彭文帥 沈理明
(蘇州大學材料與化學化工學部 江蘇 蘇州 215123)
美國教材《化學概念與應用》中有機化學內容編寫特點
彭文帥 沈理明
(蘇州大學材料與化學化工學部 江蘇 蘇州 215123)
文章分析了美國教材《化學概念與應用》中的有機化學內容,概括其編寫特點為教材的設計便于學生自學;突顯化學的實用性;體現實驗的多樣性;滲透學科的交叉性等。期望對我國化學教材的編寫或使用有所啟示。
有機化學;美國教材;自學;實用性;化學實驗;學科交叉
《化學概念與應用》Chemistry:Concepts and Applications是由 McGraw-Hill Education出版集團下屬的Glencoe出版的,內容主要包括化學理論知識、元素化合物(含有機化學)和化學實驗三部分內容。該教科書分上、中、下三冊,共21章。繼“元素周期表”、“化合物的形成與類型”、“化學鍵”等內容之后,第18章比較系統介紹有機化學的基礎知識,共有“烴”、“取代烴”和“塑料和其他聚合物”三節內容。該章也是第19章“生命化學”學習的必備基礎。本文分析該教科書中有機化學的編寫特點,希望對我國編寫或使用教材有所啟示。
《化學概念與應用》每章每節內容前都有 【課前活動】和【本節預覽】這兩個欄目?!菊n前活動】包括“起步實驗”、“知識回顧”、“閱讀提示”和“化學在線”四部分內容;【本節預覽】包括“學習目標”、“知識回顧”和“關鍵術語”三部分內容。
第18章【課前活動】的“起步實驗”部分是一個關于“制作黏泥”的實驗,內容包括安全警示、實驗器材和實驗步驟等,讓學生體會將四硼酸鈉溶液逐漸加入聚乙烯醇溶液時溶液粘性的變化,直至讓學生戴著手套將產物取出捏成小球。從而讓學生體會有機反應及其產物的獨特性質;“知識回顧”部分詳細列舉與該章內容相關的、且已接觸的知識點,包括第5章中有關“烴的命名”、第6章中有關“烴的燃燒”等知識點;“閱讀提示”部分為學生閱讀本章內容的學習提供建議,如“觀察本章出現的化學結構式,請注意每個結構式里的元素”;“化學在線”部分是通過連接網址“chemistryca.com”分別為教師和學生提供與本章相關的內容和活動,以便解決教師可能在理論知識方面遇到的問題,為老師開展課外活動,如 “組織學生課外研究替代燃料”提供建議。并為學生提供大量網絡資源,包括與有機化學相關的新聞、理論知識拓展、以及一些可自動批閱的測試題等等。第18章 【本節預覽】的“學習目標”部分用“對比”與“比較”、“概括”、“區別”等動詞,使學生在課前明確自己在每節學習過程中的具體任務;“知識回顧”部分是對上一節內容的簡單陳述;“關鍵術語”部分基本是有關本節主要知識點的簡要呈現。
【課前活動】和【本節預覽】中所包含的豐富內容不僅能激發學生學習有機化學的興趣,并為學生自己課前的準備提供十分具體、可行的建議,如,實驗內容的詳細介紹、已學知識點的明確提示、網絡資源中大量的信息資料等等,使得學生的課前準備活動變得有據可依,避免學生課前準備的盲目性,培養學生主動自主學習的習慣。因此,《化學概念與應用》不僅有利于教,更有利于學。
