不同版本高中化學必修教材中“化學反應與能量”章節的內容、欄目比較

袁珍

摘要：“化學反應與能量”章節在高中化學課程中占據重要地位，對不同版本高中化學必修教材中“化學反應與能量”章節這一章的內容、欄目進行分析，為一線教師教學提供建議。

關鍵詞：高中化學：教材分析：化學反應與能量

文章編號：1008-0546（ 2022）llx-0078-06

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.llx.020

一、研究背景

目前，對應《普通高中化學課程標準（2017年版）》的高中化學教材主要有三個版本，分別為2019年人民教育出版社出版[1]（以下簡稱人教版）、2019年山東科技出版社出版[2]（以下簡稱魯科版）、2020年江蘇鳳凰教育出版社出版[3]（以下簡稱蘇教版）。各版本的教材都已投入使用，由于各版本編寫團隊的編寫理念、對知識的理解及表述方式存在差異，不同版本必修教材在內容選擇、組織編排及呈現方式上存在不同。

“化學反應與能量”章節是高中化學必修教材中的重要內容，《普通高中化學課程標準（2017年版）》在“物質結構基礎與化學反應規律”主題中對“化學反應與能量”這一章節內容提出明確要求：學生需要了解化學反應中能量的變化實質；知道能量的轉化及能夠分析原電池的工作原理；認識到化學反應具有限度并能從該角度解釋生產生活中的化學現象；能判斷反應是否達到平衡及運用變量控制的方法探究影響化學反應速率的因素。[4]此外，“化學反應與能量”也為部分學生深入學習選擇性必修《化學反應原理》奠定基礎。

本文以“化學反應與能量”章節內容為例，通過比較不同版本必修教材在內容選取、組織編排及欄目設置等方面的不同，分析不同版本必修教材的編寫理念及特點，為一線教師進行教材開發、教學設計及授課提供教學建議。

二、研究對象

本文選取高中化學人教版、魯科版、蘇教版三種必修第二冊教材為研究對象，基本信息如表1。

三、不同版本必修教材中“化學反應與能量”章節的內容分析

1．不同版本必修教材中“化學反應與能量”章節的知識選擇

對不同版本必修教材中“化學反應與能量”章節的內容進行統計整理，得到不同版本必修教材中“化學反應與能量”章節的知識點，如表2所示。

由表2可知三個版本的教材在“化學反應與能量”章節的知識點選擇上均緊緊圍繞新課標的要求，選取了“放熱反應和吸熱反應、化學反應中的能量變化、原電池的工作原理、簡易電池的制作、化學反應速率及影響因素、化學反應的限度、化學平衡、化學反應條件的控制”等內容，但不同版本的教材在知識點的順序編排、難度及具體內容選擇上有所不同。

2．不同版本必修教材中“化學反應與能量”章節的內容編排順序

通過對不同版本必修教材中“化學反應與能量”章節內容的梳理，得到不同版本必修教材中“化學反應與能量”章節的內容編排順序，如表3所示。

3．不同版本必修教材中“化學反應與能量”章節內容的差異

在知識的選擇與組織方面，人教版及蘇教版將化學鍵的知識放在了必修第一冊中的“元素周期律”這一章節，而魯科版將該內容與放在了“化學鍵、化學反應規律”這一章中，雖然歸屬的章節不同，但是仍舊能保證學生在學習化學反應與能量變化之前就已經掌握了化學鍵的相關知識。此外，魯科版在該章節內容中新增了一個微項目：研究車用燃料及安全氣囊一利用化學反應解決實際問題，這是魯科版與其他教材不同之處。

在內容編排順序方面，人教版與魯科版差別不大，都是先學習熱能和電能后再學習化學反應速率與限度，而蘇教版則將化學反應速率與限度放在熱能和電能之前學習，基于蘇教版在必修中選擇了熱化學反應方程式的內容，這種編排方式有利于學生在學習放熱反應和吸熱反應中的熱化學反應方程式之前就已經掌握了可逆反應及化學平衡的概念。

