中学化学教学内容与教材分析

1张秀莲zxl@中学化学教学内容与教材分析广东第二师范学院化学系本专题的教材分析主要针对21世纪初我国中学化学教材。主要分析人教版教材。中学化学教学内容与教材分析一、中学化学教材的新理念1.重视对科学精神的教育中学化学教育的宗旨是提高学生的科学素养。教师在实施教材时要关注科学精神教育,认真体会教育科学和化学科学的主要精神，研究教材中是如何体现科学精神的。坚持以科学的态度看待问题、评价问题。理性精神实证精神求真精神可重复、可检验精神创新精神质疑精神求实精神探索精神科学精神2.科学精神的基本理念：科学活动须从经验认识层次上升到理论认识层次。2.1理性精神科学抽象的过程科学活动理性精神质量守恒定律3.中学化学课程的基本理念中学化学教学的目标不是“为学生未来成为化学家”打基础,而应当立足于学生适应未来生活和未来发展的需要，着眼于提高21世纪公民的科学素养。教师在教学中除了核心知识之外,不应该要求学生死记硬背很多的化学事实;

除了最基本的技能外，不应该过分强调学生化学基本操作和技能熟练性，忽视了创造性.不应该让学生反复练习那些脱离实际的化学计算题。应该重视化学与社会、生活的联系和学生自己感兴趣的问题,鼓励学生通过观察、阅读、思考、交流与讨论、实验探究等方式学习,加深对化学现象和规律的认识,扩展对物质世界的认识,引导学生掌握探究自然规律的方法，揭示科学的本质，形成科学的世界观。3.1以学生为本学生个人的健康成长和发展国家、社会、家庭和职业的需要某个领域中的特殊人才3.1以实验为基础化学是一门实验科学,化学的过去、现在和未来发展都依靠实验，化学理论几乎都是建立在实验的基础上形成的。如果实验只局限于验证原理、证实教材中的实验结果显然是不够的。化学家的设想、假说、理论都要求获得实验的证实或验证。如何创造条件让学生有机会动手、有兴趣地进行实验探究活动,使得整个实验过程生动活泼、学生们都能够从中获得自己的体验和印象,才是我们应当努力去实践的一种真正的化学教学过程。要提倡学生带着问题学习，在实践中体验，在体验中感悟，在感悟中创新，在创新中发展。3.1以实验为基础引导学生体验和逐步学会从生活中发现化学,加深他们对化学基本概念和基本理论的了解及掌握,强化对科学技术和现代社会关系的认识与感受。3.2联系生活和社会实际让学生在学习化学的过程中,逐步感觉到化学无所不在。学会从生活中发现化学强化对科学技术和现代社会关系的认识与感受。挖掘教材中的化学史充分发掘教材中选用的经典史实中包含的教育元素，做到以史为鉴。从学科的新进展中选择某些内容新颖、发现过程具有趣味性和启迪作用的事件作为新的化学史料例如元素周期规律的发现史、C60的发现史、能起示踪作用的发光水母蛋白、形状记忆合金、可燃冰等。教师在利用化学史教学时应着重阐明化学史中科学精神的核心理念和科学探究的过程和科学的思想方法。挖掘教材中的化学史介绍化学史时要注意：确保事件的真实性，不要求完整地呈现事件的全部过程。二、教材的功能和作用1.教材是主要的学习资源，但不是唯一的课程资源教材中所呈现的知识是有限的，是载体，教师要引导学生通过教材中知识的学习，掌握科学的思想方法和思维方法，引导学生触类旁通。教师要充分发挥教材的教育教学功能，同时根据学生的实际情况和教学要求，突出重点，对教材进行合理的取舍，整合其它有用的资源，精心设计教学内容。必修模块的教材定位和功能是培养学生的科学素养,

是全体学生都要学习的内容,奠定基本的知识基础和方法基础,课程内容面广、深度低。必修模块教材的定位2.教材具有培养学生学习能力的功能教材的编排渗透了学习方法，有利于学生掌握科学的学习方法。教材在呈现知识的同时也兼顾了培养学生的学习能力。蕴藏着提出假设、实验验证、找规律和科学解释等科学探究的方法。人教版必修一3.教材具有开阔学生科学视野的功能比如教材中的“科学视野”、“资料卡片”栏目中的内容。教材的内容有鲜明的时代气息。教材的内容渗透了科学技术的发展以及社会的实际。将一些科学前沿知识纳入到教材中，开阔学生的视野。3.教材的思想教育功能