《化學概念和應用》不論是文本內容,還是章節練習題,都加強了對理論知識的應用。如,第2節“取代烴”中,主要介紹鹵代化合物、醇、羧酸、酯等的物理性質、用途、生物功能,以及一些實例;該教材有機化學部分涉及的欄目種類較多,其中的 【生活中的化學】、【化學與社會】等欄目特別注重理論知識與生活、生產實際的聯系,分別介紹了“燙發過程中的化學變化”和“常見塑料產品的主要成分和塑料的再循環”;【第18章復習題】從概念理解、應用概念、理性思維、復習回顧、科技寫作和解決問題等層次分別考察學生對理論知識的掌握情況,其中有7道“應用概念”習題,主要利用有機化學知識解決實際中遇到的問題,如,根據聚合物的分子組成以篩選適合于制造雨傘的聚合物、指出酸性和堿性染發劑的異同、寫出最廣泛的可循環塑料的名稱等。有1道“科技寫作”習題要求學生利用圖書館資源整理一份“政府對煤燃燒的硫排放標準的相關規定”的報告,并讓學生表明自己的觀點。該教材的題型變化多樣,重在考察學生的應用能力和綜合素質,并凸顯評價的形成性功能。
《化學概念與應用》通過呈現豐富多樣的欄目和逼真清晰的圖片、利用簡潔明了的語言、結合學生資料的親自查閱或實際現狀的調查等,讓學生無時無刻都能感受到有機化學與我們的衣、食、住、行之間的密切聯系。
《化學概念與應用》有機化學部分安排了 【家庭實驗】、【迷你實驗】、【化學實驗】等與實驗相關的欄目,甚至在章節的復習題中都安排了較多實驗習題。這些實驗的類型變化多樣,側重點也有所不同,但都更傾向于以身邊的生活日用品作為研究對象。如,第1節的【迷你實驗】是在學生了解“使用過多的飽和烴會導致一些類似心臟病的健康問題”這一研究成果之后,再讓他們利用碘溶液比較“花生油”和“菜籽油”、“菜籽油”和“玉米油”等家用食用油的飽和程度。該實驗更側重過程與方法的培養,即主要是為學生創設情境并提出問題,由學生親自操作、搜集信息;第2節的【迷你實驗】是利用實驗室的藥品和儀器,通過混合甲醇和水楊酸來合成水楊酸甲酯,并讓學生分析產物的氣味、反應的方程式等問題。該實驗更注重知識與技能的培養,即掌握物質性質及變化規律、儀器藥品的選擇等;與課文中注重驗證的實驗不同,【第18章復習題】中包括更多由學生親自提出假設、自主設計、獲取信息的探究性實驗,如利用實驗區分聚酯織物和含棉織物、預測碘在熔化的黃油和人造黃油中的褪色速度等。
《化學概念與應用》中化學實驗的種類多樣、功能各異,但都重視實驗的體驗性和實用性。
隨著社會、經濟的發展,越來越多的邊緣學科應運而生,各個獨立學科之間的界限也逐漸淡化。由于人類面臨的許多問題是無法靠任意一門學科能夠解決,一門學科可借鑒其他學科的一些研究方法促進自身的更好發展。
《化學概念與應用》特別注重利用化學知識解決或解釋其他學科遇到的一些問題或現象,學科交叉現象明顯,編寫有【生物學鏈接】、【化學工作者】等欄目。如,【生物學鏈接】中的“視覺與維生素A”的內容,闡述了視覺與視紫紅質及維生素A的關系。從11-反-視黃醛和11-順-視黃醛之間的轉變解釋視覺的原理、暫時性失明的原因等問題;【化學工作者】中“約翰·加西亞”的內容,介紹了對藥劑師約翰·加西亞的一次訪談,包括藥劑師所從事的工作、藥劑行業的變化、以及發展前景,成為一名優秀藥劑師應該具備的化學素養等。這樣的編排既有助于開闊學生的視野,又便于培養學生解決問題的能力以及樹立辯證唯物主義的世界觀。
總之,《化學概念與應用》在確保有機化學基礎理論知識系統性的同時,又通過解決日常生活、生產、其他學科等所遇到的問題幫助學生掌握知識,值得我們借鑒。
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1008-0546(2012)03-0039-02
G632.41
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10.3969/j.issn.1008-0546.2012.03.019