在教材難度方面，人教版與魯科版均不要求學生在必修階段掌握熱化學反應方程式，而蘇教版不僅在教材中安排了熱化學反應方程式的知識及熱值的概念，還拓展了利用化學鍵計算化學反應過程中能量的變化的方法，這些知識一般是在選擇性必修“化學反應原理”中學習的。由此可知，蘇教版在內容選擇上非常注重與后續知識的銜接，這種編排方式的優點在于可以降低學生后續學習化學反應原理的難度，缺點是增加了學生必修階段的學習難度。整體來看人教版注重知識與實際生活的聯系，注重激發學生的興趣和拓寬學生的視野；魯科版注重實驗活動與學生自主思考探究；蘇教版則更加關注化學學科知識的內在邏輯順序與聯系。

三種版本的高中化學教學書在內容組織編排上雖稍有差別，但整體教學理念和教學思想都注重激發學生的學習興趣、提高學生的創新與實踐能力，拓寬學生的知識面。在知識的難度設置上皆符合課標要求，以基礎性知識為主，兼顧學生差異與發展的需要。雖然蘇教版中出現了選擇性必修中的內容，但大部分都是以知識拓展的形式出現，不要求學生在必修階段掌握。

四、不同版本必修教材中的“化學反應與能量”章節的欄目分析

1．不同版本必修教材中“化學反應與能量”章節的欄目設置

在具體的教學過程中，教學形式和教學設計思想具有多樣性，因此教材通過設計不同的教學活動模塊來引導不同的教學形式，而教學活動主要通過各種功能不一的欄目來體現。三個版本的教材都注重欄目的設置，在教材的開篇就介紹了教材中主要欄目及其作用和功能。

表4是對不同版本教材“化學反應與能量”章節中欄目種類的整理。

由表4可知，不同版本教材的欄目種類豐富，但欄目的功能和作用存在較大相似性，如人教版中的思考與討論欄目與魯科版的聯想·質疑、交流·研討以及蘇教版中的觀察思考、交流討論欄目作用相當。

2．不同版本必修教材中“化學反應與能量”章節欄目功能

根據欄目功能及其對學生認知發展的作用，可將欄目分為經驗感知類、主動建構類、概括應用類和認知拓展類等，[5]主動建構類欄目又分為活動類和資料類。[6]將不同版本必修教材中“化學反應與能量”章節中的欄目按此標準分類可得表5。將不同類型欄目出現的次數進行統計并轉化成柱狀圖，如圖1所示。

由表5及圖1可以發現三種版本教材的欄目分類各有特點。首先不同版本的教材都注重學生對知識的主動建構，注重學生的自主性、主動性與探究性。此外，人教版側重于知識的拓展，認知拓展類欄目形式多樣，與生活實際及學生的未來發展聯系緊密，能夠從不同方面拓展學生的視野。蘇教版和魯科版都重視知識的應用，蘇教版中概括應用類的欄目數量遠遠高于其他版本，其中認識拓展類欄目只有一種，即“拓展視野”，且”拓展視野”部分的內容主要是化學選擇性必修中的相關知識，可見蘇教版注重知識的結構性與系統性。魯科版在注重知識應用的同時，經驗感知類的欄目數量最多，注重從學生已有經驗出發，引發學生思考，同時魯科版的認識拓展類欄目主要圍繞化學研究的前沿內容。

3．不同版本必修教材中“化學反應與能量”章節欄目差異與特點

在欄目種類方面，三種教材的欄目種類豐富、數量相當，都是14種。在具體的欄目總數方面，蘇教版設置了32處，魯科版設置了31處，人教版24處?？梢娞K教版和魯科版的欄目使用頻次明顯高于人教版。在欄目呈現方面，各個版本的欄目表格和圖片使用都較為頻繁，圖文并茂。相比較之下，人教版最注重圖片的使用，大部分欄目都附有插圖或者直接以圖片的形式呈現；蘇教版欄目出現頻次高，欄目多以文字形式呈現，用文字的方式呈現更加簡潔明了。魯科版欄目中表格的使用比其他兩個版本要頻繁，尤其是主動建構類的欄目，可見魯科版注重學生自主思考分析。