人们在认识世界和改造世界的过程中,不仅需要有广泛的科学技术知识和正确科学方法,而且要有高尚的思想品德,包括对于自然社会和人类自身所应具有的基本认识。因此教材的价值,不仅体现在它所展示的自然观和化学学科所特有的方法论上,而且具有对学生进行思想教育的作用。3.教材的思想教育功能教师不能过分重视教材中实验操作的熟练性,忽视了操作所要求的思维能力、严谨的科学态度和一丝不苟的科学精神,针对每一个实验,教育的目的不仅是帮助学生顺利地完成实验,更重要的是让学生受到一次生动的科学思想教育,让学生体会到正确的操作方法是以科学原理为基础的,而科学原理是不以人们的意志为转移的客观规律。教育学生做实验时，不能泄露毒气，应该成为学生必须遵守的基本道德规范。在基础教育阶段，教师在实施教材的同时不可缺少而且必须重视教材在素质教育中的地位和作用，使学生的思想品德有更坚实的基础,具备自我完善和可持续发展的内在动力。3.教材的思想教育功能

4.教材具有培养学生创新思维的功能创新不仅是科学发展所必需的部分而且是科学本身所具有的基本本质。由于教材中的多数实验的科学结论通常都是经过严格检验和证明的，具有较高的可信度，教师和学生很容易把书本上的科学知识和科学原理的真理性绝对化。再加上书本知识在考核或评价时所具有的权威性,使得学生包括有些教师很少对书本上的内容产生过质疑。学生如果没有质疑精神和探究的目标,就体会不到发现时的乐趣。

4.教材具有培养学生创新思维的功能人类对于客观世界的认识中存在着程度不同的不确定性正是科学世界观的基本内涵之一。教师可以设计一些探究实验，作为学科知识的载体,培养学生的创新思维。

三、教材的编制和知识体系1.教材编制的原则教材编写的质量直接影响着教师的教学活动和学生的学习活动。1.1知识的逻辑顺序1.2学生的认识顺序1.3学生的心理发展规律2.教材的知识体系2.1初中化学教材的知识体系初中化学有上、下两册教科书，将学生所需要掌握的知识经过合理编排，划分为十二个单元，分别是：走进化学世界、我们周围的空气、物质构成的奥秘、自然界的水、化学方程式、碳和碳的氧化物、燃料及其利用、金属和金属材料、溶液、酸和碱、盐、化肥、化学与生活。每一个单元又分为若干个主题，总共的课时数为49

课时。教材的每一个单元的编写体例呈现为：单元主题图——课题——讨论（活动与探究、资料）——学完本课题你应该知道——习题——本单元小结。教材中化学实验内容的选择主要考虑以下要素：①符合探究目标而且不确定因素最少的化学反应体系。②合理的实验装置，包括安全措施等。③合理而有序的实验步骤和合乎规范的操作技术。2.1初中化学教材中的典型章节分析人教版初中化学教材中第十单元课题1《常见的酸和碱》

课题2《酸和碱之间会发生什么反应》科学知识主要有：酸、碱、酸碱指示剂、中和反应的概念以及性质、应用及中和反应的理论。通过探究活动培养学生的化学思维能力、实验操作能力以及掌握科学的思想、探究自然规律的方法。掌握一些常见酸-盐酸、硫酸、硝酸的特性和酸的通性、常见碱-氢氧化钠、氢氧化钙的特性和碱的通性。酸碱中和反应的原理教师在教学中要注重从分子、原子、离子的层次上引导学生认识实验过程中微粒所发生的变化。酸和碱教学目标和要求2.2高中化学教材的知识体系高中化学新课程设置了《化学1》和《化学2》两个必修模块和《化学反应原理》、《有机化学基础》、《物质结构与性质》、《实验化学》、《化学与生活》、《化学与技术》六个选修课程模块。高中毕业最低要求：理科生8学分（2个必修、2个选修；文科生：6个学分（2个必修、1个选修）高中毕业最低要求：4学分（不分文、理）2015年9月以后可能每一个模块都有明确的教育目标,并围绕某一特定内容,整合学生经验和社会现实,构成相对完整的学习单元;每一个模块体现了化学课程对教师教学行为和学生学习方式的要求;模块之间既相互独立,又反映了学科内在的逻辑联系;每个模块2学分,36学时。高中化学教材在构建学生的知识体系时突出了以下几个方面：①

