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新旧版高中化学教材的比较与整合——以《二氧化硫的性质和应用》为例

2011-01-08陶春敏

化学教与学 2011年8期
关键词:酸雨二氧化硫化合物

陶春敏

(江苏省常熟市尚湖高级中学 江苏 常熟 215500)

新旧版高中化学教材的比较与整合
——以《二氧化硫的性质和应用》为例

陶春敏

(江苏省常熟市尚湖高级中学 江苏 常熟 215500)

化学新课程改变了“一纲一本”的教材格局,倡导“一标多本”教材的多样化。化学教材对化学课程理念的体现和对化学课程内容的落实,可以按照多种逻辑关系加以具体化,也可以按照不同风格进行呈现,从而形成多种版本的化学教材。对于工作在教学第一线的化学教师而言,如何适应教材格局的变化,按照课程标准的要求研究教材、用好教材,是当前面临的重要挑战。

本文选取高中化学中重要的非金属元素硫的氧化物为例,立足苏教版教材,研读课程标准,以案例分析的形式讨论新旧教材的比较和整合。

一、教学目标要求的比较和确定

旧教材中硫的氧化物是氧族元素中的重要知识点,教学大纲对它的教学目标要求进行了详细的规定,目标要求主要是针对知识的掌握,没有注重过程与方法、情感态度与价值观的培养。详见表1。

表1 旧教材中二氧化硫的教学目标和要求

新教材中硫的氧化物仍然是重要的知识,课程标准没有规定具体要掌握哪些知识点,但强调了“通过实验了解……”、“认识……对生态环境的影响”等,对三维目标的重视程度显而易见。

根据课程标准的规定和教师用书关于教学目标的要求,并参考化学学业水平测试要求(含硫化合物的测试要求为B级或Ⅱ级),确定《二氧化硫的性质和应用》教学三维目标如下:

知识与技能维度:通过实验及探究活动了解二氧化硫的主要性质,学习实验技能,培养设计实验、实施实验、观察实验等探究能力;了解二氧化硫对空气的污染、酸雨的成因和防治。

过程与方法维度:引导学生掌握从物质分类、氧化还原等角度研究化学性质的方法;重视硫酸型酸雨成因等实验探究的设计和指导,让学生在活动过程中体验和总结研究物质性质的基本方法和程序。

情感态度与价值观维度:通过酸雨的形成与防治、二氧化硫漂白性及用途的学习,培养他们一分为二看问题的辩证唯物主义观点,使学生懂得人类与环境、化学与环境的关系,认识到合理利用资源、保护环境的重要性,进而使学生树立科学地应用化学物质促进社会可持续发展的科学发展观。

二、教学内容的选择和整合

新旧教材对硫的氧化物教学内容的选择都以二氧化硫的性质为主,联系酸雨的形成和防治。选择内容略有不同,编写方式各具风格,详见表2所示。

表2 不同版本教材中硫的氧化物编写纲目

旧教材只重知识传授,轻视其他维度教学目标的培养。二氧化硫单独编节,重点阐述了二氧化硫的物理性质和化学性质,二氧化硫对环境的污染篇幅少,没有介绍酸雨形成的化学原理,而且仅介绍酸雨的危害,未讨论如何防治酸雨。

新人教版按照“分类观”的思路编写教材,将二氧化硫和二氧化氮两种与环境污染有关的氧化物合节编写。从空气质量日报引出环境问题,然后弄清污染物的性质,最后落实到两种污染物对环境、生产、生活的危害及防治污染的方法等。除二氧化硫的性质外,还介绍了三氧化硫与碱性氧化物及碱的反应。不足之处是酸雨的形成和防治与二氧化硫性质结合不够紧密,只用文字表述“大气中的二氧化硫和二氧化氮溶于水后形成酸性溶液,随雨水降下,就有可能成为酸雨”。

苏教版专题4围绕空气资源和空气污染问题,介绍硫、氮元素及其化合物的知识克服了新人教版中合节编写导致结构不紧密的缺陷,将硫、氮及其化合物各编成一个单元。“含硫化合物的性质及应用”这个单元,以二氧化硫的性质、硫酸型酸雨的形成和防治为主线,以硫和含硫化合物的相互转化为核心进行编排,匠心独运,不同于其他任何一个版本。苏教版的编排是“粗线条”式的,二氧化硫和亚硫酸的性质与硫酸型酸雨的形成原理结合在一起讲,教学时需要教师精心设计,才能发挥教学创造力,达到教学目的。如果组织不当,照本宣科,会使教学内容显得凌乱不堪,不易为学生掌握。

