中美高中化學(xué)教材中的氧化還原反應(yīng)比較

田琴　劉英濤

摘? 要? “氧化還原反應(yīng)”是新人教版化學(xué)教材主題1常見(jiàn)無(wú)機(jī)物及其應(yīng)用中關(guān)于概念原理理解類(lèi)的內(nèi)容。在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中有著重要的作用。通過(guò)美國(guó)教材2002版Chemis-try：Concepts and Application和2020版人教版高中化學(xué)教材中“氧化還原反應(yīng)”的比較，以期在教材編寫(xiě)上能取長(zhǎng)補(bǔ)短，幫助化學(xué)師范生和一線(xiàn)化學(xué)教師形成“用教材教，而不是教教材”的教學(xué)態(tài)度，并且能夠?qū)滩倪M(jìn)行整合再利用。

關(guān)鍵詞? 氧化還原反應(yīng)；高中化學(xué)教材；核心素養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G632.3? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2023）03-0150-03

0? 引言

隨著新課程改革的逐步深入，化學(xué)教材趨于多樣化，不同國(guó)家、不同地區(qū)所選用的化學(xué)教材版本各不相同。教材的編寫(xiě)也與諸多因素相關(guān)，因此，教師在教學(xué)時(shí)應(yīng)該樹(shù)立新的教材觀。一線(xiàn)教師雖然不能參與教材編寫(xiě)，但是應(yīng)在掌握課程標(biāo)準(zhǔn)的前提下整合教材。首先，在面臨眾多版本教材時(shí)能夠做到不拘泥于教材，并且根據(jù)化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)對(duì)相應(yīng)的教材內(nèi)容進(jìn)行拓展和延伸，使其能夠滿(mǎn)足學(xué)生對(duì)多元化學(xué)課程的要求。其次，教師能夠依據(jù)學(xué)生的學(xué)情和自身的條件參考不同版本的高中化學(xué)教材，進(jìn)行教材的重新加工、整合從而進(jìn)行教學(xué)策略的選擇和優(yōu)化。

本文選用美國(guó)教材2002版Chemistry： Concepts and Application（下稱(chēng)“美版教材”）與中國(guó)2020版人教版高中化學(xué)教材（下稱(chēng)“新人教版教材”）中關(guān)于“氧化還原反應(yīng)”的內(nèi)容進(jìn)行比較。由于“氧化還原反應(yīng)”的內(nèi)容貫穿整個(gè)高中化學(xué)的學(xué)習(xí)，所以通過(guò)兩版教材對(duì)比之后能夠?yàn)榛瘜W(xué)師范生和一線(xiàn)化學(xué)教師在“氧化還原”內(nèi)容的教學(xué)上提供參考。

1? “氧化還原反應(yīng)”的內(nèi)容體系編排比較

美版教材和新人教版教材關(guān)于“氧化還原反應(yīng)”的編排較為集中?？v觀兩版教材的編排，如表1所示，兩者都符合高中化學(xué)知識(shí)的螺旋式發(fā)展和學(xué)生認(rèn)知體系的螺旋式增長(zhǎng)規(guī)律[1]。

對(duì)比兩版教材內(nèi)容的知識(shí)密度發(fā)現(xiàn)，兩版教材的內(nèi)容重合度高。但是比較發(fā)現(xiàn)新人教版教材在必修1第一章第二節(jié)集中講解了氧化還原反應(yīng)怎么形成、氧化還原反應(yīng)的特征和本質(zhì)，但是關(guān)于氧化還原反應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用內(nèi)容沒(méi)有在這里過(guò)多呈現(xiàn)，而是分散在其他章節(jié)。而美版教材對(duì)于氧化還原反應(yīng)在實(shí)際生活的應(yīng)用內(nèi)容編排上全面具體，能夠表現(xiàn)出理論和實(shí)際相聯(lián)系，從而表現(xiàn)出“化學(xué)從生活出發(fā)，又從生活逸出生活”的特征，美版教材涉及的內(nèi)容與其他學(xué)科交叉聯(lián)系，現(xiàn)實(shí)意義較強(qiáng)。兩版教材在該內(nèi)容篇幅上相差很大，美版教材有30頁(yè)，新人教版教材有7頁(yè)。美版教材的內(nèi)容覆蓋面更大一些，更有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)“氧化還原反應(yīng)”內(nèi)容時(shí)形成“宏觀—微觀—符號(hào)—宏觀”的一般學(xué)習(xí)思路，同時(shí)有助于學(xué)生達(dá)成以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為主的核心素養(yǎng)目標(biāo)，如氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用能夠啟發(fā)學(xué)生思考，從而培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”的化學(xué)核心素養(yǎng)；大量的氧化還原反應(yīng)的實(shí)例也可以讓學(xué)生從證據(jù)中學(xué)習(xí)，以此認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)的特征，養(yǎng)成“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的化學(xué)核心素養(yǎng)。