高中化学教材的内容选择非常重视学生化学基本概念的形成。高中化学基本概念内容的设计是在学生通过初中化学的学习初步形成了元素观、微粒观、化学反应与能量、物质分类等基本化学观念的基础上,让学生进一步深化和拓展物质的微粒性、化学反应与能量、物质结构与性质、化学反应限度等基本观念。比如在化学2必修“物质结构基础“内容主题中选择了元素、核素、原子核外电子排布、元素周期律、化学键、离子键、共价键、化学平衡、有机化合物的成键特征等核心概念,以帮助学生理解微粒运动的特点,初步形成“微粒间存在相互作用”的认识。化学概念、原理的教学粒子模型的建立动画模拟微粒间相互作用离子键共价键分子模型教材中设计了促进学生理解核心概念、化学基本观念形成的探究活动。例如探究碱金属、卤族元素的性质递变规律的内容。四、教材中栏目设置与教学功能教材的栏目大体上分为启发性栏目、资料性栏目、活动性栏目、总结性栏目和习题性栏目。实践活动栏目的教学功能：促使学生养成勤于动手的好习惯，掌握有关的实验方法和培养基本的实验操作技能，发展学生的探究能力。科学探究性栏目设置的目的是要学生认识科学探究的意义和基本过程,能从日常生活或化学学习中提出问题,进行初步探究活动。资料、科学史话栏目，引导学生建构各种知识之间的联系以及为实验活动提供一定的资料、信息支持、实验试剂和仪器的选择。科学视野栏目引导学生了解化学实验在生产和生活以及科技发展的应用，拓宽学生的视野。归纳与整理栏目设置在每一章节最后，形成知识网络，激活学生的思维。对所学知识技能、过程与方法进行概括、整合，达到训练学生独立解决问题的能力。教材的演示实验的教学功能①学生通过观察实验现象，思考化学反应发生的原因或理解学习内容的目的,如通过观察CuSO4

溶液与BaCl2溶液生成白色沉淀的现象，思考离子反应的本质。再比如通过观察苯酚溶解性实验，理解温度对物质溶解性的影响。②培养学生对化学的兴趣,如喷泉实验；③培养学生学习化学的方法。在教学中应该尽可能地完成书中的演示实验或者给出现象更明显的改进实验,为学生提供直观的实验现象。学生实验的设置目的教学功能

①培养学生科学探究的方法：预测或假设→实验→观察现象→得出结论→寻找规律→科学解释。②促进学生学习方式的转变。科学探究是一种重要而有效的学习方式，实验是学生学习化学、进行科学探究的重要途径。五、中外教材的比较2005年出版的美国高中化学教科书《化学：概念与应用》（以下简称美国版），是美国现行高中化学的主流教材之一。本专题以美国《化学：概念与应用》和人教版教材为例进行比较分析。表1中美化学教材中实验类型的分类统计美国教材中实验类型分布比较均匀，实验设计突出了以学生活动为中心的特点，探究实验和微型实验所占比例达到62.5%（中国25.9%），其中微型实验占42.0%（中国0%）。1.对中美化学教材中实验类型进行对比分析微型实验现已发展成为美国中学化学实验的主要方式，内容涵盖化学概念原理及其应用、物质结构与性质、物质制备与应用、电化学和化学与环境等多方面的化学知识。我国教材仍然偏重于演示实验（70%），我国教材需要加强微型实验的开发。学生活动为中心