鲁科版的编写采用了“从自然到化学,从化学到社会”、“从自然界到实验室,从实验室到社会生活”的思路。以硫元素的转化为线索,探索硫在自然界中的转化、硫在实验室中的转化以及硫在生产生活中的转化,凸现了元素观、转化观等化学方法的培养,将学生对自然界的认识、对社会生活实际的了解与化学实验室的科学探究三者之间紧密联系在一起,开阔学生认识元素与物质的视野、建构更加富于迁移的认知框架。二氧化硫的性质方面,除介绍酸性氧化物通性、漂白性外,还特别指出其硫元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,并列举二氧化硫分别与氧气和硫化氢的反应。氧化还原性角度比其他版本介绍得完整,当然二氧化硫与硫化氢的反应并非课程标准规定内容,作为拓展知识,应注意与其他性质区别开来,不要增加学习负担。

通过对不同版本教材内容的比较和整合,教学设计主要采用苏教版思路,有关性质探究及物质转化的教学借鉴人教版和鲁科版的思路。

如图1所示,教学思路设想将SO2性质的学习置于“酸雨形成和防治”的情境中,形成首尾呼应,体现整个课堂教学的完整性。

图1 《二氧化硫的性质与作用》教学思路

围绕三个核心问题:硫酸型酸雨的形成和防治、二氧化硫的主要性质、如何恰如其分地评价二氧化硫对人类的影响,学生在教师的适当引导下,进行一系列的自主探究活动,最终达成知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维教学目标。二氧化硫的性质,主要从物质类别、氧化还原和特性三个角度学习,不过分加深拓宽(如SO2的强还原性、SO2漂白性与次氯酸漂白性的比较等内容,可根据学生实际情况逐渐增加,不能一步到位)。可逆反应的概念及方程式书写要强调到位,为以后学习化学平衡奠定基础。

三、教学程序和活动设计

教学程序主要由新课引入、展开、总结三个阶段组成。

引入阶段:良好的开端是成功的一半,新课引入虽然用时很短,但对课堂教学的效果也起着至关重要的作用。本案例按照苏教版的引入方式,利用“空中死神”—酸雨创设情境,通过播放酸雨危害的视频及图片,让学生感受酸雨危害之大,激发学习兴趣,使他们产生探究酸雨成因的求知欲。

展开阶段:新课的展开是课堂教学的主体部分,新课程倡导“主动、探究、合作”的学习方式,教学过程中必修合理分配教师讲授和学生活动的时间。人教版只安排了二氧化硫与水反应及漂白性两个实验活动,苏教版有“观察与思考”、“调查研究”两个活动栏目,鲁科版安排的是“活动探究”、“方法导引”和“交流研讨”。本案例设计的活动集众家之长,既有教师演示学生观察的传统实验活动,也有学生自主探究活动,还有开放性的交流讨论、总结评价活动等。具体分为三个部分:

第一,硫酸型酸雨成因的探究设计四项活动:

[活动一]测定雨水的pH值,探究酸雨中的酸的成分;

[活动二]实验探究SO2与水的反应、SO2水溶液与过氧化氢溶液的反应;

[活动三]测定久置SO2水溶液的pH,探讨酸雨样品长久放置pH下降的原因;

[活动四]讨论小结硫酸型酸雨形成的两种途径。

第二,SO2性质探究设计一项活动:

[活动五]根据教师创设的情景,从物质的类别、氧化还原角度和特性三个角度分析SO2的性质并进行实验探究(SO2与澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、品红溶液的反应)。

第三,酸雨的防治设计两项活动:

[活动六]根据多媒体展示的“钙基固硫”、“铝矾土催化”等脱硫技术,思考如何利用SO2的性质进行脱硫处理,减少SO2对空气的污染;

[活动七]探讨怎样从根本上解决酸雨的污染?如何恰如其分地评价二氧化硫对人类的影响?

