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常見無機(jī)物及其應(yīng)用中關(guān)于概念原理理解類的內(nèi)容。在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中有著重要的作用。通過美國教材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,以期在教材編寫上能取長補(bǔ)短,幫助化學(xué)師范生和一線化學(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)
中圖分類號:G632.3? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
文章編號: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。教材的編寫也與諸多因素相關(guān),因此,教師在教學(xué)時(shí)應(yīng)該樹立新的教材觀。一線教師雖然不能參與教材編寫,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)對相應(yīng)的教材內(nèi)容進(jìn)行拓展和延伸,使其能夠滿足學(xué)生對多元化學(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。
本文選用美國教材2002版Chemistry: Concepts and Application(下稱“美版教材”)與中國2020版人教版高中化學(xué)教材(下稱“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),所以通過兩版教材對比之后能夠?yàn)榛瘜W(xué)師范生和一線化學(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。縱觀兩版教材的編排,如表1所示,兩者都符合高中化學(xué)知識的螺旋式發(fā)展和學(xué)生認(rèn)知體系的螺旋式增長規(guī)律[1]。
對比兩版教材內(nèi)容的知識密度發(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)容沒有在這里過多呈現(xiàn),而是分散在其他章節(jié)。而美版教材對于氧化還原反應(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,新人教版教材有7頁。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—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”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“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)過的反應(yīng),讓學(xué)生從得氧失氧的角度認(rèn)識氧化還原反應(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。一系列問題情境的設(shè)置,激發(fā)學(xué)生的求知欲。在“科學(xué)史話”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程,同時(shí)也加深學(xué)生對“氧化還原反應(yīng)”概念的理解和認(rèn)識。相比較而言,人教版教材欄目設(shè)置比較單一,不易構(gòu)建完整的教材知識體系。
2.2? 美版教材欄目設(shè)置多樣,易于將抽象知識進(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“瓦解”進(jìn)行學(xué)習(xí),減小化學(xué)抽象知識的學(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)”知識素材的比較
教師對教學(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、知識的囊括?;瘜W(xué)是一門抽象復(fù)雜的學(xué)科,要降低學(xué)生對化學(xué)知識的學(xué)習(xí)難度,就需要將難點(diǎn)知識分割成難度較小的知識點(diǎn)。知識素材應(yīng)圖文并茂地呈現(xiàn)知識、多角度地對知識進(jìn)行難度的分解。人教版教材新增了科學(xué)史話的內(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。人教版教材的知識素材雖有所增加,但美版教材的知識素材更加豐富。圖片種類多,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。人教版教材中沒有設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),美版教材中有迷你實(shí)驗(yàn)等,對于學(xué)生知識歸納總結(jié)能力有所培養(yǎng)。知識素材比較如表4所示。
4? “氧化還原反應(yīng)”習(xí)題對比
習(xí)題的設(shè)置既是對學(xué)生學(xué)習(xí)成果檢測的標(biāo)尺,也是教師課堂教學(xué)有效性的客觀評判。對于“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)評論等多個(gè)類型。在設(shè)置上更加凸顯了問題的情境性,學(xué)生能夠在情境中解決問題,感受化學(xué)的實(shí)用性。通過習(xí)題設(shè)置的對比,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? 對比總結(jié)
教材是按照不同國家的國情或各個(gè)地區(qū)對于人才培養(yǎng)的目的不同而編寫的。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)置簡單緊湊,欄目針對性強(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)是一門實(shí)用的學(xué)科。知識素材設(shè)置豐富有利于學(xué)生知識面的擴(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
對教師來說重要的是“用教材教而不是教教材”,教材編寫要兼顧眾多因素。教師應(yīng)在教學(xué)過程中根據(jù)自身?xiàng)l件和學(xué)生的知識建構(gòu),對教材內(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)象開始,在解決生活問題的過程中探索,讓學(xué)生嘗試用所學(xué)習(xí)的化學(xué)理論知識解釋生活中的現(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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