教师为中心演示实验18.8%73.5%学生实验81.2%26.5%（探究实验、

微型实验、

家庭实验）美国中国中、美教材实验内容与教学行为比较2.中美教材编写体例的比较美国版教材中编写的主体框架采用学科中心的编写体例，突出学生中心和社会问题中心的编写特点，具有很强的综合性。中国教材中编写的主体框架采用学问中心的编写体例，以学科的第一构成要素-关键的概念、原理和探究形态为中心来组织学科知识即以知识结构为教学的重点，立足于学问逻辑来编制课程，并力图于用学问的实体结构系统与逻辑顺序来组织教材，构成学科内容。中美教材中各种类型实验编写体例的比较美国教材的实验编写体例呈现综合化、多元化和多层次的特征，突出“情境—问题—探究—结论—应用”的模式。在导航实验中安排有“知识回顾”，例如在“油和醋的混合”的实验中列出了学生应该复习的概念。例如在“氧化还原反应与电化学电池”的实验，在实验完成后，让学生通过回答“当电化学电池工作时，是什么力量引导电子在外接电路中进行流动”和“若用铅作负极、锂做正极，是否可以制作一个电化学电池？”来评估自己对本章知识点的掌握程度。美国教材中的实验应用与评估情境问题实验探究准备实验分析和结论数据和观察氧化还原反应化学键的概念的引入比较3.中美教材内容取材的比较美国版：“糖果中有哪些色素？”设计了用纸层析法检测糖果食品的颜色，通过分析不同颜色的物质在层析实验中移动的距离和分子性质的关系引导学生理解化学键的概念。我国教材设计的钠与氯气反应的实验内容后，通过分析氯化钠的形成过程来形成化学键的概念。化学键的概念的引入比较化学键的概念的建立4.中美教材实验内容的比较我国教材给出多幅实验操作图，好处是有助于学生规范地操作，不足之处是不利于学生自主设计实验过程及学生创造力和思维能力的培养。4.中美教材实验内容的比较中美教材都重视图表在实验中的作用，让学生完成实验后利用教材已给出的表格补充观察到的实验现象和数据。我国教材给出多幅实验操作图，好处是有助于学生规范地操作，不足之处是不利于学生自主设计实验过程及学生创造力和思维能力的培养。美国版：封装气体活动：①测出１夸脱（美制计量单位：0.946L）自封的塑料袋的容积（把塑料袋装满水，然后把水倒入量筒，水的体积就是塑料袋的容积）；②根据塑料袋的容积，以及碳酸氢钠与过量醋酸反应的化学方程式，计算并称量所需要的碳酸氢钠，放入袋中的一个角落里；③往袋中的另一个角落里注入60mL1.00mol/L的醋酸；④使反应物迅速混合发生发应。紧接着安排了3个活动：（１）描述观察到的现象，列出计算小苏打质量的式子；（２）有一个水处理厂，有过量的醋酸，若要生成2×104LCO2，需要碳酸氢钠多少克？（３）如果醋酸不足，在步骤④中有什么现象？物质的量在化学实验中的应用的中美教材对比：中美教材分别设计了不同的实验，不同的呈现方式：人教版：配制100mL1.00mol/L的NaCl溶液：①计算需要NaCl固体的质量；②称量NaCl固体；③将称好的NaCl固体放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解；④将烧杯中的溶液注入容量瓶；⑤将蒸馏水注入容量瓶，液面离容量瓶颈刻度线下1-2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切，盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。物质的量在化学实验中的应用的中美教材对比：人教版采用的呈现方式是“实验活动陈述式”，学生只要按照步骤操作就能得出结论,几乎不需要发挥主观能动性，而美国版采用的是“教学活动干预式”的呈现方式，把重点放在如何激发学生的实验兴趣，如何充分发挥学生的积极性、主动性和能动性，从而尽可能提高学生的参与程度。物质的量在化学实验中的应用的中美教材对比：中国美国5.中外教材中原子结构示意图的比较人教版化学必修二中原子结构中电子层模型示意图香港化学教材中原子的核外电子排布图中除了知道电子层结构和原子核外还可以获得核外电子分层排布、每层容纳的电子数以及原子核中的质子数和中子数等信息。香港教材中的电子层模型示意图人教版教材突出电子层结构和原子核，并标出了K、L、M、N。5.中外教材中原子结构示意图的比较人教版化学必修二中原子结构中电子层模型示意图从美国化学教材原子结构示意图中可以清晰地看出核外电子数、原子核中的质子数和中子数等信息外还可以获得电子带负电荷、质子带正电荷的信息。美国教材中的电子层模型示意图人教版教材突出电子层结构和原子核，并标出了K、L、M、N。6.中外教材中元素周期表的比较国内教材中元素周期表列出了10