各個版本的教材在欄目的設置上各有特點。如：人教版在每一章都設置了“化學與職業”欄目，通過這種方式滲透化學職業觀念，讓學生了解化學學科的應用價值，在“化學反應與能量”中該欄目選擇的職業是“電池研發人員”，即與教材中原電池的知識緊密聯系，又與目前我國大力發展的新能源行業的現實情況相關聯；此外，人教版還在章節的最后設置了“實驗活動X”欄目，其內容為課標中要求的學生必做實驗，該內容與實驗X-X欄目相呼應，加強學生的探究思維，有利于發展學生的科學探究與創新意識核心素養。

魯科版與其他版本教材欄目最大的不同在于設置了“微項目”欄目，本章中微項目的內容為：“研究車用燃料及安全氣囊”。該欄目引導學生應用所學化學知識解決實際生活中的問題，是項目式學習在中學教學中的應用體現。微項目是魯科版教材的一大特色，旨在讓學生在分析、解決真實問題的過程中融合發展學生的核心素養。

蘇教版在每一節起始都設置了“目標預覽”欄目，讓學生在開始學習之前就有較為清晰的目標，學習結束后還能夠通過“目標預覽”來分析自己是否達到目標要求。此外，蘇教版通過“溫故知新”欄目引導學生建立新舊知識之間的聯系，幫助學生找到新舊知識之間的連接點，從而更好地同化新知識。蘇教版在教材中貫徹“教、學、評”一體化的思想，在每個知識點后都設置了“學以致用”欄目，學習知識后馬上進行練習，加強學生的知識應用能力，檢驗學生學習情況。

在習題設置方面，各版本的教材每一小節后都設置了習題，每一章都有章節練習，魯科版將習題分為了“學習·理解”“應用·實踐”和“遷移·創新”三種不同的水平，難度逐層遞進，有助于促進學生知識應用能力的進階。在知識點歸納整理部分，各版本教材皆以思維導圖的形式歸納主要知識點，此外，魯科版在章節“自我評價”部分列出了學生學完本章后應該達到的學業要求及需要發展的核心素養，而蘇教版則在“回顧與總結”部分以問題和線索的形式幫助學生回顧本章主要的學習內容。

五、教學建議

1．理清知識編排邏輯，合理安排教學過程

不同版本必修教材中知識內容的編排邏輯不同，教師在教學過程中既要注重知識的邏輯順序又要注意學生的發展特點。如：魯科版將化學鍵的內容與化學反應與能量組織在同一章節，能更好地銜接化學反應能量變化的本質是化學鍵的斷裂與生成這部分內容；人教版與蘇教版在編排上雖然也是讓學生先學習化學鍵之后再學習化學反應與能量，但是這兩個版本教材都將化學鍵的內容安排在必修第一冊中，且人教版在化學鍵與化學反應與能量兩部分內容之間還安排了“化工生產中的重要非金屬元素”的內容，在學習化學反應中能量變化的本質時學生可能對化學鍵的內容有所遺忘，因此教師在教學中可以引導學生回憶化學鍵的有關內容，便于學生理解化學反應中能量變化的本質。

