袁珍

摘要：“化學(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)在高中化學(xué)課程中占據(jù)重要地位，對不同版本高中化學(xué)必修教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)這一章的內(nèi)容、欄目進行分析，為一線教師教學(xué)提供建議。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)：教材分析：化學(xué)反應(yīng)與能量

文章編號：1008-0546（ 2022）llx-0078-06

中圖分類號：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

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

一、研究背景

目前，對應(yīng)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》的高中化學(xué)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(nèi)容選擇、組織編排及呈現(xiàn)方式上存在不同。

“化學(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)是高中化學(xué)必修教材中的重要內(nèi)容，《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》在“物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與化學(xué)反應(yīng)規(guī)律”主題中對“化學(xué)反應(yīng)與能量”這一章節(jié)內(nèi)容提出明確要求：學(xué)生需要了解化學(xué)反應(yīng)中能量的變化實質(zhì)；知道能量的轉(zhuǎn)化及能夠分析原電池的工作原理；認(rèn)識到化學(xué)反應(yīng)具有限度并能從該角度解釋生產(chǎn)生活中的化學(xué)現(xiàn)象；能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡及運用變量控制的方法探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。[4]此外，“化學(xué)反應(yīng)與能量”也為部分學(xué)生深入學(xué)習(xí)選擇性必修《化學(xué)反應(yīng)原理》奠定基礎(chǔ)。

本文以“化學(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)內(nèi)容為例，通過比較不同版本必修教材在內(nèi)容選取、組織編排及欄目設(shè)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(fā)、教學(xué)設(shè)計及授課提供教學(xué)建議。

二、研究對象

本文選取高中化學(xué)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(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)的內(nèi)容分析

1．不同版本必修教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)的知識選擇

對不同版本必修教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)的內(nèi)容進行統(tǒng)計整理，得到不同版本必修教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)的知識點，如表2所示。

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

2．不同版本必修教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)的內(nèi)容編排順序

通過對不同版本必修教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)內(nèi)容的梳理，得到不同版本必修教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)的內(nèi)容編排順序，如表3所示。

3．不同版本必修教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)內(nèi)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(xué)鍵的知識放在了必修第一冊中的“元素周期律”這一章節(jié)，而魯科版將該內(nèi)容與放在了“化學(xué)鍵、化學(xué)反應(yīng)規(guī)律”這一章中，雖然歸屬的章節(jié)不同，但是仍舊能保證學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與能量變化之前就已經(jīng)掌握了化學(xué)鍵的相關(guān)知識。此外，魯科版在該章節(jié)內(nèi)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(xué)反應(yīng)解決實際問題，這是魯科版與其他教材不同之處。

在內(nèi)容編排順序方面，人教版與魯科版差別不大，都是先學(xué)習(xí)熱能和電能后再學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率與限度，而蘇教版則將化學(xué)反應(yīng)速率與限度放在熱能和電能之前學(xué)習(xí)，基于蘇教版在必修中選擇了熱化學(xué)反應(yīng)方程式的內(nèi)容，這種編排方式有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)中的熱化學(xué)反應(yīng)方程式之前就已經(jīng)掌握了可逆反應(yīng)及化學(xué)平衡的概念。

在教材難度方面，人教版與魯科版均不要求學(xué)生在必修階段掌握熱化學(xué)反應(yīng)方程式，而蘇教版不僅在教材中安排了熱化學(xué)反應(yīng)方程式的知識及熱值的概念，還拓展了利用化學(xué)鍵計算化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)原理”中學(xué)習(xí)的。由此可知，蘇教版在內(nèi)容選擇上非常注重與后續(xù)知識的銜接，這種編排方式的優(yōu)點在于可以降低學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理的難度，缺點是增加了學(xué)生必修階段的學(xué)習(xí)難度。整體來看人教版注重知識與實際生活的聯(lián)系，注重激發(fā)學(xué)生的興趣和拓寬學(xué)生的視野；魯科版注重實驗活動與學(xué)生自主思考探究；蘇教版則更加關(guān)注化學(xué)學(xué)科知識的內(nèi)在邏輯順序與聯(lián)系。

