中美高中化學教材中的氧化還原反應比較

田琴　劉英濤

摘? 要? “氧化還原反應”是新人教版化學教材主題1常見無機物及其應用中關于概念原理理解類的內(nèi)容。在高中化學學習中有著重要的作用。通過美國教材2002版Chemis-try：Concepts and Application和2020版人教版高中化學教材中“氧化還原反應”的比較，以期在教材編寫上能取長補短，幫助化學師范生和一線化學教師形成“用教材教，而不是教教材”的教學態(tài)度，并且能夠對教材進行整合再利用。

關鍵詞? 氧化還原反應；高中化學教材；核心素養(yǎng)

中圖分類號：G632.3? ? 文獻標識碼：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，化學教材趨于多樣化，不同國家、不同地區(qū)所選用的化學教材版本各不相同。教材的編寫也與諸多因素相關，因此，教師在教學時應該樹立新的教材觀。一線教師雖然不能參與教材編寫，但是應在掌握課程標準的前提下整合教材。首先，在面臨眾多版本教材時能夠做到不拘泥于教材，并且根據(jù)化學學科的特點對相應的教材內(nèi)容進行拓展和延伸，使其能夠滿足學生對多元化學課程的要求。其次，教師能夠依據(jù)學生的學情和自身的條件參考不同版本的高中化學教材，進行教材的重新加工、整合從而進行教學策略的選擇和優(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版人教版高中化學教材（下稱“新人教版教材”）中關于“氧化還原反應”的內(nèi)容進行比較。由于“氧化還原反應”的內(nèi)容貫穿整個高中化學的學習，所以通過兩版教材對比之后能夠為化學師范生和一線化學教師在“氧化還原”內(nèi)容的教學上提供參考。

1? “氧化還原反應”的內(nèi)容體系編排比較

美版教材和新人教版教材關于“氧化還原反應”的編排較為集中?？v觀兩版教材的編排，如表1所示，兩者都符合高中化學知識的螺旋式發(fā)展和學生認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怎么形成、氧化還原反應的特征和本質，但是關于氧化還原反應的實際應用內(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在實際生活的應用內(nèi)容編排上全面具體，能夠表現(xiàn)出理論和實際相聯(lián)系，從而表現(xiàn)出“化學從生活出發(fā)，又從生活逸出生活”的特征，美版教材涉及的內(nèi)容與其他學科交叉聯(lián)系，現(xiàn)實意義較強。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，更有助于學生在學習“氧化還原反應”內(nèi)容時形成“宏觀—微觀—符號—宏觀”的一般學習思路，同時有助于學生達成以化學學科核心素養(yǎng)為主的核心素養(yǎng)目標，如氧化還原反應的應用能夠啟發(fā)學生思考，從而培養(yǎng)學生“科學態(tài)度與社會責任”的化學核心素養(yǎng)；大量的氧化還原反應的實例也可以讓學生從證據(jù)中學習，以此認識氧化還原反應的特征，養(yǎng)成“證據(jù)推理與模型認知”的化學核心素養(yǎng)。

2? “氧還原反應”欄目設置比較

高中化學教材是教師授課的主要參考工具之一，同時也是學生學習課程的主要資料。高中化學教材中多種多樣的欄目設置恰好滿足了教師與學生的需求。關于“氧化還原反應”內(nèi)容的欄目設置，美版教材和新人教版教材的設置不相同，不同欄目在各自的版本中發(fā)揮著不同的作用[2]，兩版教材的欄目設置如表2、表3所示。

2.1? 人教版教材中的特別設置“思考和討論”“科學史話”兩個欄目

人教版教材在引出氧化還原反應時設置了“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”兩個初中學過的反應，讓學生從得氧失氧的角度認識氧化還原反應，然后引導學生從反應前后元素化合價的變化規(guī)律得出氧化還原反應的特征。最后給出反應“Fe+CuSO4==FeSO4+Cu”，即利用得氧失氧的認知沖突得出氧化還原反應的定義。一系列問題情境的設置，激發(fā)學生的求知欲。在“科學史話”的欄目中設置了“氧化還原反應”概念的發(fā)展，有利于引導學生學習概念的一般思路的形成過程，同時也加深學生對“氧化還原反應”概念的理解和認識。相比較而言，人教版教材欄目設置比較單一，不易構建完整的教材知識體系。

