中美高中化學教材關于氧化還原內容的對比

張亞妮 魏夢雪

摘 要：“氧化還原”的相關內容貫穿于高中化學學習全過程，是化學理論的重要組成部分。選取美國高中主流化學教材《Chemistry：Concepts and Application》和我國高中魯科版《化學（必修1）》兩本教材，對其中“氧化還原”的內容從教學欄目設置、概念引入與知識建構方式、插圖與習題等方面進行對比分析，期待在課程改革和教學方面獲得啟示。

關鍵詞：高中化學;教材;氧化還原;核心素養(yǎng)

隨著課程的不斷改革，近年來，中外教材對比分析是教學研究的熱點內容。化學教材是學生與教師的第一手資料，會從不同角度、不同層面對教學活動和教學質量產(chǎn)生實質性的影響。對比分析美國教材和我國的教材，能夠整體把握教材知識體系、積累教學經(jīng)驗、拓展教師教學思路，進而提升教師教育教學水平。“氧化還原”在初中就已經(jīng)涉及，該知識點貫穿于整個中學化學的學習，尤其在高中化學的學習中有著廣泛的應用，是整個高中化學中的重要知識點，在高考中占有很大比例，在生活中也具有一定的應用價值。因此，本研究以美國高中化學教材《Chemistry：Concepts and Application》和我國魯科版高中《化學（必修1）》兩本教材為例，對其中“氧化還原”的內容進行對比分析，希望可以為一線教師提供參考價值，為我國化學教材的編寫提供建議。

1 ? ?教材欄目設置的比較分析

教材欄目設置的比較分析如表1所示。由表1可以發(fā)現(xiàn)，美版教材將“氧化還原”這一內容單獨設置為一章，而魯科版教材是將其設置在一章中的某一節(jié)。由此可見，美版教材更加注重知識的整體性，教學內容設置得更詳細，而魯科版教材更注重知識點之間的連接性。在魯科版教材中，氧化還原內容總共設置了8個欄目，其中有3個欄目會重復出現(xiàn)。本研究將欄目設置為問題性欄目、活動探究性欄目、指導性欄目和拓展性欄目四大類型。魯科版教材在注重對知識內容本身的傳授的同時，更加突出以學生為本，沒有傳統(tǒng)方式的滿堂灌，而是開展以學生為中心的大量探究與實驗活動，有利于培養(yǎng)學生積極思考、解決問題的能力。對比之下，美版教材在“氧化還原”一章中先后設置了15個欄目，更系統(tǒng)地構建知識網(wǎng)絡，梳理了大量有關氧化還原反應的知識點，使得知識點更詳細且增加了化學與生活、藝術、技術等方面的聯(lián)系。教學欄目的設置豐富有趣，大量實驗欄目與化學知識點的回顧與思考既調動了學生學習的興趣，又讓學生學會聯(lián)系生活和遷移應用。但大量的欄目設置會使教學內容增多，同樣的內容教學進度會變慢，提升了實際教學過程中的難度[1]。

2 ? ?概念引入與知識建構方式的對比分析

教材內容中概念的引入與建構，體現(xiàn)的是編寫者的設計思路，這不僅對教師教學思路有著一定的影響，也對學生建立化學概念體系有著重要影響。概念引入方式不同，學生建立概念的方式就不同，思考問題的角度也不同。

我國魯科版化學教材在“氧化還原”內容部分開門見山，如圖1所示。

首先，提出以下問題：什么樣的化學反應是氧化還原反應，哪些物質之間能夠發(fā)生氧化還原反應？其次，請同學們寫出銅與氧氣、氧化銅與氫氣、碳酸鈣高溫分解、氯化鈉與硝酸銀溶液、鐵與硫酸銅溶液等5個化學反應，并分析參加反應各物質化合價在反應前后是否發(fā)生了變化。分析得出，在反應過程中，有元素化合價變化的反應叫氧化還原反應。對于氧化還原反應實質的學習，則用金屬鋅和硫酸銅溶液來進行探究實驗，分析電流計指針發(fā)生偏轉的原因，自行得出結論。對于氧化還原反應單線橋、雙線橋的表示方法，則以知識點小卡片的方式給出。由此可以發(fā)現(xiàn)，魯科版化學教材編寫難易適中，易于理解，重視基礎知識和基本技能的學習，直接采用“定 ? 義-事實-分析-實驗-結論”的科學模式，從學生已有的知識經(jīng)驗出發(fā)建構知識框架，通過實驗得出結論。這個過程很好地培養(yǎng)了學生“宏觀辨識與微觀探析”“實驗探究與創(chuàng)新意識”的化學核心素養(yǎng)，但對于部分內容還是直接給出，偏向應試教育。