2? “氧還原反應(yīng)”欄目設(shè)置比較

高中化學(xué)教材是教師授課的主要參考工具之一，同時(shí)也是學(xué)生學(xué)習(xí)課程的主要資料。高中化學(xué)教材中多種多樣的欄目設(shè)置恰好滿(mǎn)足了教師與學(xué)生的需求。關(guān)于“氧化還原反應(yīng)”內(nèi)容的欄目設(shè)置，美版教材和新人教版教材的設(shè)置不相同，不同欄目在各自的版本中發(fā)揮著不同的作用[2]，兩版教材的欄目設(shè)置如表2、表3所示。

2.1? 人教版教材中的特別設(shè)置“思考和討論”“科學(xué)史話(huà)”兩個(gè)欄目

人教版教材在引出氧化還原反應(yīng)時(shí)設(shè)置了“思考與討論”欄目，通過(guò)“碳還原氧化銅”和“一氧化碳還原三氧化二鐵”兩個(gè)初中學(xué)過(guò)的反應(yīng)，讓學(xué)生從得氧失氧的角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)，然后引導(dǎo)學(xué)生從反應(yīng)前后元素化合價(jià)的變化規(guī)律得出氧化還原反應(yīng)的特征。最后給出反應(yīng)“Fe+CuSO4==FeSO4+Cu”，即利用得氧失氧的認(rèn)知沖突得出氧化還原反應(yīng)的定義。一系列問(wèn)題情境的設(shè)置，激發(fā)學(xué)生的求知欲。在“科學(xué)史話(huà)”的欄目中設(shè)置了“氧化還原反應(yīng)”概念的發(fā)展，有利于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)概念的一般思路的形成過(guò)程，同時(shí)也加深學(xué)生對(duì)“氧化還原反應(yīng)”概念的理解和認(rèn)識(shí)。相比較而言，人教版教材欄目設(shè)置比較單一，不易構(gòu)建完整的教材知識(shí)體系。

2.2? 美版教材欄目設(shè)置多樣，易于將抽象知識(shí)進(jìn)行“瓦解”學(xué)習(xí)

美版教材在“氧化還原反應(yīng)”一章中，內(nèi)容設(shè)置比人教版教材更全面，在欄目的設(shè)置上更突出多學(xué)科的交叉。所涉及的內(nèi)容有“氧化還原反應(yīng)”與科學(xué)、“氧化還原反應(yīng)”與科技、“氧化還原反應(yīng)”與社會(huì)及“氧化還原反應(yīng)”與解決環(huán)境問(wèn)題。在教學(xué)中美版教材欄目設(shè)置更突出STSE的教學(xué)理念[3]，

多樣的欄目設(shè)置將難懂抽象的知識(shí)“瓦解”進(jìn)行學(xué)習(xí)，減小化學(xué)抽象知識(shí)的學(xué)習(xí)難度，也體現(xiàn)了化學(xué)的學(xué)科價(jià)值與社會(huì)價(jià)值。例如，美版教材中的迷你實(shí)驗(yàn)欄目，設(shè)置了鐵生銹，如何防止鐵生銹，怎樣的防止辦法更加經(jīng)濟(jì)有效……