三種版本的高中化學(xué)教學(xué)書在內(nèi)容組織編排上雖稍有差別，但整體教學(xué)理念和教學(xué)思想都注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生的創(chuàng)新與實踐能力，拓寬學(xué)生的知識面。在知識的難度設(shè)置上皆符合課標(biāo)要求，以基礎(chǔ)性知識為主，兼顧學(xué)生差異與發(fā)展的需要。雖然蘇教版中出現(xiàn)了選擇性必修中的內(nèi)容，但大部分都是以知識拓展的形式出現(xiàn)，不要求學(xué)生在必修階段掌握。

四、不同版本必修教材中的“化學(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)的欄目分析

1．不同版本必修教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)的欄目設(shè)置

在具體的教學(xué)過程中，教學(xué)形式和教學(xué)設(shè)計思想具有多樣性，因此教材通過設(shè)計不同的教學(xué)活動模塊來引導(dǎo)不同的教學(xué)形式，而教學(xué)活動主要通過各種功能不一的欄目來體現(xiàn)。三個版本的教材都注重欄目的設(shè)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(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)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(lián)想·質(zhì)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(dāng)。

2．不同版本必修教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)欄目功能

根據(jù)欄目功能及其對學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的作用，可將欄目分為經(jīng)驗感知類、主動建構(gòu)類、概括應(yīng)用類和認(rèn)知拓展類等，[5]主動建構(gòu)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(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)中的欄目按此標(biāo)準(zhǔn)分類可得表5。將不同類型欄目出現(xiàn)的次數(shù)進行統(tǒng)計并轉(zhuǎn)化成柱狀圖，如圖1所示。

由表5及圖1可以發(fā)現(xiàn)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(xué)生對知識的主動建構(gòu)，注重學(xué)生的自主性、主動性與探究性。此外，人教版?zhèn)戎赜谥R的拓展，認(rèn)知拓展類欄目形式多樣，與生活實際及學(xué)生的未來發(fā)展聯(lián)系緊密，能夠從不同方面拓展學(xué)生的視野。蘇教版和魯科版都重視知識的應(yīng)用，蘇教版中概括應(yīng)用類的欄目數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他版本，其中認(rèn)識拓展類欄目只有一種，即“拓展視野”，且”拓展視野”部分的內(nèi)容主要是化學(xué)選擇性必修中的相關(guān)知識，可見蘇教版注重知識的結(jié)構(gòu)性與系統(tǒng)性。魯科版在注重知識應(yīng)用的同時，經(jīng)驗感知類的欄目數(shù)量最多，注重從學(xué)生已有經(jīng)驗出發(fā)，引發(fā)學(xué)生思考，同時魯科版的認(rèn)識拓展類欄目主要圍繞化學(xué)研究的前沿內(nèi)容。

3．不同版本必修教材中“化學(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)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(shù)量相當(dāng)，都是14種。在具體的欄目總數(shù)方面，蘇教版設(shè)置了32處，魯科版設(shè)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(xiàn)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(xiàn)；蘇教版欄目出現(xiàn)頻次高，欄目多以文字形式呈現(xiàn)，用文字的方式呈現(xiàn)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(gòu)類的欄目，可見魯科版注重學(xué)生自主思考分析。

各個版本的教材在欄目的設(shè)置上各有特點。如：人教版在每一章都設(shè)置了“化學(xué)與職業(yè)”欄目，通過這種方式滲透化學(xué)職業(yè)觀念，讓學(xué)生了解化學(xué)學(xué)科的應(yīng)用價值，在“化學(xué)反應(yīng)與能量”中該欄目選擇的職業(yè)是“電池研發(fā)人員”，即與教材中原電池的知識緊密聯(lián)系，又與目前我國大力發(fā)展的新能源行業(yè)的現(xiàn)實情況相關(guān)聯(lián)；此外，人教版還在章節(jié)的最后設(shè)置了“實驗活動X”欄目，其內(nèi)容為課標(biāo)中要求的學(xué)生必做實驗，該內(nèi)容與實驗X-X欄目相呼應(yīng)，加強學(xué)生的探究思維，有利于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識核心素養(yǎng)。