如圖2所示，美版教材通過生活中的常見現(xiàn)象：正在享用的蘋果可能在吃完之前就開始變色、自由女神像是綠色的、自行車金屬部件形成銹蝕，以此來激發(fā)學生學習興趣，喚起激動狀態(tài)，順利開展后續(xù)教學工作。隨后舉例鐵銹的預防得出，電子從一個原子或離子轉移到另一個原子或離子，這種類型的反應就是氧化還原反應。將氧化還原反應比作足球比賽和減肥，大量結合生活實際進行情境創(chuàng)設是美版教材的一個突出優(yōu)點，教材內容豐富有趣，整個知識點的講解與建構均以氧化鋅為例層層深入，這樣的構建能讓學生感到學習知識并不是教科書的硬性規(guī)定，而是將新學材料與生活實際和頭腦中已有知識進行深層加工的過程。相較于魯科版教材，美版教材知識點更細化且更有深度，這是我國教材可借鑒的地方。

3 ? ?中美教材插圖與習題的比較分析

教材中的圖片與習題是教材不可或缺的一部分，是對教材文字內容的補充和強化，具有直觀形象性、高度概括性、評價反饋性三大特點。表2是中美教材的插圖與習題數(shù)量的統(tǒng)計。

由表2可以看出，兩個版本的教材都非常注重圖片與習題的使用，不同的是，兩版教材圖片與習題設置有很大不同，美版教材的圖片和習題的總數(shù)量是明顯多于魯科版教材。魯科版教材圖片偏少，圖片大多與本節(jié)課的知識點有關，其中，一半以上的圖片都是關于教材提到的理論知識與化學反應現(xiàn)象的。值得借鑒的是，魯科版教材不僅注重對插圖的文字詳解，大多數(shù)圖片旁都會有相關知識詳解，而且圖片分布均勻，每一頁教材都至少有一張圖片。相比之下，美版教材圖片數(shù)量多，圖片本身面積較大且色彩艷麗，給人強烈的視覺沖擊，但關于氧化還原內容中化學反應現(xiàn)象與文字內容相比圖片偏少。美版教材圖片最突出的一個優(yōu)點在于關于生活中的化學及應用圖片設置非常豐富，圖片內容涉及生活中的方方面面，很大程度地詮釋了化學來源于生活這一理念，這對學生將化學應用到生活起到很大的幫助作用。

在習題的設置上，相較于美版教材，魯科版教材的習題數(shù)量偏少，難度適中，基礎性的習題占大多數(shù)，主要以選擇與填空的形式出現(xiàn)，這說明魯科版教材注重學生基礎知識的掌握。美版教材的習題設置層次分明，全面覆蓋各種題型，尤其注重學生發(fā)散思維與解決問題能力的培養(yǎng)[2]。其中，探究類、應用類、開放類習題的數(shù)量都遠遠超過魯科版教材，這樣的安排更能拓展學生的知識面，開闊學生的思路，習題也補充了一些背景材料與其他信息，激發(fā)了學生的求知欲望。值得借鑒的是，美版教材習題的設置中附有形象生動的圖片，圍繞真實的生活情境提出問題、解決問題，這一點值得我國學習。

4 ? ?結語

通過對兩版本教材的對比分析，可以發(fā)現(xiàn)兩個版本的教材在欄目設置、概念引入與知識建構方式、插圖與習題方面存在差異的同時，也有可以互相借鑒的優(yōu)點。美版教材在對“氧化還原”這部分內容進行教學時，有目的地引入或創(chuàng)設以形象為主體的具有情緒色彩的生動具體的場景，以引起學生的情感共鳴，創(chuàng)建情境教學。這種方法的優(yōu)點在于不僅能引導學生在頭腦中創(chuàng)建相關的知識體系，而且強調了學生的主體地位，達到認知與情感、活動與環(huán)境、學習與應用三者有機結合。除此之外，在編寫教材習題過程中，更應該注意習題設置的豐富性與層次性，注重基礎題的練習，適當增加探究類、應用類、開放類等習題。

[參考文獻]

[1]江澤芝，張暉英，黃俊生.從海峽兩岸教材對比中談高中化學的概念教學—以“氧化還原反應”概念教學為例[J].韓山師范學院學報，2019，40（6）：70-74.

[2]周青，張新翆，楊輝祥.中英化學教材中習題的設計對比及啟示[J].化學教育，2006（6）：15-18.

基金項目：寧夏高等教育教學改革項目（No. nxbjg-21）;寧夏大學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學改革項目（No. CXJG2019002）;第三批寧夏青年科技人才托舉工程項目（No. TJGC2018100）;寧夏回族自治區(qū)國內-流學科建設項目（No. NXYLXK2017A04）資助

作者簡介：張亞妮（1996— ），女，陜西榆林人，碩士研究生;研究方向：中學化學教學實踐與研究。

通信作者：魏夢雪（1983— ），女，山東青島人，副教授，博士;研究方向：有機化學。