對“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液過程示意圖”的修訂研究與建議

孫永輝 周國軍 龔仁宗 張晶 夏芷玲

摘要：以2004年版、2007年版和2019年版人教版高中教材為例，研究了“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液過程示意圖”的主要修訂內(nèi)容，提出并論證了拆分“洗滌再轉(zhuǎn)移”步驟、調(diào)整“搖動”步驟位置和修改部分圖符的必要性。認為修訂后的插圖滿足高標準和嚴要求、科學(xué)性與藝術(shù)性的統(tǒng)一，能讓學(xué)生更接近科學(xué)、嚴謹、真實的溶液配制過程。

關(guān)鍵詞：教材插圖；溶液配制；修訂研究；修訂建議

文章編號：1008-0546（2022）02-0090-03中圖分類號：G632.41文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.02.020

*本文系江蘇省教學(xué)研究重點課題（2019JK13-ZB04）“基于高中化學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量標準的教學(xué)與評價研究”及江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“基于學(xué)業(yè)質(zhì)量標準的高中化學(xué)核心素養(yǎng)評價指標體系研究”成果之一。

一、插圖價值

教材插圖是指插附在教材中的圖片，它是輔助文字敘述，幫助傳授知識的重要手段。因此科學(xué)性與藝術(shù)性是教材插圖的必然要求，即插圖應(yīng)以直觀、準確、形象、生動、感性的特性補充文字敘述的不足，對其中一些定義、公式、觀點和理論的論述，通過圖形和圖注并舉的形式加以詮釋、補充和升華，以最簡潔、明確、清晰的途徑將學(xué)習(xí)內(nèi)容傳遞給學(xué)習(xí)者，讓學(xué)習(xí)者通過這一“特殊的藝術(shù)語言”準確地認識、理解和領(lǐng)悟教材所闡述的事物形態(tài)和變化規(guī)律[1]。

二、修訂研究

“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”實驗是《普通高中化學(xué)課程標準》（2017年版2020年修訂）規(guī)定的學(xué)生必做實驗[2]，是學(xué)生進入高中階段所做的第一個定量實驗，是培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力、發(fā)展學(xué)生定量研究思維的重要實驗。2019年版三套高中化學(xué)教材（人教版、蘇教版、魯科版）以不同形式對一定物質(zhì)的量濃度溶液配制過程進行了要求，相關(guān)編寫內(nèi)容比較如表1所示。

人教版教材既有實驗步驟陳述，又有涵蓋實驗關(guān)鍵操作的過程示意圖，對實驗過程展示極為細致。2004年以來，人教版教材[3，6，7]先后對該插圖進行了2次修訂，主要修訂變化如表2所示（不考慮容量瓶形狀、儀器相對大小等的微調(diào)）。

結(jié)合實驗步驟陳述，教材以插圖形式圖文并茂地展示了“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液”實驗的關(guān)鍵操作，幫助學(xué)生正確理解該實驗的基本原理、關(guān)鍵步驟和操作規(guī)范，做到了插圖與文字描述相輔相成、相得益彰。“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液示意圖”的每次修訂，都是一次對實驗的規(guī)范與細化、優(yōu)化與升華。

三、再版建議

一定物質(zhì)的量濃度溶液配制的關(guān)鍵步驟包括計算、稱量、溶解（或稀釋）、轉(zhuǎn)移、洗滌、再轉(zhuǎn)移、搖動、定容、搖勻、取用或備用（裝瓶、貼標簽）等步驟。其中，“計算”步驟主要用紙筆進行，無需在插圖中呈現(xiàn)；稱取固體應(yīng)使用分析天平、量取濃溶液更多是使用移液管，考慮到中學(xué)實驗室并未普及使用分析天平和移液管，可不在插圖中呈現(xiàn)“稱量”步驟。另外，配制所得溶液如被立即“取用”或用于“備用（裝瓶、貼標簽）”，也可不在插圖中呈現(xiàn)。

2019年版人教版《化學(xué)（必修第一冊）》教材“配制一定物質(zhì)的量濃度溶液過程示意圖”展示的關(guān)鍵操作如圖1所示（a～g是為方便本文討論而添加）。

