人教版新老教材必修部分“化學(xué)史”內(nèi)容的比較

吳科元　張英鋒

摘要：對(duì)人教版新老教材必修部分“化學(xué)史”內(nèi)容進(jìn)行比較分析，從“化學(xué)史”具體素材、所在章節(jié)、總量、呈現(xiàn)方式、篇幅、位置、涉及的區(qū)域及年代、科學(xué)家等方面，總結(jié)人教版新教材必修部分“化學(xué)史”內(nèi)容的變化和特色，分析其變化的原因。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);新老教材比較;化學(xué)史

文章編號(hào)：1008-0546（ 2022） 09x-0081-06 中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.09x.022

“化學(xué)史”是重要的課程資源，反映的是化學(xué)學(xué)科形成、發(fā)展和演變的基本規(guī)律，[1]其豐富的內(nèi)容為培養(yǎng)和提高學(xué)生的核心素養(yǎng)提供了生動(dòng)有趣、充滿哲理的學(xué)習(xí)素材。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》關(guān)于化學(xué)課程的基本理念中明確指出：選擇體現(xiàn)基礎(chǔ)性和時(shí)代性的化學(xué)課程內(nèi)容，結(jié)合人類探索物質(zhì)及其變化的歷史與化學(xué)科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)的基本原理和方法，形成化學(xué)學(xué)科的核心觀念。[2]將“化學(xué)史”滲透在化學(xué)教學(xué)中，不僅有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的興趣、理解化學(xué)概念和理論，而且有利于學(xué)生掌握科學(xué)方法，使立德樹人教育思想落地。

本文以人教版《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)》（簡(jiǎn)稱老版）和《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）教科書化學(xué)》（簡(jiǎn)稱新版）兩套教材的必修部分為研究對(duì)象，對(duì)“化學(xué)史”內(nèi)容進(jìn)行比較，以期總結(jié)新教材必修部分“化學(xué)史”的編寫特色并對(duì)其使用提出合理化建議。

一、人教版新老教材必修部分“化學(xué)史”相關(guān)主題量的統(tǒng)計(jì)

1.統(tǒng)計(jì)說明

將化學(xué)教材中的“化學(xué)史”內(nèi)容劃分成一個(gè)個(gè)相對(duì)獨(dú)立的片段，根據(jù)“化學(xué)史”具體素材、所在章節(jié)、總量、呈現(xiàn)方式、篇幅、位置、涉及的區(qū)域及年代、科學(xué)家這幾個(gè)方面，以“處”為單位進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，最后再詳細(xì)分析。統(tǒng)計(jì)時(shí)根據(jù)化學(xué)教材文字部分對(duì)事件的描述，當(dāng)出現(xiàn)主人公在某時(shí)間點(diǎn)或時(shí)間段，發(fā)明或發(fā)現(xiàn)了某種化學(xué)原理或技術(shù)，則統(tǒng)計(jì)時(shí)無論長(zhǎng)短，記為1處。當(dāng)教材中同一個(gè)“化學(xué)史”內(nèi)容重復(fù)出現(xiàn)在不同教材或教材中不同位置，則選擇描述較為詳盡完整的內(nèi)容之處進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

2.“化學(xué)史”素材所在的章節(jié)

筆者對(duì)人教版新老教材必修部分“化學(xué)史”內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)統(tǒng)計(jì)見表1、表2。

3.數(shù)量及呈現(xiàn)方式

此處呈現(xiàn)方式分為“文字”和“文字加圖片”兩種，對(duì)上述“化學(xué)史”內(nèi)容的數(shù)量和呈現(xiàn)方式統(tǒng)計(jì)見表3。

由表3可知，在呈現(xiàn)方式上，老教材“文字”和“文字加圖片”的比例為8：9，新教材的比例為9：7，比例差別不大，但新教材必修部分“化學(xué)史”內(nèi)容較老教材數(shù)量明顯提高。同時(shí)新教材也注重了“化學(xué)史”呈現(xiàn)方式的多樣性，在文字描述的同時(shí)，加入了大量的化學(xué)家、實(shí)驗(yàn)裝置等配圖，使“化學(xué)史”內(nèi)容更加豐滿立體。

4.所占篇幅

人教版新老教材必修部分“化學(xué)史”內(nèi)容字?jǐn)?shù)在100字以內(nèi)的為“略篇”，100字到300字之間為“中篇”，300字以上為“詳篇”，統(tǒng)計(jì)見表4。