2．關注教材情境素材，創設真實教學情境

三個版本的教材均注重情境的創設，教材中情境素材的選擇與自然生活、生產實際等情境緊密聯系，同時關注知識與真實的生活情景和真實問題之間的關聯。魯科版教材中教學情境的選擇既注重科學家對化學發展的貢獻，又注重我國傳統文化與化學科學技術的聯系，如：“化學反應快慢”中的“聯想質疑”欄目就對德國化學家麥瑟爾發現鉑催化劑，進而促使硫酸工業的發展進行了介紹，從而引發學生思考催化劑的作用以及硫酸工業生產效率不高的原因，意識到化學反應是具有限度的。在實際教學過程中，很多教師僅僅將情境作為課堂的引入環節，未將知識與真實情境的內在本質聯系結合，因此，教師不但要關注教材中情境素材的選擇，精心創設真實情境，還要利用情境驅動學生的認識發展，引導學生基于真實情境學習知識、解決問題。

3．科學利用欄目內容，適當進行遷移應用

三個版本的教材欄目各有優點。人教版中的“化學與職業欄目”使學生在學習化學知識的同時了解與化學相關的職業信息，幫助學生樹立化學職業觀念；蘇教版中的“目標預覽”欄目能夠幫助學生理清所學內容需要達到的要求及程度，“學以致用”欄目能夠及時鞏固知識；魯科版的“微項目”能夠拓展學生的知識應用及探究創新能力。不同版本必修教材中的欄目設置均圍繞學生化學核心素養的發展，教師要正確認識不同版本必修教材中欄目的功能，在實際教學中根據具體情況進行遷移應用，同時可以依據不同欄目的設置思路，對教材進行二次開發，挖掘知識點背后隱藏的育人功能。

4．鼓勵學生自主探究，提高學生實驗能力

人教版教材將課程標準中規定的學生必做實驗以“實驗活動X”欄目的形式列在相關章節的最后，魯科版直接在“活動·探究”欄目中注明學生必做實驗，蘇教版則將學生必做實驗以“觀察思考”或“活動探究”欄目的形式分散在教材相應內容中?？芍鱾€版本的教材都注重學生自主實驗，其中人教版教材的學生必做實驗大部分是按照“實驗目的→實驗原理→實驗用品→實驗步驟→問題討論”的傳統方式進行編寫；魯科版在學生必做實驗的編寫上尤其注重實驗設計部分，一般不會直接給出具體的實驗步驟，而是給學生提供實驗設計的思路，讓學生依據設計思路進行設計；蘇教版“觀察思考”和“活動探究”欄目的內容簡潔明了，沒有使用傳統的實驗編排模式，而是依據實驗所承載的任務及學習要求，簡化實驗指導的編寫。教師可以在不同的實驗中選擇合適的方式引導學生自主實驗，提高學生的實驗能力，同時鼓勵學生在實驗過程中積極思考，提出疑問并進行實驗驗證。

5.注重提煉科學方法，積極建構認知模型

授之以魚不如授之以漁。教師在教學中，要盡可能教給學生學習的方法及解決問題的思路。三個版本的教材均設置了方法導引類的欄目，對化學學科的方法進行提煉總結，幫助學生建立認知模型以解決相似問題。在“化學反應與能量”章節中，人教版將實驗設計中“變量控制”的思路放在了“方法導引”欄目中，蘇教版將“控制變量法”放在了“學科提煉”欄目中，其內容都是對控制變量法進行簡要介紹并以化學反應速率的影響因素為例進行說明；而魯科版則在“方法導引”欄目中列出了使用控制變量法的步驟及思路，此外，魯科版還在該章節中歸納了設計原電池的基本思路。教師在教學中不但要注重使用教材提供的科學方法，還應主動歸納提煉新的科學方法，為學生解決問題提供程序性或策略性知識，幫助學生理解化學知識的內涵及學科本質，促進學生化學學科理解能力的發展。

參考文獻

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[3]王祖浩，普通高中教科書（化學必修第二冊）[M].南京：江蘇鳳凰教育出版社，2020．

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[6]楊小麗，吳晗清．知識建構視角下化學教材欄目初探——基于三個版本化學必修1教材的欄目比較[J].中學化學教學參考，2016（21）：47-50．