結(jié)合實際操作、研習(xí)大學(xué)教材，對比中學(xué)教材，認為上述插圖能夠繼續(xù)優(yōu)化。

圖1（a）所示為“溶解”操作。圖中固體在稱量紙上、蒸餾水在量筒內(nèi)，兩個彎箭頭分別表示將固體和蒸餾水轉(zhuǎn)移到燒杯中?？梢?，本圖中燒杯應(yīng)該是空的，即燒杯中溶液和固體物質(zhì)對應(yīng)的圖符應(yīng)刪除。

圖1（e）所示為“洗滌與再轉(zhuǎn)移”操作。用一個彎箭頭表示將試劑瓶中的蒸餾水加入到正在進行“轉(zhuǎn)移”操作的燒杯中，感覺“洗滌”與“再轉(zhuǎn)移”兩個操作在同時進行，而事實上這兩個操作無法同時進行。建議將“洗滌”與“再轉(zhuǎn)移”操作拆分，在“洗滌”操作之后，展示“再轉(zhuǎn)移”操作。

圖1（d）所示為“搖動”操作（還有“搖晃”“旋搖”等不同說法）。該操作應(yīng)在“再轉(zhuǎn)移”操作之后進行，且容量瓶內(nèi)溶液對應(yīng)的圖符應(yīng)增加到容量瓶容積的2/ 3，相關(guān)證據(jù)如表3所示。

圖1（f）所示為“定容”操作。該圖中帶圓圈的細節(jié)放大圖是要強調(diào)：眼睛平視刻度，當(dāng)溶液彎月面最低點和標線相切時，定容完成。可見，此時容量瓶中的溶液已“加滿”，即容量瓶瓶頸中要添加溶液對應(yīng)的圖符至容量瓶刻度線。

圖1（g）所示為“搖勻”操作。容量瓶標線以上瓶頸部分的體積很小，容量瓶倒立時，瓶底部的“氣泡”也很?。ń?jīng)過100 mL、250 mL、500 mL等不同規(guī)格容量瓶實際測試）。因此，本圖倒立容量瓶中溶液對應(yīng)的圖符應(yīng)增加至合理位置。

另外，還要注意按照操作進行的順序，示意圖容量瓶中溶液體積應(yīng)逐漸增多；還可用底對齊方式排列，以示在桌面或近桌面操作。建議修訂后的插圖如圖2所示。

插圖是對教材內(nèi)容的形象詮釋和直觀概括，它不僅可以提高教材的趣味性和可讀性，更能傳遞文字無法實現(xiàn)的信息與功能，承擔(dān)著解釋知識與培養(yǎng)人才的重要責(zé)任。因此，教材插圖必須要求做到高標準和嚴要求、科學(xué)性和藝術(shù)性的完美統(tǒng)一[1]。上述修訂后的插圖能滿足教材對插圖這一“特殊的藝術(shù)語言”的要求，做到了科學(xué)性、邏輯性和規(guī)范性的統(tǒng)一，能幫助學(xué)生準確地理解一定物質(zhì)的量濃度溶液配制的基本操作過程，發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究核心素養(yǎng)，有助于逐步推進落實立德樹人根本育人目標。

參考文獻

[1]杜曉丹.教材插圖繪制要點初探[J].中國編輯，2016（4）：62-68.

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

[3]人民教育出版社，課程教材研究所，化學(xué)課程教材研究中心.普通高中教科書化學(xué)必修（第一冊）[M].北京：人民教育出版社，2019：54-56.

[4]王祖浩.普通高中教科書化學(xué)必修（第一冊）[M].南京：江蘇鳳凰教育出版社，2020：38-41.

[5]王磊.普通高中教科書化學(xué)必修（第一冊）[M].濟南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2019：25-27.

[6]人民教育出版社，課程教材研究所，化學(xué)課程教材研究中心.普通高中教科書化學(xué)1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2004：14-16.

[7]人民教育出版社，課程教材研究所，化學(xué)課程教材研究中心.普通高中教科書化學(xué)1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2007：15-17.

[8]北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院普通化學(xué)實驗教學(xué)組.普通化學(xué)實驗（第3版）[M].北京：北京大學(xué)出版社，2019：12-13.

[9]北京師范大學(xué)，東北師范大學(xué)，華中師范大學(xué)，南京師范大學(xué).無機化學(xué)實驗（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2018：63-64.

[10]南京大學(xué)大學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)組.大學(xué)化學(xué)實驗（第三版）[M].北京：高等教育出版社，2018：50-51.

[11]揚州大學(xué)等.新編大學(xué)化學(xué)實驗（一）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2016：49-50.

3603500338247