曹亞 李學(xué)強(qiáng)

摘 ?要 “物質(zhì)的量”的相關(guān)內(nèi)容貫穿于高中化學(xué)學(xué)習(xí)全程，是化學(xué)理論的重要組成部分。選取美國高中主流化學(xué)教材Chemistry： Concepts and Application和我國高中人教版《化學(xué)》（必修1）兩本教材，對其中“物質(zhì)的量”的內(nèi)容從課程標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)、正文內(nèi)容呈現(xiàn)等方面進(jìn)行對比分析，以期在課程改革和教學(xué)方面獲得啟示。

關(guān)鍵詞 高中化學(xué);教材;物質(zhì)的量;課程標(biāo)準(zhǔn);核心素養(yǎng)

中圖分類號：G642 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）21-0134-03

1 前言

將美國教材與我國的教材內(nèi)容進(jìn)行對比分析，能夠拓展、啟發(fā)教師教學(xué)思路，提升教師教學(xué)能力，增強(qiáng)學(xué)生對學(xué)習(xí)的深刻認(rèn)識，也對課程改革有啟發(fā)意義。“物質(zhì)的量”是高中化學(xué)中的一個(gè)重要知識點(diǎn)，對學(xué)生來說也是一個(gè)難點(diǎn)。因此，我國人教版高中化學(xué)教材將“物質(zhì)的量”的學(xué)習(xí)安排在第一章節(jié)，它的學(xué)習(xí)對學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)信心的培養(yǎng)的重要意義不言而喻。本文選取美國高中主流化學(xué)教科書Chemistry： Concepts and Application和我國人教版高中《化學(xué)》（必修1）兩本教材，對其中的“物質(zhì)的量”的內(nèi)容進(jìn)行對比分析，希望對教師和學(xué)生在本知識上的學(xué)習(xí)有一定的幫助作用。

2 從兩國課程標(biāo)準(zhǔn)對比“物質(zhì)的量”

1）我國課標(biāo)對“物質(zhì)的量”的要求。以發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨的高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對“物質(zhì)的量”的要求是：“了解物質(zhì)的量及其相關(guān)物理量的含義和應(yīng)用，體會定量研究在化學(xué)科學(xué)中的重要作用?！盵1]

2）美國課標(biāo)對“物質(zhì)的量”的要求。美國國家標(biāo)準(zhǔn)對“物質(zhì)的量”這部分知識沒有詳細(xì)要求，通過研究美國田納西州2001年修訂的《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，了解到田納西州的化學(xué)課程并非是獨(dú)立設(shè)置的，而是在科學(xué)這一綜合課程里，其中關(guān)于“物質(zhì)的狀態(tài)”的具體“操作指南”的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)分三個(gè)水平層次提出，其中有關(guān)“物質(zhì)的量”的內(nèi)容要求如表1所示[2]。

通過對比發(fā)現(xiàn)，我國課程標(biāo)準(zhǔn)對“物質(zhì)的量”這部分內(nèi)容的要求比較簡單，只要求可以理解概念、進(jìn)行簡單的計(jì)算，并理解化學(xué)學(xué)科的科學(xué)內(nèi)涵。然而，通過分析人教版《化學(xué)》（必修1）教科書，發(fā)現(xiàn)教材中“物質(zhì)的量”的內(nèi)容非常多樣，形成基于“物質(zhì)的量”的概念體系，包括摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、阿伏伽德羅常數(shù)、物質(zhì)的量濃度等。我國的化學(xué)學(xué)科有自己獨(dú)立的課程標(biāo)準(zhǔn)，明確了“物質(zhì)的量”這一部分的要求，有助于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

美國不是將化學(xué)作為一門獨(dú)立學(xué)科，而是在科學(xué)這門綜合課程里包含化學(xué)學(xué)科，“物質(zhì)的量”這部分的具體要求沒有在課程標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，而由各個(gè)州對“物質(zhì)的量”的內(nèi)容進(jìn)行規(guī)定?！安僮髦改稀痹絹碓缴睿f明美國非常注重學(xué)生之間的差異性，有利于教師為不同層次的學(xué)生設(shè)計(jì)不同的教學(xué)方案，優(yōu)化教學(xué)，使學(xué)生有更好的發(fā)展。

3 從內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)對比“物質(zhì)的量”

我國人教版高中化學(xué)教科書《化學(xué)》（必修1）與美國化學(xué)教科書Chemistry： Concepts and Application都是以章—節(jié)這樣的結(jié)構(gòu)來呈現(xiàn)教材內(nèi)容。我國人教版教科書“物質(zhì)的量”內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)如表2所示[3]。美國教科書“物質(zhì)的量”內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)如表3所示[4]。

分析這部分內(nèi)容發(fā)現(xiàn)，都包含摩爾、阿伏伽德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積等基本概念，還有這些概念的應(yīng)用，但是概念的應(yīng)用是不同的[5]。美國教科書在第十二章和第十三章安排了“物質(zhì)的量”這一部分內(nèi)容，并從多個(gè)方面系統(tǒng)地闡述這些概念的應(yīng)用，如在第十二章的第二節(jié)講述量摩爾這個(gè)概念的應(yīng)用[6]。這樣的編排方式由淺入深，能降低學(xué)生學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容的難度，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提升學(xué)生掌握知識的能力。