3? “氧化還原反應(yīng)”知識(shí)素材的比較

教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容的組織，是學(xué)生獲取學(xué)習(xí)資源的重要途徑，而知識(shí)素材是教材的基本組成。它包括學(xué)生感性認(rèn)知的引導(dǎo)、理性思維的建立、知識(shí)的囊括。化學(xué)是一門(mén)抽象復(fù)雜的學(xué)科，要降低學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)難度，就需要將難點(diǎn)知識(shí)分割成難度較小的知識(shí)點(diǎn)。知識(shí)素材應(yīng)圖文并茂地呈現(xiàn)知識(shí)、多角度地對(duì)知識(shí)進(jìn)行難度的分解。人教版教材新增了科學(xué)史話(huà)的內(nèi)容，科學(xué)史是學(xué)生了解科學(xué)發(fā)展歷程的直接來(lái)源，有利于學(xué)生科學(xué)態(tài)度的素養(yǎng)形成。人教版教材的知識(shí)素材雖有所增加，但美版教材的知識(shí)素材更加豐富。圖片種類(lèi)多，直觀、可讀性強(qiáng)。與其他素材內(nèi)容結(jié)合，圖文并茂。從社會(huì)、科技、生活、環(huán)境多方面進(jìn)行內(nèi)容的組織，綜合性強(qiáng)，有利于教師對(duì)于STSE教學(xué)理念的貫穿，同時(shí)能促進(jìn)學(xué)生正確價(jià)值觀念的形成。人教版教材中沒(méi)有設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，美版教材中有迷你實(shí)驗(yàn)等，對(duì)于學(xué)生知識(shí)歸納總結(jié)能力有所培養(yǎng)。知識(shí)素材比較如表4所示。

4? “氧化還原反應(yīng)”習(xí)題對(duì)比

習(xí)題的設(shè)置既是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果檢測(cè)的標(biāo)尺，也是教師課堂教學(xué)有效性的客觀評(píng)判。對(duì)于“氧化還原反應(yīng)”內(nèi)容的習(xí)題設(shè)置，新人教版教材設(shè)置了不同類(lèi)型的題目，題目設(shè)置的難度梯度適合學(xué)生進(jìn)階式地學(xué)習(xí)。而美版教材習(xí)題設(shè)置了理解概念、批判性思考、累計(jì)評(píng)論等多個(gè)類(lèi)型。在設(shè)置上更加凸顯了問(wèn)題的情境性，學(xué)生能夠在情境中解決問(wèn)題，感受化學(xué)的實(shí)用性。通過(guò)習(xí)題設(shè)置的對(duì)比，不難看出新人教版教材就像數(shù)學(xué)中純粹的計(jì)算題，而美版教材更像數(shù)學(xué)中的應(yīng)用題，更具有情境性。

5? 對(duì)比總結(jié)

教材是按照不同國(guó)家的國(guó)情或各個(gè)地區(qū)對(duì)于人才培養(yǎng)的目的不同而編寫(xiě)的。教材內(nèi)容的設(shè)置要尊重不同文化、思想和地域的差異性。新人教版教材在“氧化還原”內(nèi)容上設(shè)置簡(jiǎn)單緊湊，欄目針對(duì)性強(qiáng)，習(xí)題難易設(shè)置恰當(dāng)，但是缺少情境性題目的設(shè)置，知識(shí)素材設(shè)置單一。美版教材內(nèi)容設(shè)置豐富，并且內(nèi)容設(shè)置上學(xué)科交叉融合，表現(xiàn)出化學(xué)是一門(mén)實(shí)用的學(xué)科。知識(shí)素材設(shè)置豐富有利于學(xué)生知識(shí)面的擴(kuò)展，欄目設(shè)置多樣，其中STSE教學(xué)理念更加突出，習(xí)題設(shè)置的類(lèi)型更符合多元化發(fā)展的要求?！把趸€原反應(yīng)”內(nèi)容在高中化學(xué)教材中的編排，人教版教材屬于“總概念到發(fā)散式”，即在該部分主要理清氧化還原反應(yīng)的概念，概念又在其他主題、模塊、系列中應(yīng)用延伸。美版教材屬于“集體模式”，把氧化還原反應(yīng)的概念、內(nèi)容和應(yīng)用集中于一章。

6? 反思和啟示

對(duì)教師來(lái)說(shuō)重要的是“用教材教而不是教教材”，教材編寫(xiě)要兼顧眾多因素。教師應(yīng)在教學(xué)過(guò)程中根據(jù)自身?xiàng)l件和學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)，對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)學(xué)生需求創(chuàng)造性地參考其他版本教材。在“氧化還原反應(yīng)”內(nèi)容教學(xué)中，教師要針對(duì)性地參考美版教材。美版教材中有符合學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)素材，如氧化還原反應(yīng)在生活中的應(yīng)用等。教師應(yīng)讓學(xué)生在真實(shí)情境中感受“氧化還原反應(yīng)”，讓化學(xué)的起點(diǎn)從生活現(xiàn)象開(kāi)始，在解決生活問(wèn)題的過(guò)程中探索，讓學(xué)生嘗試用所學(xué)習(xí)的化學(xué)理論知識(shí)解釋生活中的現(xiàn)象，將化學(xué)教學(xué)與實(shí)際生活相結(jié)合。

7? 參考文獻(xiàn)

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