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

蘇教版在每一節(jié)起始都設(shè)置了“目標(biāo)預(yù)覽”欄目，讓學(xué)生在開始學(xué)習(xí)之前就有較為清晰的目標(biāo)，學(xué)習(xí)結(jié)束后還能夠通過“目標(biāo)預(yù)覽”來分析自己是否達(dá)到目標(biāo)要求。此外，蘇教版通過“溫故知新”欄目引導(dǎo)學(xué)生建立新舊知識之間的聯(lián)系，幫助學(xué)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(xué)、評”一體化的思想，在每個知識點后都設(shè)置了“學(xué)以致用”欄目，學(xué)習(xí)知識后馬上進行練習(xí)，加強學(xué)生的知識應(yīng)用能力，檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)情況。

在習(xí)題設(shè)置方面，各版本的教材每一小節(jié)后都設(shè)置了習(xí)題，每一章都有章節(jié)練習(xí)，魯科版將習(xí)題分為了“學(xué)習(xí)·理解”“應(yīng)用·實踐”和“遷移·創(chuàng)新”三種不同的水平，難度逐層遞進，有助于促進學(xué)生知識應(yīng)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(dǎo)圖的形式歸納主要知識點，此外，魯科版在章節(jié)“自我評價”部分列出了學(xué)生學(xué)完本章后應(yīng)該達(dá)到的學(xué)業(yè)要求及需要發(fā)展的核心素養(yǎng)，而蘇教版則在“回顧與總結(jié)”部分以問題和線索的形式幫助學(xué)生回顧本章主要的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

五、教學(xué)建議

1．理清知識編排邏輯，合理安排教學(xué)過程

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

2．關(guān)注教材情境素材，創(chuàng)設(shè)真實教學(xué)情境

三個版本的教材均注重情境的創(chuàng)設(shè)，教材中情境素材的選擇與自然生活、生產(chǎn)實際等情境緊密聯(lián)系，同時關(guān)注知識與真實的生活情景和真實問題之間的關(guān)聯(lián)。魯科版教材中教學(xué)情境的選擇既注重科學(xué)家對化學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)，又注重我國傳統(tǒng)文化與化學(xué)科學(xué)技術(shù)的聯(lián)系，如：“化學(xué)反應(yīng)快慢”中的“聯(lián)想質(zhì)疑”欄目就對德國化學(xué)家麥瑟爾發(fā)現(xiàn)鉑催化劑，進而促使硫酸工業(yè)的發(fā)展進行了介紹，從而引發(fā)學(xué)生思考催化劑的作用以及硫酸工業(yè)生產(chǎn)效率不高的原因，意識到化學(xué)反應(yīng)是具有限度的。在實際教學(xué)過程中，很多教師僅僅將情境作為課堂的引入環(huán)節(jié)，未將知識與真實情境的內(nèi)在本質(zhì)聯(lián)系結(jié)合，因此，教師不但要關(guān)注教材中情境素材的選擇，精心創(chuàng)設(shè)真實情境，還要利用情境驅(qū)動學(xué)生的認(rèn)識發(fā)展，引導(dǎo)學(xué)生基于真實情境學(xué)習(xí)知識、解決問題。

