中美英化學教材中“難溶電解質的溶解平衡”內容的對比研究

付靈芝

摘要：采用流程圖結構分析方法對人教版、美國AP、英國CIE 3版高中化學教材“難溶電解質的溶解平衡”內容編排及深廣度進行測評和比較。研究發現，人教版注重真實情境的應用，將生活與知識緊密聯系;美國AP教材更注重知識點間的聯系，提升學生的知識遷移能力;英國CIE教材范圍更廣更細，有利于全面理解知識。中學教師在實際教學中，可根據學生情況做出適當取舍。

關鍵詞：溶解平衡;流程圖;內容呈現

文章編號：1008-0546（2021 ）08-0082-03

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j.issn. 1008-0546.2021.08.021

美國AP課程與英國A-Level課程是全球大學入學的兩大標準，兩者證書在國際上都擁有極高的認可度，其中英國A-Level課程考試局在中國又以CIE居多。隨著我國教育改革的國際化，學習這兩大類課程的學生和進行國際課程教學的老師都在增加，對AP教材、CIE教材和我國高中化學教材進行對比研究是很有必要的。目前，不少學者對課程標準[1]、內容組織[2]及習題[3]等方面做了不少研究，但針對“難溶物質的溶解平衡”進行比較的還沒有。本文采用流程圖結構分析方法[4]對人教版《化學4（選修）》、美國AP化學教材《AP Chemistry 2》以及英國CIE化學教材《Cambridge International AS and A-Level Chemistry》中的“難溶物質的溶解平衡”內容編排及深廣度進行比較研究，分析教材編寫中所體現的教育理念和教學啟示，為化學教育工作者使用教材提供參考。

一、研究對象與方法

1.研究對象

本研究選取人民教育出版社出版的高中化學選修四《化學反應原理》、Edvantage Science 出版社出版的《AP Chemistry 2》以及Cambridge University 出版社出版的《Cambridge International AS and A-Level Chem-istry》（見表l，以下簡稱人教版、美國AP教材、英國CIE教材）為研究對象。

2.研究方法

首先對三版教材中“難溶物質的溶解平衡“知識位置及呈現范圍進行對比，然后采用流程圖結構分析法（ Flow map）[5]對教材整合廣度和表征深度進行評價，具體步驟為：

（1）梳理教材中的知識點/核心概念的具體位置，列表對比。然后根據知識點/核心概念出現的先后順序自上而下排列，另用箭頭來表示信息回訪的關系;并相應對知識點/核心概念在表征時的信息處理水平進行分析標記，具體見表2：

（2）整合廣度的統計：對流程圖中出現的回訪箭頭統計概念回訪總數，對流程圖中出現的知識點/核心概念統計得到知識點/核心概念總數。整合廣度=概念回訪總數/（知識點/核心概念總數+概念回訪總數）。以人教版“難溶物質的溶解平衡”知識結構流程圖（見圖1）為例，其“難溶物質的溶解平衡”的整合廣度為：12/（ 10+13）=0.565。

（3）表征深度的統計：如表2所示，教材知識表征時的信息處理水平可分為定義、描述、對比/比較、情境推理與解釋，用符號A，B，C，D表示。其中定義、描述為低水平表征，對比/比較、情境推理與解釋為高水平表征，將流程圖巾的知識點/核心概念對應表2進行分析賦值。表征深度=高水平表征分值總和/（高水平表征分值總和十低水平表征分值總和）。以人教版“難溶物質的溶解平衡”知識結構流程圖（見圖1）為例，其“難溶物質的溶解平衡”的表征深度為：18/27=0.667.

二、內容編排對比

1.知識呈現位置對比

教材中知識點的呈現位置可以看出編者意圖與理念。三版教材都將“難溶物質的溶解平衡”放在教材中間的位置，說明均認為這部分內容的理解需要一定的基礎，并為深入理解平衡起到了承上啟下的作用。與人教版、英國CIE教材不同，美國AP教材用了兩節的篇幅來介紹“難溶物質的溶解平衡”，更加側重溶解平衡相關的計算。

2.知識呈現范圍對比

知識呈現范圍的對比有利于教師整體把握知識體系，明確重難點以及教學目標。教學理念及學生情況的不同，使得三版教材在呈現范圍上有明顯的差異，詳見表3。

由表3可知，人教版與英國CIE教材都從難溶物質均還有少部分溶解引入，提出難溶物質溶解與生成的平衡概念，然后定義溶度積Ksp并進行相關計算及沉淀生成與否的判斷。而美國AP教材則從Solubility（溶解度）復習引入，從而定義Ksp并進行Ksp與solu-bility之間的計算。相比較而言，人教版和英國CIE教材更符合學生的知識遷移規律，而美國AP教材引入相較于機械，沒有建立溶解平衡的概念。

另外，英國CIE版教材與其他兩版教材有兩處不同。第一，英國CIE版教材強調溶度積Ksp的單位，人教版和美國AP教材沒有提及。Ksp單位依據難溶物質解離后的離子系數而定，無非是濃度單位的幾次方，特別強調沒有太大意義，反而會給學生造成學習負擔。第二，英國CIE教材中沒有引入離子積Q的概念直接討論沉淀的生成與溶解，不夠直觀，學生不易理解。

三、內容深廣度對比

采用流程結構圖對3版教材“難溶物質的溶解平衡”整合廣度、表征深度進行統計分析，結果如圖表4所示。

1.整合廣度分析

通過表4可以得知，人教版的整合廣度為0.565，美國AP教材為0.600，英國CIE教材為0.588。就整合廣度而言，人教版難度較大，英國CIE教材難度次之，美國AP教材難度最小。結合知識呈現范圍可以看出，人教版和英國CIE教材更加重視對知識的遷移與理解，符合學生的認知規律。美國AP教材內容更多更深需要更多的課時，在降低學習難度時卻給實際教學帶來挑戰。

2.表征深度分析

通過表4可以得知，人教版的表征深度為0.667，美國AP教材為0.650，英國CIE版為0.625。就表征深度而言，人教版最難，美國AP教材次之，英國CIE教材最簡單。在內容表征方面，人教版更注重真實情境的應用，內容的表征更加有層次、有梯度。

四、研究啟示

通過對三版教材“難溶物質的溶解平衡”內容的編排、整合廣度、表征深度測評和對比發現：人教版內容具體，層次清晰，注重真實情境的應用;美國AP教材注重知識點的聯系與計算;英國CIE教材范圍更廣更細，有利于全面理解知識。整體而言，三版教材各有千秋，教師可結合實際學情，整合資源，優化教學設計。

參考文獻

[l]張雷.英國CIE A-Level化學教材與人教版高中化學教材中“有機化學”模塊的比較研究[J].化學教育（中英文），2019，40（ 15）：16-22

[2]王夢成，楊發福.中美化學教材中“化學反應速率”內容的對比研究[J].中學化學教學參考，2019，10（ 504）：76-78

[3]徐娟芬.培養國際班學生化學學習能力的教學模式探究——以化學習題課為例[D].南京：南京師范大學，2018：22-31

[4]馮肖肖，閏春更，譙丹等.中德高中化學教材比較研究——以“氧化還原反應”為例[J].化學教育（中英文），2019，40（7）：4-8

[5]安靜，閆春更，姬樂.新舊3版高中化學教材中“離子反應”內容比較研究[J].化學教育（中英文），2020，41（23）：1-5