摘要：化學(xué)反應(yīng)是初中化學(xué)的核心內(nèi)容。以中德教材為比較研究對象，從內(nèi)容選擇、編排和實驗設(shè)計等角度，對有關(guān)“化學(xué)反應(yīng)”的教材內(nèi)容展開深入的比較分析，探討差異和獲得教材改進的建議。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué)教材；化學(xué)反應(yīng)；內(nèi)容體系；編寫思路；實驗設(shè)計

文章編號：1005–6629（2013）12–0011–03 中圖分類號：G633.8 文獻標(biāo)識碼：B

社會發(fā)展與化學(xué)息息相關(guān)，人類生產(chǎn)生活離不開化學(xué)反應(yīng)。化學(xué)反應(yīng)是化學(xué)研究的主要內(nèi)容，也是教材編寫的核心內(nèi)容。本文將從內(nèi)容體系、編寫思路、實驗設(shè)計3個方面對德國萊茵蘭-普法爾茨州的化學(xué)啟蒙教材《今日化學(xué)》（Chemie Heute-sekundarbereichⅠ）[1]與我國現(xiàn)行人教版、滬教版、魯教版初中化學(xué)教材中“化學(xué)反應(yīng)”的編寫進行比較，以期對該內(nèi)容的教材編寫形成深入思考和改進建議。

1 內(nèi)容體系比較

教育部《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2011年版）提出，初中化學(xué)教材中有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的內(nèi)容應(yīng)包括化學(xué)反應(yīng)的類型、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、化學(xué)反應(yīng)的表示方法和質(zhì)量守恒定律等方面的內(nèi)容。由于涉及化學(xué)反應(yīng)的內(nèi)容較多，不同教材處理方法各有差異，筆者從質(zhì)量關(guān)系、表示方法、能量轉(zhuǎn)變、有關(guān)計算、化學(xué)發(fā)展史等5個方面對4種教材中有關(guān)“化學(xué)反應(yīng)”的內(nèi)容進行整理比較，見表1。

由表1可以看出，教材內(nèi)容的廣度不同。中德教材均從化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系、表示方法、有關(guān)計算等方面講述有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的基本知識。通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠知道所有化學(xué)反應(yīng)過程都遵循質(zhì)量守恒定律，學(xué)會化學(xué)方程式的書寫要領(lǐng)和注意事項，掌握利用化學(xué)方程式進行簡單計算的步驟和方法。德國教材還增加了化學(xué)反應(yīng)過程中的能量轉(zhuǎn)變和能量守恒規(guī)律出現(xiàn)了活化能、能級圖等內(nèi)容，力求讓學(xué)生更加全面地了解化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的過程，了解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。國內(nèi)教材中化學(xué)能、熱能、電能等能量轉(zhuǎn)變的內(nèi)容分散在其他章節(jié)進行了簡單的介紹。同時，國內(nèi)教材還增加了化學(xué)發(fā)展史的介紹，這樣不僅能加深學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和掌握，還能培養(yǎng)他們探究化學(xué)真理的意識，幫助他們樹立探究化學(xué)奧秘的信心和決心。

教材內(nèi)容的難度不同。國內(nèi)教材主要突出了啟蒙教材的基礎(chǔ)性，選擇的都是與化學(xué)反應(yīng)關(guān)系密切的基本知識，難度相對較小，編排較為集中。而德國教材除了包含基本知識以外，還涉及有關(guān)活化能和能級圖的內(nèi)容，要求書寫化學(xué)方程式時還要標(biāo)注物質(zhì)的聚集狀態(tài)和反應(yīng)過程的吸放熱。很顯然，這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)對于剛接觸化學(xué)反應(yīng)的學(xué)生而言確實存在較大的困難。但德國教材善用類比、模型方法幫助學(xué)生理解抽象的化學(xué)知識。以活化能為例，教材中的相關(guān)內(nèi)容為：一個網(wǎng)球掉在屋頂邊收集雨水的水槽里了，要使網(wǎng)球落在地面上，必須先將它提升，使其越過槽的邊沿，這樣網(wǎng)球到了一個能量高的狀態(tài)，然后落到地上。放熱反應(yīng)也是這樣進行的，先要輸入啟動反應(yīng)所需要的能量，使參與反應(yīng)的物質(zhì)處于活化狀態(tài)，只有反應(yīng)物粒子互相碰撞時，化學(xué)反應(yīng)才能進行。