3．科學(xué)利用欄目內(nèi)容，適當(dāng)進行遷移應(yīng)用

三個版本的教材欄目各有優(yōu)點。人教版中的“化學(xué)與職業(yè)欄目”使學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識的同時了解與化學(xué)相關(guān)的職業(yè)信息，幫助學(xué)生樹立化學(xué)職業(yè)觀念；蘇教版中的“目標(biāo)預(yù)覽”欄目能夠幫助學(xué)生理清所學(xué)內(nèi)容需要達(dá)到的要求及程度，“學(xué)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(xué)生的知識應(yīng)用及探究創(chuàng)新能力。不同版本必修教材中的欄目設(shè)置均圍繞學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展，教師要正確認(rèn)識不同版本必修教材中欄目的功能，在實際教學(xué)中根據(jù)具體情況進行遷移應(yīng)用，同時可以依據(jù)不同欄目的設(shè)置思路，對教材進行二次開發(fā)，挖掘知識點背后隱藏的育人功能。

4．鼓勵學(xué)生自主探究，提高學(xué)生實驗?zāi)芰?/p>

人教版教材將課程標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的學(xué)生必做實驗以“實驗活動X”欄目的形式列在相關(guān)章節(jié)的最后，魯科版直接在“活動·探究”欄目中注明學(xué)生必做實驗，蘇教版則將學(xué)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(yīng)內(nèi)容中?？芍鱾€版本的教材都注重學(xué)生自主實驗，其中人教版教材的學(xué)生必做實驗大部分是按照“實驗?zāi)康摹鷮嶒炘怼鷮嶒炗闷贰鷮嶒灢襟E→問題討論”的傳統(tǒng)方式進行編寫；魯科版在學(xué)生必做實驗的編寫上尤其注重實驗設(shè)計部分，一般不會直接給出具體的實驗步驟，而是給學(xué)生提供實驗設(shè)計的思路，讓學(xué)生依據(jù)設(shè)計思路進行設(shè)計；蘇教版“觀察思考”和“活動探究”欄目的內(nèi)容簡潔明了，沒有使用傳統(tǒng)的實驗編排模式，而是依據(jù)實驗所承載的任務(wù)及學(xué)習(xí)要求，簡化實驗指導(dǎo)的編寫。教師可以在不同的實驗中選擇合適的方式引導(dǎo)學(xué)生自主實驗，提高學(xué)生的實驗?zāi)芰?，同時鼓勵學(xué)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(xué)方法，積極建構(gòu)認(rèn)知模型

授之以魚不如授之以漁。教師在教學(xué)中，要盡可能教給學(xué)生學(xué)習(xí)的方法及解決問題的思路。三個版本的教材均設(shè)置了方法導(dǎo)引類的欄目，對化學(xué)學(xué)科的方法進行提煉總結(jié)，幫助學(xué)生建立認(rèn)知模型以解決相似問題。在“化學(xué)反應(yīng)與能量”章節(jié)中，人教版將實驗設(shè)計中“變量控制”的思路放在了“方法導(dǎo)引”欄目中，蘇教版將“控制變量法”放在了“學(xué)科提煉”欄目中，其內(nèi)容都是對控制變量法進行簡要介紹并以化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素為例進行說明；而魯科版則在“方法導(dǎo)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(jié)中歸納了設(shè)計原電池的基本思路。教師在教學(xué)中不但要注重使用教材提供的科學(xué)方法，還應(yīng)主動歸納提煉新的科學(xué)方法，為學(xué)生解決問題提供程序性或策略性知識，幫助學(xué)生理解化學(xué)知識的內(nèi)涵及學(xué)科本質(zhì)，促進學(xué)生化學(xué)學(xué)科理解能力的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]人民教育出版社，課程教材研究所，化學(xué)課程教材研究開發(fā)中心，普通高中教科書（化學(xué)必修第二冊）[M].北京：人民教育出版社，2019．

[2]王磊，陳光巨．普通高中教科書（化學(xué)必修第二冊）[M].濟南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2019．

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

[4] 中華人民共和國教育部．普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）[S]．北京：人民教育出版社，2020．

[5]楊小燕，王世存．基于學(xué)生認(rèn)知邏輯的高中化學(xué)教科書欄目分析[J]．化學(xué)教育（中英文），2019（ 05）：17-21.

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