学生探究活动要注意方法引导,可以借鉴鲁科版的栏目,为学生提供可选择的化学用品和试剂,并设计相关的实验记录表。

表3 探究实验方案和记录表

总结阶段:新课总结是画龙点睛之笔,宜言简意赅,指出重点,主要引导学生归纳二氧化硫性质与酸雨形成及防治的关系,帮助学生形成利用化学知识解决实际问题的意识,凸现化学知识的实践性和应用性。

四、几点建议

新教材和旧教材的元素化合物体系有着较大的差异,在新课程的实施过程中,正确理解两者差异,重新建构新的体系,实现顺利过渡,是搞好新课程元素化合物教学的关键。本文从教材的使用角度提出以下建议:

1.立足选用教材,构建新的元素化合物体系

新课程的实施,教材的更新是比较容易做到的,教师理念的更新就有一定难度。旧教材用了很多年,元素化合物体系根深蒂固,形成了教学定势。从新课程实践的反馈来看,“手捧新教材、心想旧体系”的情况屡见不鲜。要摆脱“穿新鞋走老路”、“新瓶装旧酒”的保守做法,必修重构新的元素化合物体系。

新课程虽然为师生提供了不同版本的化学教科书,但学校为学生选择和配备的仍然只是一种教材。不同版本的教科书,编排体系、选取内容各有侧重,在体现化学新课程理念上都有着独到的见解,各有特色。所以,构建新的元素化合物体系,应该立足于自己所选用的版本。否则会让学生无所适从,手握教材却“找不着北”。

2.研读课程标准,把握元素化合物深广度

旧教材中,教学大纲、考试大纲和教材基本上是“三位一体”的,特别是教学大纲与教材选取的内容完全一致,教学中只要吃透教材,就把握了元素化合物的深广度。新课程标准对学生要掌握的知识只是从元素的角度作了粗线条式的规定,不同教材在选择内容时各有侧重,无法像过去一样做到一一对应。有的教师为了“保险”起见,把旧教材的知识点一股脑儿全教给学生,造成教学容量和课时的极大矛盾。要在有限的课时内完成元素化合物教学,就必须研读课程标准和考试说明,把握好深广度。

新教材中元素化合物内容虽然大幅减少,但从近年的必修、选修化学学业水平测试来看,元素化合物的比例不降反增。教学上要克服旧教材体系的教学定势,不要盲目追求知识的覆盖面,应该重视与生活生产联系紧密的典型元素及其化合物的性质。另外,元素化合物知识在必修和选修中的要求不同,在必修化学中不能搞“一步到位”,不要随意提高难度把学生“吓跑”。例如:钠的氧化物的教学,应侧重氧化钠、过氧化钠的重要性质和用途,不必面面俱到,像高考复习一样详细比较两者的异同,更不可增加有关过氧化钠的混合物计算,使学生在初学阶段就产生“畏难”心理。对于学有余力,有意选修化学的学生,可通过教师指导下的自主学习、课后辅导等多种形式逐步扩充。

3.整合教材资源,拓宽元素化合物备课思路

教科书是基本的课程资源,书中的图表、活动栏目、插图、实验、习题等是教学活动中最经常、最直接的资源,创造性地使用这些资源有助于三维目标的实现。在元素化合物的教学过程中,无论选择那种版本,都不应把目光局限于一本书上,要挖掘不同版本的亮点,整合不同教科书的资源为我所用。例如,新人教版给一些时间较长、不易观察的实验配备了清晰的实验现象图(如P48图3—15氢氧化铁和氢氧化亚铁的生成),真实再现实验过程,弥补学生在观察实验、探究实验中不够细致和准确的弱点,增强他们对实验现象的感性认识,使学生活动变得更加有效。这是插图功能的一个亮点,值得其他版本学习和借鉴。鲁教版习题的评价功能也是值得学习借鉴的。

整合是对不同版本教材的优势资源进行归整融合。通过整合,可以弥补选用一个版本的不足,兼容并蓄多个版本的栏目、插图、探究实验、习题等,使教科书资源发挥最大的效益。整合不同版本资源,要认真研读课程标准,仔细分析不同版本的特点,更要充分研究学生的学情,切忌将不同版本内容简单地“拼凑”起来,这种“拼盘式”的教学既混淆了选用版本的教学思路,也难以发挥其他版本教材的优势资源,作用是很有限的。

化学教师在使用纸质教材的同时,还应拓宽备课思路,把目光投向日益发达的网络,充分利用不同版本教材提供的延伸资源,如人民教育出版社高中化学(http://www.pep.com.cn/gzhx/)、 中国化学课程网(http://chem.cersp.com/)、苏教版高中化学(http://gzhx.fhedu.cn/)等。

1008-0546(2011)08-0047-03

G632.41

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.08.024

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