化學鍵教材分析

程竺君

（首都師范大學教師教育學院 北京 100037）

教材是教師理解國家教育意志、教材編寫者意圖的重要途徑。教師在教育教學前只有對教材進行了深度的分析，才能充分了解教育目標及知識邏輯，才能更好的選擇教學方法、教學素材，才能達到更加理想的教學效果。因此，教材分析對于教育教學具有重要意義。為幫助一線教師理解2019人教版高中化學教材及2019魯科版高中化學教材，筆者將采用前人常用的教材分析模型對兩個版本的新教材進行對比分析，旨在通過教材分析總結不同版本新教材的特點，為教師教育教學提出建議。

1 文獻綜述及教材分析框架的擬定

在知網中輸入“化學”、“教材”字樣進行搜索，可以發現在《化學教育》、《化學教育（中英文）》等核心期刊及碩士學位論文庫中有數量較多的論文。通過閱讀上述相關論文，筆者認為關于化學教材分析的文獻可以大致可以分為三類：以整本書為研究對象的教材分析、以某一具體內容為研究對象的教材分析、以某一方面為研究對象的教材分析。第一類是以整本書為研究對象的教材分析，例如有研究者針對俄羅斯的初中化學教材進行了研究，發現其在處理化學學科內容與綜合性內容的關系、自然科學知識與社會知識的關系方面具有一定的優點，基于此為我國的化學教材提出編寫建議。第二類是以某一具體內容為研究對象的教材分析，例如有研究者針對“烴類化合物”這一具體內容進行了國際比較，從內容的選取、內容的組織、內容的表征方面分析了中國、英國、新加坡、澳大利亞、日本、美國六國教材各自的特點，為烴類化合物的教材編寫提出建議。又如有研究者對美國IB化學教材與我國人教版化學教材中原子結構和氧化還原內容進行了對比研究，發現在知識的選取、知識的層次、知識的呈現等方面，美國IB教材都優于中國人教版教材，基于此為我國版教材提出了建議。第三類是以教材的某一方面為研究對象進行分析，此類教材分析的文獻較多，分別從目標分類視角、PISA視角、Flow Map、科學精神、實驗內容、欄目設置、圖表系統等方面對中外化學教材進行了分析。例如有研究者對新加坡初中化學教材的欄目設置進行了分析研究，對我國教材欄目的外觀、內容、情感方面提出了建議。又如有研究者對中美初中化學教材“原子”內容體現的科學精神進行了對比分析，發現美國教材更注重與情景的結合、側重培養學生的問題意識和質疑精神，基于此對教師的教學提出建議。

在知網中輸入“化學鍵”、“教材”字樣進行搜索，發現《化學教育》核心期刊論文1篇，碩士學位論文1篇。期刊中的論文從內容的選取、呈現方式、習題編制三個方面對高中化學英文課本與高中化學人教版教材中“化學鍵”知識進行了比較與分析，發現高中化學英文課本不僅擁有嚴密、完整和豐富的特點，而且重視STS內容。碩士學位論文從內容的選擇、內容的組織、內容的呈現三個方面對舊人教、蘇教、魯科化學教材中的“化學鍵”內容進行了比較研究，總結了不同版本教材的特點，為教材編寫提出建議。

基于以上文獻的閱讀和分析，可以發現現有研究大多從內容的選取、內容的組織、內容的呈現三個方面對化學教材進行教材分析，與此同時，筆者發現大量研究停留在對2007舊版教材的分析，但新課改后 2019新教材以相繼發布。據此，本文采取上述前人常用的分析模型對2019年人教版教材（必修一）與2019年魯科版教材（必修二）中的“化學鍵”內容進行對比分析，分析模型如圖1所示。

圖1：教材分析模型

2 內容分析

化學鍵知識在整個化學學習過程中遵循的是一種由簡單到復雜、不斷擴充的原則，在初中階段學生還未直接接觸化學鍵的概念，只是建立了一種相互作用的意識。在初中階段的基礎上，高中必修階段發展了這種相互作用意識并引出了化學鍵的概念，簡單的介紹了兩種類型的化學鍵，即：共價鍵與離子鍵，以化學鍵的角度解釋了化學反應的本質。在此之后，高中選修階段簡單的介紹了共價鍵的形成過程與分類，讓學生初步認識了離子鍵、金屬鍵、配位鍵，意識到原子晶體、離子晶體、金屬晶體與其構成存在一定的聯系。最后，大學階段運用相關理論對化學鍵進行了系統的解釋。通過這樣的學習，學生學到的關于化學鍵的知識經歷了由總括到具體、由簡單到復雜，由表及里的一個科學的、符合學生認知發展的過程，如圖2所示。

圖2：化學鍵知識學段進階圖

2.1 內容的選取

教材的內容包括知識、素材、活動、方法幾個部分，此部分筆者將人教版、魯科版新教材上述幾個方面的內容進行了對比，如表1所示。知識選取方面，兩個版本的教材在面與課程標準基本一致，差異不大。人教版教材增加了極性鍵與非極性鍵的知識，但缺乏化學反應與能量的關系這部分內容；魯教版教材內容與課標完全一致。素材方面，人教版的素材較為單一，只選取了知識性的素材來幫助學生學習與理解，相比之下，魯科版教材的素材較為豐富，既展示了前人的研究過程，又聯系了生活。活動方面，人教版教材在資料卡片中呈現了電子式、分子間作用力的知識，旨在通過學生的閱讀活動擴充學生的知識；在講解離子鍵、共價鍵、化學反應本質是引導學生思考，旨在通過思考活動培養學生的思維能力。魯教版教材通過聯想質疑欄目呈現了前人對化學鍵的認識從而引出化學鍵的概念，旨在通過學生的思考活動，培養學生批判質疑的能力、嚴謹的科學態度；通過交流研討欄目呈現了化學鍵與離子鍵概念，旨在通過討論增加學生的課堂參與度，保證教學效果；通過遷移應用欄目呈現了化學反應本質、離子化合物與共價化合物，旨在通過練習鞏固學生所學知識，培養學生的遷移運用能力。方法方面，兩版本教材均采用了分類比較法與模型法幫助學生學習化學鍵知識，差異不大。