人教版教科書在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上展開“物質(zhì)的量”這部分知識，引出“配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液”，在第一章和第三章分別展開“物質(zhì)的量”的內(nèi)容，并在第三章第二節(jié)“金屬的化學(xué)性質(zhì)”中，設(shè)置了物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式計(jì)算。這樣做雖然分裂了知識點(diǎn)，對學(xué)生建立關(guān)于這一知識點(diǎn)的框架體系造成困難，但是從宏觀方面看，這樣編寫有利于知識的系統(tǒng)性與連貫性。

4 從正文內(nèi)容對比“物質(zhì)的量”

教材正文內(nèi)容的呈現(xiàn)，不僅影響教師教學(xué)設(shè)計(jì)的安排，也對學(xué)生概念體系的建立有著重要影響，因此，教材正文內(nèi)容的安排就顯得尤為重要。對人教版化學(xué)教科書和美國化學(xué)教科書關(guān)于“物質(zhì)的量”的正文內(nèi)容對比如表4所示[7]。

關(guān)于“物質(zhì)的量”這一概念，人教版教材以實(shí)驗(yàn)為背景，設(shè)置問題情境引入新課，接著用已經(jīng)學(xué)過的幾個(gè)基本單位，以及呈現(xiàn)“國際單位制（SI）的7個(gè)基本單位”資料卡片（如圖1所示），說明物質(zhì)的量是一個(gè)物理量，它的單位為“摩爾”。通過這種內(nèi)容設(shè)置，讓學(xué)生對已經(jīng)掌握的物理量和新學(xué)習(xí)的物理量進(jìn)行對比，為新舊知識搭建一個(gè)橋梁，形成新的認(rèn)知平衡。但是這樣的情境創(chuàng)設(shè)跨度較大，比較生硬，學(xué)生對于該知識點(diǎn)的記憶會過于機(jī)械。

而美國教材在這部分內(nèi)容呈現(xiàn)的背景是五顏六色的回形針的圖片，如圖2所示，給學(xué)生的感官帶來一種數(shù)量很多的沖擊感，形成一種感性認(rèn)識。而對于這個(gè)知識通過一個(gè)故事引入新課，把知識引入生活之中，讓學(xué)生從數(shù)硬幣的感性認(rèn)識，到微觀粒子的計(jì)數(shù)這一理性認(rèn)知，從學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)入手，使他們通過類比歸納獲得新知識。這樣的情境設(shè)置讓學(xué)生學(xué)到的知識不是教科書生硬的規(guī)定，而是根植于自己大腦中的思維構(gòu)建。

在概念體系這部分，人教版教材呈現(xiàn)了五個(gè)概念，而美國教材呈現(xiàn)了10個(gè)概念，相比之下，人教版教材呈現(xiàn)的概念明顯少美國教材。但是也要看到，美國版教材中沒有“物質(zhì)的量”的概念，只給出物質(zhì)的量的單位——mol的定義。由此可以看出，美國教材在這一部分知識呈現(xiàn)上比我國教材更有深度，有利于學(xué)生拓寬知識面以及更好地應(yīng)用知識。

在公式展示部分，美國教科書中公式的數(shù)量明顯少于我國人教版教科書，只有一個(gè)公式，即理想氣體定律PV=nRT。

該公式之后是R常數(shù)的推導(dǎo)，并沒有對該公式進(jìn)行詳細(xì)解釋。事實(shí)上，公式的呈現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識以及對知識的應(yīng)用是非常重要的，有助于學(xué)生深刻理解、應(yīng)用知識解決問題，幫助學(xué)生理解相關(guān)物理量之間的關(guān)系，激發(fā)學(xué)生的感官，有利于記憶相關(guān)知識內(nèi)容。

我國人教版教材雖然呈現(xiàn)了相關(guān)公式，但是在大部分公式后面沒有相關(guān)例題幫助學(xué)生更加深刻地理解公式的含義，教師需要根據(jù)實(shí)際情況增加例題，達(dá)到讓學(xué)生應(yīng)用公式解決問題以及規(guī)范答題的目的[8]。

在例題這一部分，美國教科書設(shè)置的例題明顯多于我國人教版教科書。美國版教材例題不僅包括問題的設(shè)置，還有完整的解答過程，以此幫助學(xué)生應(yīng)用新知識來解決問題，為學(xué)生呈現(xiàn)出具體解題思路。美國教材在“物質(zhì)的量”這一部分呈現(xiàn)了七道例題，且每道例題都由Analyze（分析）、Plan（方案）、Solve（實(shí)施）、Check（檢查）四個(gè)步驟組成，通過這樣的方式，培養(yǎng)學(xué)生全面的思維方式以及解決問題的能力，這對學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展有著重要意義。

我國人教版教材在“物質(zhì)的量”這一部分，只在公式cB=nB/V下面列出一道例題，來具體說明該公式在解題中的應(yīng)用，呈現(xiàn)了該類型題的正確解題步驟，為學(xué)生做出正確的解題示范。相比較而言，我國教材例題只出現(xiàn)具體的解題步驟，沒有幫助學(xué)生具體分析的過程、解決方案等，所以在此方面以及例題的數(shù)量增加這一部分需要進(jìn)一步改善，以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

5 結(jié)語

由此可以看出，我國和美國的教科書相互之間都有很多可參考之處，教師在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，善于從其他教材中選取有益于教學(xué)的部分。美國化學(xué)教材Chemi-stry： Concepts and Application啟發(fā)教師在對“物質(zhì)的量”這部分內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)時(shí)應(yīng)從學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，創(chuàng)建情境教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生由感性認(rèn)識到理性認(rèn)識，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)建自己的知識體系，使他們學(xué)會運(yùn)用知識，提高解決問題的能力。

參考文獻(xiàn)

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