由表4可知，新教材必修部分“化學(xué)史”的篇幅中，略篇和詳篇不論是數(shù)量還是比例，都明顯提高，體現(xiàn)了詳略有當(dāng)?shù)奶攸c(diǎn)。

5.所在位置

對(duì)上述“化學(xué)史”內(nèi)容在教材中的位置統(tǒng)計(jì)見表5。

由表5可知，老教材必修部分“化學(xué)史”內(nèi)容在正文、章引言、閱讀材料、注腳、習(xí)題位置都有出現(xiàn)，比例為3：1：4：2：1;新教材必修部分“化學(xué)史”內(nèi)容出現(xiàn)在正文、章引言、閱讀材料、習(xí)題位置，比例為12：1：16：3，新教材將原注腳中關(guān)于“阿伏伽德羅”的內(nèi)容移入了正文，并移除了原注腳的另一處“布朗運(yùn)動(dòng)”。老教材“化學(xué)史”出現(xiàn)在正文位置的數(shù)量少，僅為3處，較多地出現(xiàn)在閱讀材料部分，使得許多教師和學(xué)生對(duì)其不夠重視。新教材正文位置的“化學(xué)史”多達(dá)12處，使得“化學(xué)史”內(nèi)容更為突出醒目，更有利于教師將“化學(xué)史”作為重要學(xué)習(xí)內(nèi)容安排在教學(xué)過程中。另外新教材增加了以“化學(xué)史”為情境的習(xí)題數(shù)量，這與目前的高考命題大方向一致。

6.涉及區(qū)域及年代

將化學(xué)科學(xué)發(fā)展過程中歷史事件發(fā)生的地域以及科學(xué)家的國(guó)籍，劃分為我國(guó)、外國(guó)，對(duì)于未提及地域的則記為全球。“化學(xué)史”涉及年代分為古代、近現(xiàn)代和當(dāng)代，其中外國(guó)主要指的是西方國(guó)家，西方國(guó)家歷史進(jìn)程的古代是從史前時(shí)期至蒸汽機(jī)的發(fā)明、工業(yè)革命（18世紀(jì)40年代）;近現(xiàn)代是從工業(yè)革命（18世紀(jì)40年代）至計(jì)算機(jī)的應(yīng)用（20世紀(jì)40、50年代），在這之后為當(dāng)代。由于國(guó)情不同，我國(guó)的近現(xiàn)代從鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)（1840年）開始到新中國(guó)成立（1949年），1840年之前為古代，1949年至今為當(dāng)代。[3]若素材貫穿人類發(fā)展歷史，則古代、近現(xiàn)代和當(dāng)代各計(jì)為1。具體統(tǒng)計(jì)見表6。

由表6可知，新教材必修中我國(guó)的“化學(xué)史”數(shù)量是老教材的4倍，外國(guó)的“化學(xué)史”數(shù)量約為老教材的2倍，全球的“化學(xué)史”數(shù)量相差不多，區(qū)域分布更加合理。新教材在增加外國(guó)“化學(xué)史”素材數(shù)量的同時(shí)，加大了對(duì)我國(guó)“化學(xué)史”素材的收錄，體現(xiàn)了我國(guó)對(duì)化學(xué)學(xué)科發(fā)展的貢獻(xiàn)，符合2017年化學(xué)新課標(biāo)中“既符合我國(guó)實(shí)際情況，又具有國(guó)際視野”“構(gòu)建中國(guó)特色的普通課程體系”的要求。

新教材必修中發(fā)生在古代和當(dāng)代的“化學(xué)史”數(shù)量是老教材的2倍，近現(xiàn)代的“化學(xué)史”數(shù)量為老教材的1.5倍，年代跨越更廣，分布更加均衡。

7.科學(xué)家統(tǒng)計(jì)

對(duì)新老教材必修中“化學(xué)史”部分涉及的科學(xué)家國(guó)籍和性別統(tǒng)計(jì)見表7。

老教材必修中“化學(xué)史”部分出現(xiàn)的科學(xué)家共12位，全部為外國(guó)男性，沒有我國(guó)科學(xué)家的身影;新教材出現(xiàn)了32位科學(xué)家，其中我國(guó)科學(xué)家有5人，外國(guó)科學(xué)家27人，值得一提的是我國(guó)首位諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者、女藥學(xué)家屠呦呦出現(xiàn)在新版必修2教材中。