2 編寫思路比較

教材是教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的主要材料，是課程體系和課程實施的重要組成部分。不同的教材內(nèi)容的組織方式不盡相同。圖1、圖2、圖3、圖4分別為德國教材和滬教版、人教版、魯教版教材中有關(guān)“化學(xué)反應(yīng)”的編寫思路。

從四本教材章節(jié)的宏觀結(jié)構(gòu)來看有關(guān)“化學(xué)反應(yīng)”的內(nèi)容編排，可以發(fā)現(xiàn)我國教材中有關(guān)“化學(xué)反應(yīng)”的內(nèi)容都是安排在原子、分子、元素符號和化學(xué)式學(xué)習(xí)之后。德國教材中原子、分子、元素符號和化學(xué)式等內(nèi)容則放在教材的較靠后章節(jié)（第7單元），“化學(xué)反應(yīng)”主要出現(xiàn)在它們之前，而且有關(guān)“化學(xué)反應(yīng)”的內(nèi)容是分散編排，分階段構(gòu)建的。德國教材開篇即引入粒子模型思想介紹物質(zhì)及其性質(zhì)，幫助學(xué)生建立微觀思想，此時主要借助文字表達式講述化學(xué)反應(yīng)的質(zhì)量關(guān)系、表示方法和能量轉(zhuǎn)變等內(nèi)容；在第7單元學(xué)習(xí)元素符號和化學(xué)式之后再介紹書寫化學(xué)方程式的步驟和注意事項，以及有關(guān)計算，從微觀角度分析質(zhì)量守恒定律的原理。顯然，這種宏觀結(jié)構(gòu)充分體現(xiàn)了“宏觀描述——微觀探討、符號表述”的編寫思路。

深入分析有關(guān)“化學(xué)反應(yīng)”的章節(jié)，可以看到我國教材主要按照“化學(xué)反應(yīng)”中的質(zhì)量關(guān)系、表示方法、有關(guān)計算的順序編寫，有關(guān)化學(xué)發(fā)展史的內(nèi)容穿插其中。而德國教材則按照化學(xué)反應(yīng)的文字表達式、質(zhì)量關(guān)系、能量轉(zhuǎn)變、化學(xué)方程式、有關(guān)計算的順序編寫?？梢哉f，我國教材中有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容關(guān)聯(lián)較為清晰、簡單；而德國教材中引入“能量轉(zhuǎn)變”的相關(guān)內(nèi)容之后，與“質(zhì)量關(guān)系”共同構(gòu)成了認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的兩個方面；同時，“文字表述”——“本質(zhì)認(rèn)識”——“符號表述”的先后順序也適應(yīng)了學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)從“現(xiàn)象”到“本質(zhì)”的認(rèn)識過程。

3 實驗設(shè)計比較

實驗是化學(xué)學(xué)科的重要特色，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。在有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的教材內(nèi)容設(shè)計過程中，尤其應(yīng)該關(guān)注實驗，充分發(fā)揮實驗的認(rèn)識功能。中德4本教材中“化學(xué)反應(yīng)”部分的實驗設(shè)計特點鮮明。

實驗活動的重視程度不同。通過實驗活動的數(shù)量統(tǒng)計，可以看到，德國教材中涉及實驗活動達13個，而我國三本教材的實驗活動分別僅為4、5和4個。顯然，從實驗數(shù)量上，兩個國家的教材在關(guān)注度上呈現(xiàn)了差異。

實驗類型不同。德國教材除了隨堂實驗以外，還較為關(guān)注家庭實驗，設(shè)計了泡騰片的溶解、制備起泡粉、煎餅的烤制、火柴的研究等4個家庭實驗，這些實驗取材容易，操作簡單，既能鞏固所學(xué)知識，又能增強化學(xué)與生活的聯(lián)系，形成我們身邊處處皆有化學(xué)的觀念，還能增強學(xué)生的生活技能，提高他們的生存能力。而國內(nèi)教材中僅有隨堂實驗，表明我國教材的實驗設(shè)計關(guān)注點仍主要在基礎(chǔ)性和典型性上，很少考慮到實驗活動的延伸和拓展。

