吳 馮

（江蘇省蘇州中學(xué)園區(qū)校 江蘇 蘇州 215000）

化學(xué)教材是以化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)為指南和評價依據(jù)編寫，體現(xiàn)課程理念，有其自身邏輯性并對課程內(nèi)容加以系統(tǒng)化的材料。普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書自使用以來由于其諸多改進(jìn)而被廣大中學(xué)教育工作者所認(rèn)可。如果我們能在使用現(xiàn)有教材的基礎(chǔ)上借鑒走在科學(xué)教育改革前沿的美國經(jīng)驗(yàn)，對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)必將事半功倍。本文就2005年版的美國高中化學(xué)教材——《化學(xué)：概念與應(yīng)用》（美國高中主流理科教材，科學(xué)發(fā)現(xiàn)者系列叢書，以下簡稱“美版”）和蘇教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書（以下簡稱“蘇教版）中有關(guān)“氧化還原反應(yīng)”章節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行比較，旨在為高中化學(xué)教育工作者的教學(xué)提供參考。

一、編寫思路比較

蘇教版教材中并沒有單獨(dú)講解氧化還原反應(yīng)知識的專題，而是暗含在“從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)”這一專題中，在學(xué)習(xí)了 “氯氣的生產(chǎn)原理”、“氯氣的性質(zhì)”后，介紹氧化還原反應(yīng)。它從反應(yīng)過程中元素化合價變化與得失電子建立聯(lián)系，接著借助原子結(jié)構(gòu)示意圖分析指出氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)為電子的轉(zhuǎn)移。在此基礎(chǔ)上提出氧化劑、還原劑、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、氧化性、還原性的概念。最后通過習(xí)題加深對上述概念的理解。

美國高中主流理科教材《化學(xué)概念與應(yīng)用》則從“鋼鐵的腐蝕”、起步實(shí)驗(yàn)“鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)”開啟氧化還原反應(yīng)的教學(xué)。在講解“什么是氧化還原反應(yīng)”時結(jié)合化學(xué)家認(rèn)識氧化反應(yīng)的過程、從有氧氣參與的反應(yīng)稱為氧化反應(yīng)并歸納出這一類反應(yīng)中有電子得失，從而從電子得失的角度闡述氧化還原反應(yīng)。接著以馬口鐵中鋅與氧氣的反應(yīng)為例從失電子、得電子角度出發(fā)講解氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)這兩個半反應(yīng)。通過兩半反應(yīng)的結(jié)合指出了被氧化、被還原概念。在此基礎(chǔ)上分析鈉和氯氣反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況，得出這也是典型的氧化還原反應(yīng)。最后通過圖表的形式講述氧化劑、還原劑的概念。

比較兩者編寫的思路，很清晰地感覺到蘇教版教材脈絡(luò)清晰、言簡意賅，著重讓學(xué)生記憶氧化還原概念，而“美版”則讓學(xué)生清晰地了解了氧化還原反應(yīng)概念的發(fā)展過程，使學(xué)生在了解其來龍去脈的基礎(chǔ)上加深對概念本身的理解。

二、概念引入方式對比

“蘇教版”《氧化還原反應(yīng)》的章節(jié)引言為“在氯氣與金屬鈉的反應(yīng)中，哪些元素的化合價發(fā)生了變化？為什么會發(fā)生變化？ ”

“美教版”相應(yīng)的章節(jié)引言為“鋼鐵的軟肋：鋼鐵的腐蝕，是因?yàn)殍F和空氣中的水、氧氣反應(yīng)生成了鐵銹（氧化鐵），在這個氧化還原反應(yīng)中，鐵原子將自身的電子給了氧氣分子。”

比較兩者不難看出，蘇教版缺乏趣味性，只是間接地指出了氧化還原反應(yīng)的特點(diǎn)，而美版教材則相對具有閱讀性，注重從生活的細(xì)節(jié)處聯(lián)系化學(xué)，再從化學(xué)的角度指出此中所包含的化學(xué)原理，吸引學(xué)生在閱讀中獲取化學(xué)知識。

三、知識內(nèi)容比較

內(nèi)容上看，兩版教材的主體內(nèi)容大體相同，但在知識的廣度上略有差別。

蘇教版注重對概念本身的掌握，注重訓(xùn)練學(xué)生的操作技能。在問題解決欄目中要求學(xué)生指出三個氧化還原反應(yīng)中化合價發(fā)生變化的元素，分析電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目，指出氧化劑、還原劑。然后通過“溴、碘的提取”一節(jié)指出氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

美版教材則注重學(xué)生知識的完整性和在生活中的應(yīng)用性。在內(nèi)容上詳細(xì)地講解了從早期化學(xué)家對氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識到現(xiàn)代化學(xué)對此概念的認(rèn)識，及“還原”這一詞源的來源。同時通過現(xiàn)實(shí)生活中鋼鐵的防腐、冶煉金屬時熔爐的過去和現(xiàn)在的變化闡述了氧化還原反應(yīng)在社會生活各領(lǐng)域的運(yùn)用。為了強(qiáng)調(diào)氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，更是另編寫一節(jié)內(nèi)容，詳細(xì)講解攝影、鋼鐵熔爐、漂白過程、酒駕測試、金屬腐蝕、雷電造肥、銀器失色、化學(xué)發(fā)光、生物化學(xué)過程中的氧化還原反應(yīng)。