二、人教版新老教材必修部分“化學(xué)史”相關(guān)內(nèi)容變化的分析

與老教材相比，新教材的“化學(xué)史”總量更多、呈現(xiàn)方式更豐富、篇幅更長(zhǎng)、位置更加明顯、涉及的科學(xué)家更多。新教材更加重視“化學(xué)史”，對(duì)于“化學(xué)史”內(nèi)容的變化，筆者從教育方針、高考命題以及與大學(xué)化學(xué)的銜接這三個(gè)方面進(jìn)行了相關(guān)分析。

1.教育方針

新課標(biāo)的發(fā)布標(biāo)志著完成了2003年版化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）的修訂工作。提煉出化學(xué)學(xué)科五大核心素養(yǎng)“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”。[2]這是學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)在“知識(shí)與技能”“過程與方法”“情感態(tài)度價(jià)值觀”3個(gè)方面得到全面發(fā)展的綜合表現(xiàn)，是三維目標(biāo)的具體化。新課標(biāo)標(biāo)志著以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的基礎(chǔ)化學(xué)教育改革新時(shí)代的正式開啟。學(xué)生通過對(duì)“化學(xué)史”的學(xué)習(xí)，能夠?qū)⒆约褐蒙碛谇叭说难芯壳榫持校伎记叭耸窃鯓影l(fā)現(xiàn)問題、作出假設(shè)并如何一步步地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在學(xué)習(xí)“化學(xué)史”的過程中，學(xué)生們能深刻感受到前人的實(shí)驗(yàn)推理方法、創(chuàng)新精神以及為科學(xué)奉獻(xiàn)的精神等等，從而將所學(xué)到的“化學(xué)史”與自身的化學(xué)學(xué)習(xí)、日常生活聯(lián)系起來，提高學(xué)習(xí)興趣以及自身的社會(huì)責(zé)任感。由此可見，“化學(xué)史”的學(xué)習(xí)有利于提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，有助于落實(shí)教育方針。

2.高考命題

隨著新課標(biāo)的發(fā)布，高考化學(xué)題必定會(huì)做出相應(yīng)的變化，近年來高考不僅考察化學(xué)知識(shí)及應(yīng)用，更加重視考察學(xué)生的核心素養(yǎng)。“化學(xué)史”逐漸成為近年來高考化學(xué)的主要考點(diǎn)：2016全國(guó)Ⅱ卷第37題有《華陽國(guó)志·南中志》關(guān)于白銅記載;2017全國(guó)Ⅱ卷第37題通過我國(guó)科學(xué)家合成的世界上首個(gè)五氮陰離子鹽，考察學(xué)生物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的知識(shí);2017年全國(guó)I卷第8題通過《本草衍義》關(guān)于砒霜的記載，考察實(shí)驗(yàn)的操作方法;2018年天津卷1題通過中華民族為人類文明做出巨大貢獻(xiàn)的幾個(gè)事例，考察有機(jī)化學(xué)水解、合金、材料、實(shí)驗(yàn)操作的化學(xué)知識(shí);2018年全國(guó)第1卷第13題通過我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)的CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)換裝置、全國(guó)Ⅱ卷第12題通過我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的“Na-CO2”二次電池，考察學(xué)生電化學(xué)知識(shí);2019年海南卷第13題通過門捷列夫發(fā)現(xiàn)的元素周期表引出2016年發(fā)現(xiàn)的鏌元素，北京卷第8題通過我國(guó)科學(xué)院院士張青蓮教授測(cè)定了銦等9種元素的相對(duì)原子質(zhì)量的新值，考察元素周期律;2019年天津卷第6題通過我國(guó)科學(xué)家研制的鋅一溴電池，考察電化學(xué)知識(shí);2019年全國(guó)Ⅱ卷第35題通過我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的鐵系超導(dǎo)材料，考察物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì);2019年全國(guó)I卷第7題通過陶瓷的歷史，考察其相關(guān)知識(shí);2020年天津卷第2題通過《肘后備急方》的記載，考察中國(guó)科學(xué)家的事跡;2020年全國(guó)Ⅲ卷第7題通過《千里江山圖》，考察其顏料孔雀石的相關(guān)知識(shí);2020年全國(guó)Ⅱ卷第7題通過《夢(mèng)溪筆談》，考察膽礬的相關(guān)知識(shí)。由此可見，“化學(xué)史”在高考的熱度逐漸提升，因此在課本的編排中，“化學(xué)史”的地位更加重要，所以在教學(xué)過程中，教師應(yīng)更重視“化學(xué)史”。值得一提的是，全國(guó)Ⅱ卷和天津卷對(duì)于“化學(xué)史”的命題較其他卷更為頻繁，使用這兩種卷的地區(qū)的教師和學(xué)生需要更重視一些。

