新加坡文理科化學教材的對比及啟示

劉大同

（人民教育出版社教學資源研發部 北京 100081）

化學在其自身發展所展現的角色中，表現出廣泛地同各個領域的其他學科密切聯系，緊密地同人類、自然和社會相互依存等特征。面對高度技術化的社會，提高自我保護意識、延年益壽、保護人類賴以生存的環境，培養公民必不可少的化學素養是極其必要的。但學生的職業取向、興趣愛好、發展方向不同，基礎教育階段化學的教學內容和要求也應該有所差別。比如，文科傾向的學生將來不會去從事化學學科或與它密切聯系的其他學科的研究，他們的化學學習與理科傾向的學生化學學習的深廣度、側重點都應該有所區別。但具體應該怎樣區別，卻很值得研究。新加坡在這方面有比較長時間的探索與實踐，本文通過分析對比新加坡的文理科化學教材，并結合我國情況做出一些思考。

一、新加坡文理科化學教材的比較

新加坡的化學教材分為 Cambridge A－level和Cambridge O－level兩類，前者是供理科學生學習的，后者則是供文科學生學習的。新加坡文、理科教材之間的差異是較明顯的，表現在體系編排、知識點的深廣度以及敘述方式上。

這兩本教材前半部分都為理論知識，后半部分為元素化合物知識，本文先對它們的理論知識部分作比較。

1．理論知識部分的比較

表1 理論知識部分的框架

章序數 A－Level O－Level九 電離平衡 金屬十 反應動力學 元素周期表十一 元素周期表 電分析十二 化學能量十三 反應速率十四 可逆反應

從上表可以清楚地看到它們知識點不完全相同且編排順序也不同，例如，O－level中的第二章——物質提純、第八章——化學分析，這些與生產生活相聯系的知識點在A－level中沒有。A－level在知識點的編排上將原子結構放在了第一章，而O－level的第四章才是原子結構第一章為固體、液體和氣體，第二章為物質提純，第三章為元素、混合物和化合物。前兩章的知識是一般人都了解的，是既可歸為物理學科又可歸為化學學科的基礎性知識，在這之后才開始講到元素、原子結構等較抽象、較難學的內容?？梢奜－level在理論知識的編排上是一個由淺入深的過程，較多地考慮到學生的認識順序和心理發展順序。而A－level卻將原子結構放在了第一章，固體、液體和氣體放在了第五章，這是按照從微觀到宏觀的順序編排的，較多地考慮到知識間的邏輯順序。

此外，它們在知識點的深廣度上也存在差異。例如，O－level中的第十三章是反應速率，而此內容在A－level中只是第十章反應動力學中的一節。O－level中的第十四章可逆反應只是A－level中第八章化學平衡中的一節。以下為A－level中的具體節標題：

第十章 反應動力學

1．反應速率

2．速率方程

3．反應機理

4．催化劑

第八章 化學平衡

1．可逆反應

2．動力學平衡

3．常數 KC

4．常數 KP

5．各類化學平衡

6．影響 KC和 KP的因素

7．平衡混合物的組成

8．工業上的平衡反應

以上是廣度上的差異，下面再來看看它們在知識點深度上的差異，如將它們有關共價鍵的內容進行對比：

A－level先講什么是共價鍵，共價鍵的形成，由此再去分析一些具體物質分子中共價鍵的形成情況。而O－level則從具體的物質分子開始分析，然后再開始提出共價鍵這個概念。這就是它們各自的特點，一個先提出理論，再用具體的物質加以說明；另一個則注重實際，從具體物質來推出理論。A－level在講解中涉及軌道重疊的理論，而O－level只用簡單的8電子穩定結構來說明。這就是它們在深度上的差異。

2．元素化合物部分的比較

表2 元素化合物知識的框架

在編排上兩本教材都是先無機化合物后有機化合物，且有機化合物都是按照官能團來分類講解的。A－level中的無機化合物基本上是分族講解的，章標題大多是以族來命名的。而O－level則是取出族中與生產生活關系最密切的元素來講解。下面我們來看看它們是如何來介紹氮元素的：