兩者的對比，蘇教版更多地關(guān)注如何 “授人以漁”，而美版在“授人以漁”的同時，將紛繁復(fù)雜的物質(zhì)世界以化學(xué)的方式呈現(xiàn)在我們面前，這些涉及多個學(xué)科、多個領(lǐng)域的實(shí)例，在向?qū)W生展示氧化還原魅力的同時，也向大家傳遞了化學(xué)無時無刻不在我們身邊，化學(xué)與我們生活密切相關(guān)的事實(shí)。同時通過闡述科學(xué)事實(shí)也將科學(xué)探索的思想、知識的運(yùn)用遷移暗含其中。

四、欄目設(shè)置比較

教材中欄目設(shè)置或是為了更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，或是為了讓學(xué)生對知識的認(rèn)識更為深刻，或是通過探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)置，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力。作為課堂教學(xué)的溝通手段，欄目的設(shè)置較好地引導(dǎo)了學(xué)生參與知識獲取過程，使學(xué)生獲得了科學(xué)活動的體驗(yàn)，提高了學(xué)生的求知欲。

蘇教版氧化還原一節(jié)中使用了“你知道嗎？ ”、“問題解決”兩個欄目。“你知道嗎？”欄目主要就氯氣與金屬鈉反應(yīng)過程中哪些元素的化合價變化提問。“問題解決” 欄目則主要是練習(xí)氧化還原反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移，氧化劑、還原劑的標(biāo)注。

美版教材中先后使用了 “課前活動——起步實(shí)驗(yàn)”，“詞源”，“迷你實(shí)驗(yàn)”——研究鐵釘?shù)母g以及影響鐵釘腐蝕的因素、運(yùn)用氧化還原做酒精測試，“化學(xué)實(shí)驗(yàn)”——銅原子和銅離子的氧化還原反應(yīng)，“物理學(xué)鏈接”——固體火箭助推器，“化學(xué)與技術(shù)”——法醫(yī)學(xué)中的血液檢測，化學(xué)史實(shí)——儲存氧氣的含鐵蛋白等欄目。

兩者對比，結(jié)論顯而易見。蘇教版本節(jié)內(nèi)容的設(shè)置強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識和基本技能的訓(xùn)練。對照課程標(biāo)準(zhǔn)，對于“過程與方法”、“情感態(tài)度和價值觀”的培養(yǎng)較為缺乏。相比之下，美版教材一方面顯示了它強(qiáng)大的多學(xué)科交叉、重視實(shí)驗(yàn)、重視現(xiàn)代技術(shù)對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的理念。另一方面從簡單、易于操作的迷你實(shí)驗(yàn)到需要老師操作的演示實(shí)驗(yàn)時刻強(qiáng)調(diào)著化學(xué)作為一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)的重要性。

五、美版教材給中學(xué)化學(xué)教育者的啟示

蘇教版教材與傳統(tǒng)化學(xué)教材相比，圖文并茂、注重與學(xué)生生活、科技發(fā)展相聯(lián)系，探究味更濃，也開始注重對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)及各方面能力的培養(yǎng)。但是和美版教材相比，依然存在較大差距。筆者認(rèn)為，作為一名中學(xué)化學(xué)教育工作者，應(yīng)從以下幾個方面下功夫：

1．授課時以蘇教版教材為藍(lán)本的前提下，適當(dāng)借鑒美版教材的內(nèi)容，將科學(xué)家發(fā)現(xiàn)此知識的過程、思想、方法引入到我們的教學(xué)中，在使教學(xué)更生動活潑的同時，也能更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和探究能力。希望經(jīng)過長期的引導(dǎo)，能更好地培養(yǎng)學(xué)生像科學(xué)家那樣觀察、思考、推理的能力。

2．適當(dāng)對教材所選實(shí)驗(yàn)進(jìn)行取舍，增加一些更適合學(xué)生完成的迷你實(shí)驗(yàn)。以不斷拓寬學(xué)生實(shí)驗(yàn)的時空，進(jìn)一步密切實(shí)驗(yàn)與生活的關(guān)系，改變現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)遠(yuǎn)離生活的現(xiàn)狀，讓科學(xué)探究走進(jìn)學(xué)生生活，使科學(xué)探究成為解決生活問題的方法與手段。

3．教師個人在平時應(yīng)注重化學(xué)前沿知識、與化學(xué)相關(guān)聯(lián)的其他學(xué)科知識的積累，使學(xué)生更好地將各學(xué)科知識進(jìn)行綜合和整合，幫助學(xué)生在更廣闊的范圍、更系統(tǒng)地掌握科學(xué)知識、提升科學(xué)能力和增加科學(xué)素養(yǎng)。

［1］ （美）菲利普（Phillips J S）等．化學(xué)：概念與應(yīng)用［M］．王祖浩等譯，浙江教育出版社，2008

［2］ 王祖浩．普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué) （必修1）［M］．江蘇教育出版社，2006

［3］ 中華人民共和國教育部．普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn) （實(shí)驗(yàn)）［M］．人民教育出版社，2003