2.2? 美版教材欄目設置多樣，易于將抽象知識進行“瓦解”學習

美版教材在“氧化還原反應”一章中，內(nèi)容設置比人教版教材更全面，在欄目的設置上更突出多學科的交叉。所涉及的內(nèi)容有“氧化還原反應”與科學、“氧化還原反應”與科技、“氧化還原反應”與社會及“氧化還原反應”與解決環(huán)境問題。在教學中美版教材欄目設置更突出STSE的教學理念[3]，

多樣的欄目設置將難懂抽象的知識“瓦解”進行學習，減小化學抽象知識的學習難度，也體現(xiàn)了化學的學科價值與社會價值。例如，美版教材中的迷你實驗欄目，設置了鐵生銹，如何防止鐵生銹，怎樣的防止辦法更加經(jīng)濟有效……

3? “氧化還原反應”知識素材的比較

教師對教學內(nèi)容的組織，是學生獲取學習資源的重要途徑，而知識素材是教材的基本組成。它包括學生感性認知的引導、理性思維的建立、知識的囊括?；瘜W是一門抽象復雜的學科，要降低學生對化學知識的學習難度，就需要將難點知識分割成難度較小的知識點。知識素材應圖文并茂地呈現(xiàn)知識、多角度地對知識進行難度的分解。人教版教材新增了科學史話的內(nèi)容，科學史是學生了解科學發(fā)展歷程的直接來源，有利于學生科學態(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。與其他素材內(nèi)容結合，圖文并茂。從社會、科技、生活、環(huán)境多方面進行內(nèi)容的組織，綜合性強，有利于教師對于STSE教學理念的貫穿，同時能促進學生正確價值觀念的形成。人教版教材中沒有設計實驗，美版教材中有迷你實驗等，對于學生知識歸納總結能力有所培養(yǎng)。知識素材比較如表4所示。

4? “氧化還原反應”習題對比

習題的設置既是對學生學習成果檢測的標尺，也是教師課堂教學有效性的客觀評判。對于“氧化還原反應”內(nèi)容的習題設置，新人教版教材設置了不同類型的題目，題目設置的難度梯度適合學生進階式地學習。而美版教材習題設置了理解概念、批判性思考、累計評論等多個類型。在設置上更加凸顯了問題的情境性，學生能夠在情境中解決問題，感受化學的實用性。通過習題設置的對比，不難看出新人教版教材就像數(shù)學中純粹的計算題，而美版教材更像數(shù)學中的應用題，更具有情境性。

5? 對比總結

教材是按照不同國家的國情或各個地區(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)容上設置簡單緊湊，欄目針對性強，習題難易設置恰當，但是缺少情境性題目的設置，知識素材設置單一。美版教材內(nèi)容設置豐富，并且內(nèi)容設置上學科交叉融合，表現(xiàn)出化學是一門實用的學科。知識素材設置豐富有利于學生知識面的擴展，欄目設置多樣，其中STSE教學理念更加突出，習題設置的類型更符合多元化發(fā)展的要求?！把趸€原反應”內(nèi)容在高中化學教材中的編排，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的概念，概念又在其他主題、模塊、系列中應用延伸。美版教材屬于“集體模式”，把氧化還原反應的概念、內(nèi)容和應用集中于一章。

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。教師應在教學過程中根據(jù)自身條件和學生的知識建構，對教材內(nèi)容進行調整。根據(jù)學生需求創(chuàng)造性地參考其他版本教材。在“氧化還原反應”內(nèi)容教學中，教師要針對性地參考美版教材。美版教材中有符合學生學習的知識素材，如氧化還原反應在生活中的應用等。教師應讓學生在真實情境中感受“氧化還原反應”，讓化學的起點從生活現(xiàn)象開始，在解決生活問題的過程中探索，讓學生嘗試用所學習的化學理論知識解釋生活中的現(xiàn)象，將化學教學與實際生活相結合。

7? 參考文獻

[1] 孫小芳，王世存.中美高中化學教材“電化學”的對比研究[J].化學教育（中英文），2021，42（17）：95.

[2] 張亞妮，魏夢雪.中美高中化學教材關于氧化還原內(nèi)容的對比[J].現(xiàn)代鹽化工，2021，48（1）：135-137.

[3] 何超.中美高中化學教材STSE內(nèi)容比較研究：以“化學反應原理”為例[D].南寧：南寧師范大學，2020.

[4] 陳蓮，萬莉.基于科學精神的中美初中化學教材“原子”對比分析[J].化學教育（中英文），2019，40（9）：19-23.

[5] 楊平蘋.中美高中化學教材“有機化學”部分的對比研究：以人教版教材和美國教材《化學：概念與應用》為例[D].河南：河南大學，2018.