3.高中化學(xué)與大學(xué)化學(xué)的銜接

大學(xué)很多自然科學(xué)類的學(xué)科都需要學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)化學(xué)，大學(xué)化學(xué)對(duì)學(xué)生的識(shí)記、計(jì)算、理解等各方面能力都有更深的要求。在學(xué)習(xí)大學(xué)化學(xué)的過程中，同學(xué)們需要將已經(jīng)學(xué)習(xí)的高中化學(xué)知識(shí)和待學(xué)習(xí)的大學(xué)化學(xué)知識(shí)相聯(lián)系、相比較。高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)較為淺顯，公式的使用條件較為“理想化”，計(jì)算也較為簡(jiǎn)單，在遇到問題時(shí)使用高中的知識(shí)點(diǎn)很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，這也是學(xué)生在學(xué)習(xí)大學(xué)化學(xué)時(shí)容易失去學(xué)習(xí)化學(xué)興趣的原因之一。高中“化學(xué)史”與大學(xué)的“化學(xué)史”息息相關(guān)。以物質(zhì)結(jié)構(gòu)為例，高中化學(xué)新教材中“原子結(jié)構(gòu)模型的演變”以玻爾理論作為結(jié)束，而大學(xué)的化學(xué)教材《普通化學(xué)》第六版的“原子結(jié)構(gòu)的近代概念”一節(jié)以德布羅意波和薛定諤方程導(dǎo)人，兩者聯(lián)系緊密，大學(xué)“化學(xué)史”講述了高中沒有講完的故事，大學(xué)的“化學(xué)史”是高中“化學(xué)史”的延續(xù)。通過“化學(xué)史”之間的聯(lián)系，學(xué)生們可以更好地將高中化學(xué)知識(shí)與大學(xué)化學(xué)知識(shí)相聯(lián)系。因此，將高中化學(xué)與大學(xué)化學(xué)更好地銜接，也是新教材“化學(xué)史”內(nèi)容變化的原因之一。

三、新教材“化學(xué)史”內(nèi)容的使用建議

“化學(xué)史”不僅如實(shí)地記錄了影響化學(xué)發(fā)展的重要事件，系統(tǒng)地闡述了化學(xué)發(fā)展的歷程，而且向人們展示了化學(xué)家們揭開化學(xué)現(xiàn)象背后的規(guī)律所進(jìn)行的思維活動(dòng)和所采用的科學(xué)方法，以及他們所具備的科學(xué)精神，所呈現(xiàn)的科學(xué)道德。“化學(xué)史”是包含知識(shí)、技能、研究方法、情感態(tài)度價(jià)值觀等多個(gè)方面的綜合體，是重要的化學(xué)教學(xué)資源，是一種動(dòng)態(tài)的、發(fā)展的知識(shí)體系。融入于課堂教學(xué)，既不影響教學(xué)進(jìn)度，又能作為課堂各個(gè)環(huán)節(jié)的串接線，[4]同時(shí)也可作為課下活動(dòng)的素材，起到課堂內(nèi)外相互補(bǔ)充的作用。“化學(xué)史”在教師的教學(xué)中具有重要的價(jià)值。

1.課堂教學(xué)

結(jié)合“化學(xué)史”優(yōu)化課堂導(dǎo)入。例如：楊彥奎老師“物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)復(fù)習(xí)課”的教學(xué)設(shè)計(jì)中，以人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)認(rèn)知變化的發(fā)展史為課堂導(dǎo)人，吸引了學(xué)生的注意，深化了學(xué)生對(duì)原子結(jié)構(gòu)的理解，體會(huì)了探究過程的艱辛。[5]

以“化學(xué)史”為主線進(jìn)行綜合教學(xué)設(shè)計(jì)。例如：王燦老師“化學(xué)電源”的教學(xué)設(shè)計(jì)中，以電池的發(fā)展歷史為主線，在分析比較各歷史階段電池優(yōu)缺點(diǎn)的過程中，使學(xué)生感悟推陳出新是人類社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，同時(shí)新事物也反作用于社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，體現(xiàn)出化學(xué)史的人文教育價(jià)值——科學(xué)發(fā)展觀。[6]

