分內容中，使學生的知識目標和實驗技能目標有機地整合在每一個課題中。可以說，實驗已非純粹的實驗，而是一個內涵豐富的課題，通過對該課題的學習，學生將會在化學知識、實驗技能、實驗方法、科學態度等方面得到全面地發展。

3蘇教版《實驗化學》教材特色分析

蘇教版《實驗化學》教材在專題線索引導下，教材編寫具有鮮明特點。

3.1教材注重實驗的精選和設計，關注生活化、綠色化和探究性主題

3.1.1實驗選題注重生活化

教材中的實驗大多來源于生活，如“亞硝酸鈉和食鹽的鑒別”、“食醋總酸含量的測定”、“水果中維生素C含量的測定”、“阿司匹林的合成”，這些實驗課題貼近學生的生活，一改以往化學實驗過于學科化的特點，避免了一些性質實驗的程序化和機械化給學生帶來的枯燥感。學生通過親身實驗了解到身邊物質發生作用的原因、學會鑒別常見物質、揭開原本神秘現象的面紗，充分體會到化學實驗的實用價值，并體驗到通過化學實驗解決問題的成就感，從而激發他們對化學學科知識學習的欲望。

3.1.2 實驗設計關注綠色化和可行性

教材中的實驗所選擇的實驗儀器和藥品都是在充分考慮中學化學教學的現實實驗條件的基礎上，從經濟、綠色環保的角度出發作出選擇的。其中定量和定性實驗儀器都是中學階段的常用儀器，簡單易得；實驗藥品和試劑的選擇一般以經濟、無毒為主；實驗原理中包含的化學知識以必修教材的基礎知識為前提，盡量避免拔高知識的出現；實驗方案設計遵循簡單、可行和綠色的原則。

3.1.3 拓展課題創設思維空間

在課題的選取過程中，編者還特別關注實驗趣味性、啟發性和探究性的融合，如“用粉筆進行層析分離”、“干電池模擬實驗”、“藍瓶子”實驗、“蔗糖的燃燒”、“淀粉與碘顯色現象的探究”等，這些實驗內容大多屬于拓展課題，在熟悉而有趣的問題情境的驅動下，學生探究欲望得到了激發：“為什么會產生這種現象？”、“反應原理是什么？”、“若改變反應條件，又會呈現怎樣的趣味現象？”，問題不斷出現并得以解決，學生也在釋疑解惑的過程中進一步開闊視野、拓展思維。

3.2教材突出實驗的教學功能，關注學生知識學習和能力發展

3.2.1 注重基礎知識的學習和遷移

《實驗化學》十分重視給學生提供基本的化學概念、原理，以及基本的實驗操作知識，讓學生在實驗過程中深化對知識的理解和實現知識的遷移，如：預備知識、課題方案設計或其他支持性欄目的設置，為實驗完成打下了堅實的知識鋪墊。在知識和原理指導下的實驗研究也更具有目的性和方向性，學生在參與的過程表現得更加積極和自信。

3.2.2注重實驗基本技能的培養和應用

在專題的設置上，《實驗化學》選取的大多是對實驗操作技能有一定要求的研究課題，如“物質的分離與提純”，“物質的檢驗與鑒別”，“物質的定量分析”，“物質的制備與合成”，這些專題中都包含著許多具體的基本實驗操作程序，如溶解、過濾、萃取、分液、鑒別、檢驗、滴定、傾析、稱量等。這些操作的反復演練，使學生的實驗操作趨于熟練，并能深入領會各項實驗操作的應用范圍、注意事項和要領。

3.2.3注重實驗方案設計能力的培養

《實驗化學》中有關實驗設計的內容可以分為以下幾個方面：

＊物質的分離與提純的實驗方案設計：粗鹽提純；

＊物質性質實驗設計：比較鹽酸、碳酸、苯酚的酸性強弱，銅電極電解飽和食鹽水實驗中橙黃色物質組成探究；

＊物質的檢驗實驗設計：牙膏中鈣離子的檢驗；汽車尾氣中一氧化碳、二氧化碳的檢驗；

＊物質的鑒別實驗設計：食鹽和亞硝酸鈉的鑒別；

＊反應條件探究實驗設計：硫代硫酸鈉與酸反應速率實驗的最佳實驗條件；“藍瓶子”實驗反應條件探究；催化劑對過氧化氫分解反應速率的影響；不同的實驗因素對蔗糖燃燒實驗結果的影響；溫度對碘—淀粉溶液顯色的影響。

教材中幾乎每個課題都有涉及實驗方案設計的內容，根據以上的歸納整理，可以發現每個課題中實驗方案設計的要求各不相同，覆蓋面廣，在突出這部分內容相當的課時比例的同時，也體現了對學生實驗方案設計能力的培養要求已經達到了一個前所未有的高度。

3.2.4注重實驗研究方法的學習和應用

教材中的每個實驗活動都十分注重以科學的實驗研究方法來引導學生進行實驗，并在拓展課題中為學生創設了使用習得的實驗研究方法來解決問題的應用情境，促使學生在方法學習之后很快能找到情境相近的“用武之地”來檢驗學習的成果和進一步加強方法使用的熟練程度。如通過“海帶中碘元素的分離及提純”實驗，學生學會了從植物中分離提純某些元素的方法，這種方法在“茶葉中某些元素的鑒定”中得到遷移和鞏固；“硫代硫酸鈉與酸反應速率影響”中利用實驗比較法來探究不同因素對反應速率的影響，該方法在教材其他有關反應條件控制的實驗中又多次應用，學生在多次參與對反應條件控制實驗的探究的過程中，因素控制的思維方法逐漸形成，科學研究素養得到進一步提升。

參考文獻：

[1]王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書·實驗化學(選修)[M].南京：江蘇教育出版社，2005.