A－level內容提綱：

氮的一般性質

· 氮原子的電子軌道

· 一種典型的非金屬

· 成鍵情況

氮族元素

· 其余的第五主族元素能形成5個共價鍵，如：PCl5，而氮不能，因外層無d軌道

· 大多數氮存在于空氣中，氮氣占空氣體積的79%

· 氮氣的分子結構

· 分離液態空氣制氮氣

· 氮氣不活潑，因為分子中存在氮氮三鍵

· 氮氣的一些反應：氮氣與氫氣反應生成氨；

雷雨天硝酸的生成；汽車發動機中氮氣與氧氣

的反應；植物固氮

氨

· 氨的工業生產：反應原理、反應條件（250atm，450攝氏度，鐵容器氮氣與氫氣的摩爾比為1∶3）、解釋為何要上述條件

· 實驗室制氨：反應原理、注意條件

· 氨的性質：極性分子、分子構型、在氣態或液態

氨中有氫鍵、銨離子的構型

· 氨的用途：工業制硝酸

氮肥

氮的氧化物的污染

· NO、NO2的污染

· 污染的防治

O－level內容提綱：

氮氣

· 氮的存在

· 氮氣的分子結構· 氮氣的物理性質

氮與氧的反應

· 氮氣與氧反應生成NO

· NO繼續與氧反應生成NO2

氨

· 氨的工業制法—哈伯反應

· 氨的實驗室制法

· 氨的主要成分

硝酸

· 硝酸的制法

· 硝酸的主要成分

植物營養

· 什么是植物營養

· 自然界中的氮循環

化肥

· 化肥中所含主要元素

· 氮肥

從以上內容提綱可知，A－level是從氮的原子結構推導出氮的性質，強調的是一種科學的方法；而O－level則是直接講解性質，再通過性質來說明其在生產生活中的應用，強調與生產生活實際的聯系。同時，O－level在文字講述時配以生動活潑的圖片，這些圖片幫助學生理解，使文字表達的難度下降，并激發學生的學習興趣，應該說是比較適合文科學生的；A－level強調文字敘述的科學性，對學生的要求比較高，則比較適合理科學生。

綜上所述，新加坡文理科化學教材是有明顯區別的：體系編排上，文科教材優先考慮學生的認識順序和心理發展順序，理科教材則優先考慮知識的邏輯順序；在知識點的深廣度上，文科教材是淺而廣，理科教材則是系統且深入；在敘述方式上，文科教材多從具體物質和實際應用切入，圖文并茂，語言生動；理科教材則多從結構推導性質，平鋪直敘，嚴肅嚴謹。

二、我國文理科化學教材的變遷

20世紀90年代以前，我國的化學教材是統一的，沒有文理科之分。此后，“在基礎教育階段，讓不同的學生學不同的化學”被提上議事日程，越來越受關注，并成為21世紀我國課程改革的重要目標之一。

我國比較有代表性的文理科化學教材有兩種，其一為人教社20世紀90年代末編寫出版，全國統一使用。該教材一共四本，分別為必修本第一冊（適用于高一年級全體學生）；必修本第二冊（Ⅰ）適用于高二文科學生）和必修本第二冊（Ⅱ）（適用于高二理科學生）；選修本第三冊（適用于高三理科學生）。

其二為21世紀初出版的普通高中課程標準實驗教科書（化學）。該教材一套8本，對應于2個必修模塊（化學1、化學2）和6個選修模塊（化學反應原理、有機化學基礎、物質結構與性質、化學與生活、實驗化學、化學與技術）。一般認為，必修模塊是文理科學生都要學的，選修模塊中的前三個是理科化學，后三個是文科化學。

與新加坡的文理科化學教材比較，我國的這兩套教材都是分段的，必修階段，兩者沒有區別，選修階段，兩者不同。

從實施效果看，目前全國絕大多數學生使用普通高中課程標準實驗教科書（化學）。文科生基本只學必修模塊（化學 1、化學 2），學“化學與生活”的不多、學“實驗化學”很少，學“化學與技術”的幾乎沒有。

三、新加坡文理科化學教材比較的啟示

結合新加坡文理科化學教材的對比及我國文理科化學教材的變遷，我們得到以下幾點啟示：

1．文理科教材分段安排或整體切分各有利弊

新加坡高中文理科化學教材是整體切分的。在學科內容的選取和組織上有利于整體設計，理科教材更關注學科知識的邏輯順序，而文科教材更關注學生的認知順序。中國的高中文理科化學教材是分段設計的。這有利于保證高中生獲得統一的化學知識基礎，但似乎不利于根據學生的個性開展教學。

2．文理科教材不是僅有知識量的差異

這點在新加坡和中國的文理科教材中都有明顯的體現。具體來說，文理科教材應該在知識體系、內容深廣度、表達和呈現方式上均有區別。新加坡的文理科教材體系差別較大，理科教材是以較深的理論為主體框架，而文科教材則較多偏重于與生產、生活相聯系的方面，并且在內容的安排順序上也存在著較大的差別。即使同樣的內容，由于文科生只需要了解，知道是什么，而理科生則需要知其然又要知其所以然，因此在深廣度上也是不同的，這樣才能適應學習者的需要。

3．文理科教材要重視呈現方式的差異

新加坡的文理科教材的敘述方式是完全不同的。理科教材基本上是以平鋪直敘的方式講解抽象內容，在講解較難理解的內容時才配有少量的插圖，且插圖一般也是以結構圖、示意圖為主；文科教材的敘述方式就生動活潑多了，使讀者閱讀起來輕松易懂，并且書中還配有了大量的插圖，這些插圖大部分是實物圖，具體直觀，幫助學生理解所學的內容。

教育公平的重要表現之一是讓學生的個性得到充分的尊重。推進教育公平，從形式上到實質上實現“讓不同的學生學習適合其需要的不同教材”，任重而道遠。

［1］ JGR Briggs．Chemistry for A－level Guides （3rd Edition）［M］．Singapore City：Addison Wesley Longman Singapore Pte Ltd 1995

［2］ JGR Briggs．Chemistry for O－level （3rd Edition） ［M］．Singapore City：Addison Wesley Longman Singapore Pte Ltd 1995

［3］ 梁志國，郭玉英．英國GCE物理A水平考試簡介［J］．學科教育，2002，（l）：45－49