思維要求不同。德國教材設(shè)計的實驗均為對確定結(jié)果進行驗證、解釋的實驗，每項實驗都提供了具體的實驗材料、明確的實驗步驟和相應(yīng)的實驗作業(yè)，學(xué)生的思維訓(xùn)練主要體現(xiàn)在實驗過程中和實驗結(jié)束后兩個階段，沒有要求學(xué)生進行實驗方案的設(shè)計，但其實驗作業(yè)的設(shè)計彌補了此類實驗的不足。實驗作業(yè)除指導(dǎo)實驗過程、復(fù)習(xí)鞏固知識外，更有知識的延伸，思維的拓展。如：加熱碳酸銅化合物的隨堂實驗。

材料：試管夾，煤氣燈，碳酸銅化合物。

步驟：

1.在試管中裝入大約 2 cm高的碳酸銅化合物。

2.用煤氣燈的不發(fā)光火焰仔細加熱試管。

作業(yè)：

a.記下你的觀察結(jié)果。

b.推測氣態(tài)的反應(yīng)產(chǎn)物是什么。

c.設(shè)計一個實驗來證實你的猜想。

d.說明是不是有反應(yīng)作用。

國內(nèi)教材設(shè)計的實驗從程式上看既有驗證性實驗，也有探究性實驗。探究性實驗中，學(xué)生的思維主要體現(xiàn)在實驗前和實驗過程中兩個階段，然后教材中直接給出一些通過探究性實驗得出的重要結(jié)論。如：為了得出質(zhì)量守恒定律，滬教版教材完全按照科學(xué)探究的程序設(shè)計實驗，魯教版教材要求學(xué)生根據(jù)提供的藥品和器材設(shè)計實驗。探究性實驗的設(shè)計是新課標(biāo)教材的重要特點，是新一輪課程改革的重要成果，我們期待國內(nèi)教材設(shè)計出更多情境真實、過程科學(xué)的探究性實驗。但是，在初中化學(xué)啟蒙教學(xué)階段，學(xué)生僅有極少量學(xué)科知識的情況下，是否能設(shè)計出真正的跟實際生產(chǎn)生活聯(lián)系更加緊密的開放性的探究實驗，探究性實驗是否應(yīng)當(dāng)有多樣化的結(jié)論？并且是否能讓學(xué)生在多種不同結(jié)論中繼續(xù)深入發(fā)現(xiàn)問題、解決問題？這些都需要在比較分析中，重新審慎思考和判斷。

4 結(jié)論與思考

從中德化學(xué)啟蒙教材中“化學(xué)反應(yīng)”編排的比較分析可以看出，兩者在知識的廣度和編排上有很大不同。我國教材初看似乎更加注重知識的基礎(chǔ)性和簡單關(guān)聯(lián)，但相對弱化知識的完整性和深刻聯(lián)系。在實驗的設(shè)計方面，德國教材較為重視實驗活動，關(guān)注家庭實驗設(shè)計，能有效拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)的時間和空間，實驗作業(yè)的設(shè)計，能有效延伸學(xué)生實驗的邊界，引導(dǎo)學(xué)生把握問題的實質(zhì)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。我國教材實驗活動相對較少，實驗活動多為隨堂實驗，基本不涉及家庭實驗，并且嘗試出現(xiàn)了探究性實驗。整體而言，在比較研究中，我們不僅看到了兩地教材的共性，更多地是從差異中看到了可以反思和借鑒的方面，諸如內(nèi)容選擇的基礎(chǔ)性和完整性之間如何平衡，內(nèi)容編排的簡單、清晰與呈現(xiàn)知識的本質(zhì)關(guān)聯(lián)之間如何把握；實驗活動設(shè)計在追求簡單、易行的同時，是否能適當(dāng)考慮擴大學(xué)生的活動空間，借鑒實驗作業(yè)的設(shè)計思想，審慎把握探究實驗的設(shè)計及教學(xué)等方面，都值得進一步探討。

致謝：感謝南京大學(xué)胡宏紋院士對德國初中化學(xué)教材的譯介。

參考文獻：

[1] Wolfgang Asseblborn Usw. Chemie Heute-SekundarbereichⅠ. Bildungshaus Schulbuchverlage，2010.

[2]王祖浩主編.義務(wù)教育教科書·化學(xué)（第2版）[M].上海：上海教育出版社，2013：100～108.

[3]王晶，鄭長龍主編.義務(wù)教育教科書·化學(xué)[M].北京：人民教育出版社，2012：92～104.

[4]畢華林，盧巍主編.義務(wù)教育教科書·化學(xué)[M].濟南：山東教育出版社，2012：100～112.