表1：內容的選取對比表

2.2 內容的組織

內容的組織方面，可以分為宏觀教材編寫取向和微觀學生能力發展兩個部分，分別是從整本書的章節安排和章節內的具體內容組織來進行討論的。本部分內容，筆者將對這兩部分分別進行對比和討論。

2.2.1 宏觀教材編寫取向

教材編寫者所關注的方面不同，就會形成不同的教材編寫取向。人教版教材首先介紹了一些化學基礎知識，如：物質分類、離子反應、氧化還原反應。然后，介紹了一些具有典型性質的物質，例如：鈉、鋁、鐵及其化合物。接下來，紹了化學的一些基本原理、規律，例如：原子結構、元素周期律、化學鍵、化學反應原理。最后，介紹了化學學科另一部分的知識，即：有機化合物。可以看出，人教版教材編寫遵循的由基礎知識到簡單物質，由簡單物質到物質結構，再由物質結構到化學反應原理的學科知識線。所以人教版教材的編寫是知識本位取向的，關注的是化學知識本身，如圖3所示。

圖3：人教版教材章節安排示意圖

魯科版教材首先帶領學生認識了學習化學所需要的一般方法、物理量。其次，教材帶領學生從整體角度認識了元素、物質的分類、氧化還原反應。再次，再帶領學生具體認識了一些常見物質及其相互轉化關系。接下來，教材將學生視角從宏觀世界轉移到微觀世界，指引學生由微觀角度認識物質及化學反應。最后，教材帶領學生認識了化學學科另一部分的知識，即：有機化合物。可以看出，教材編寫遵循的由整體到局部、由宏觀到微觀的學生認知線。所以，魯科版教材的編寫是學生認知取向的，關注的學生認知過程，如圖4所示。

圖4：魯科版教材章節安排示意圖

2.2.2 微觀認知發展

王磊將化學學科能力和學科認識方式進行了歸類、編碼，本文引用、補充了此部分內容，對人教版及魯科版教材在化學鍵這一節的內容，繪制了五線索圖。其中字母A、B部分本文引用自王磊的文獻，字母C認識思路部分是筆者在閱讀文獻及教材的基礎上補充的，C1代表上位學習，C2代表下位學習，C3代表組合學習。圖5為人教版教材的五線索圖，圖6位魯科版教材的五線索圖。

圖5：人教版教材五線索圖

圖6：魯科版教材五線索圖

由圖5、圖6可以發現，兩個版本的教材雖然在知識點的組織順序上存在一定的差異，但對于學生認識角度、認識方式類別方面的發展具有一致性。另外，兩個版本的教材在認識思路方面具有明顯的差異，人教版教材是以由分到總的思路引導學生進行學習，屬于上位學習；相反，魯科版教材是以由總到分的思路引導學生進行學習，屬于下位學習。

2.3 內容的呈現

知識點呈現部分，魯科版教材在呈現知識點時方式更為豐富，將文字、圖片、各類欄目相結合，不僅提高了學生課堂參與度，而且從多方面提升了學生的能力。人教版教材對知識的呈現僅有文字、圖片、資料卡片三種形式，顯得有些單調，這樣的呈現方式不利于激發學生的學習興趣，欠缺對于學生思維能力的培養。

內容 版本 人教版 魯科版知識點化學鍵 文字 文字+交流研討+聯質疑離子鍵 文字+資料卡片 文字+交流研討+圖片共價鍵 文字+交流研討+圖片 文字+交流研討+圖片離子化合物 文字 文字+遷移運用共價化合物 文字 文字+遷移運用極性共價鍵 文字 —非極性共價鍵 文字 —化學反應本質 文字+圖片 文字+遷移運用化學反應與能量關系 — 文字化學鍵由離子鍵和共價鍵概念歸納出：相鄰的原子之間強烈的相互作用叫做化學鍵由電解水需要通電消耗能量引出：相鄰原子間的強相互作用成為化學鍵離子鍵 帶相反電荷離子之間的相互作用叫離子鍵陰、陽粒子之間通過靜電作用形成的化學鍵叫作離子鍵核心概念共價鍵原子間通過共用電子形成的化學鍵叫作共價鍵離子化合物 由離子鍵構成的化合物叫做離子化合物原子間通過共用電子對所形成的相互作用叫做共價鍵由陰離子與陽離子構成的化合物成為離子化合物共價化合物 以共用電子對形成分子的化合物叫做共價化合由原子通過共價鍵構成的化合物稱為共價化合物類型及數量（占比）習題選擇題3（50.0%）填空題2（33.3%）簡答題1（16.7%）考察知識點 概念掌握、知識運用 概念掌握、知識運用、思維能力、推理能力選擇題3（33.3%）填空題1（11.1%）簡答題5（55.6%）

3 結論及教學建議

通過較為系統的教材分析可以發現，2019年人教版高中化學教材與2019版魯科版高中化學教材在編寫上各有特點，總體來看人教版教材更加注重知識及知識之間的邏輯關系，魯科版教材更加注重學生的認知發展。筆者認為，無論是知識之間的邏輯關系還是學生的認知發展都很重要，因此教師在進行教育教學工作時可以將個兩個版本的教材進行相互結合、相互補充，盡可能的形成一堂既注重知識邏輯又注重學生發展的課堂。