以“化學(xué)史”作為教學(xué)素材的重要補(bǔ)充。例如：朱鵬飛等老師“元素周期律”教學(xué)設(shè)計(jì)中的環(huán)節(jié)二，就是以門捷列夫、盧瑟福、莫萊斯對(duì)原子結(jié)構(gòu)、元素周期律的一系列研究史實(shí)作為教學(xué)素材，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到選擇“核電荷數(shù)”作為元素排序依據(jù)的探索歷程，體會(huì)科學(xué)研究的理性。[7]

以“化學(xué)史”為依據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。例如：李靜碩士論文中的“芳香烴第1課時(shí)”教學(xué)案例，借助苯的發(fā)現(xiàn)史開展分組實(shí)驗(yàn)，重現(xiàn)了探究過程，使學(xué)生逐步掌握苯分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。[8]中學(xué)實(shí)踐的反饋結(jié)果表明，化學(xué)史與化學(xué)實(shí)驗(yàn)融合的教學(xué)能在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、塑造人文情懷方面取得良好的效果。[9]

以“化學(xué)史”為情境，編寫練習(xí)題目。在近些年的高考中，以“化學(xué)史”為情境的試題逐步出現(xiàn)在高考化學(xué)試卷中，如2017年全國(guó)高考化學(xué)卷（I）第8題以我國(guó)古代的《本草衍義》中以精制砒霜的過程為素材，考查基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作方法。基于高考的導(dǎo)向性，教師可以國(guó)內(nèi)外的“化學(xué)史”作為命題的背景、素材來編寫合適題目，提高學(xué)生對(duì)“化學(xué)史”的重視程度。

2.課外活動(dòng)

除了課堂教學(xué)外，教師還可以在課外組織開展“化學(xué)史”講座、辦化學(xué)小報(bào)等形式的活動(dòng)。如：舉辦“化工巨匠侯德榜的生平”主題講座、創(chuàng)辦“屠呦呦與青蒿素”化學(xué)小報(bào)等。舉辦這些活動(dòng)必定會(huì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)還可以讓學(xué)生們深刻體會(huì)到化學(xué)家們的艱苦奮斗精神，培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)熱情，增強(qiáng)學(xué)生的獻(xiàn)身科學(xué)的信心與決心。在這些活動(dòng)中還可以讓學(xué)生作為活動(dòng)的主體，通過“化學(xué)史”的知識(shí)為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)自主的學(xué)習(xí)空間，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)參與交流、表達(dá)、經(jīng)歷活動(dòng)的機(jī)會(huì)，發(fā)揮學(xué)生們的智慧，鼓勵(lì)學(xué)生們創(chuàng)新，鍛煉學(xué)生們的科學(xué)思維和科學(xué)方法，體現(xiàn)“化學(xué)史”在立德樹人教育方面的作用。

四、展望

學(xué)生們不僅僅是“化學(xué)史”的學(xué)習(xí)者，而且是“化學(xué)史”的傳承者，化學(xué)家們的故事不僅帶給了學(xué)生們豐富的知識(shí)，還留給了學(xué)生們精神財(cái)富，化學(xué)家們的精神激勵(lì)著學(xué)生們不斷創(chuàng)新、勇于面對(duì)困難、敢于為社會(huì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)……化學(xué)家們的故事影響著一代又一代的人。我們不僅僅應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生們學(xué)習(xí)“化學(xué)史”，而且還應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生把他們的故事講下去、把他們的精神傳承下去，讓因“化學(xué)史”受益的人多起來，這樣化學(xué)家們的故事才會(huì)更有意義。

學(xué)生們還是“化學(xué)史”的創(chuàng)造者，學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)化學(xué)的過程中一定會(huì)發(fā)現(xiàn)一些問題，作為教師一定要鼓勵(lì)學(xué)生積極探索、勇于創(chuàng)新，在學(xué)生們解決一個(gè)又一個(gè)問題的過程中，學(xué)生們對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣會(huì)大大增加。在日后的高等教育中，學(xué)生會(huì)因?yàn)榉e攢的化學(xué)興趣學(xué)習(xí)更多的化學(xué)知識(shí)，通過他們不斷地研究與實(shí)驗(yàn)，也許就會(huì)發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造出對(duì)人類有用的物質(zhì)，創(chuàng)造出更多更有意義的“化學(xué)史”。

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