人教版高中《化学·必修1》“从实验学化学”的调查研究

黄容静，徐 楠，肖小明

（湖南师范大学 化学化工学院，湖南 长沙 410081）

人教版高中《化学·必修1》“从实验学化学”的调查研究

黄容静，徐 楠，肖小明

（湖南师范大学 化学化工学院，湖南 长沙 410081）

人教版高中《化学·必修1》第一章“从实验学化学”，与新课程标准必修模块“认识化学科学和化学实验基础”两个主题相对应。为了解学生运用人教版教材学习此章的情况，我们从内容选择、呈现方式、组织结构、实验设计、总体目标达成度等维度对湖南地区师生进行了问卷调查和访谈，通过统计分析，为高中化学教材编写提供建议。

教材；化学实验基础；必修模块；问卷调查

截止2009年底，全国新课程改革完成，新教材使用全面展开。新教材有3种版本，即人教版［1］、苏教版［2］和鲁科版［3］。3种版本的高一化学教材的开篇第一章均试图体现新课标“认识化学科学与化学实验基础”两个主题的内容要求（以下分别简称主题1和主题2），是学生进入高中阶段学习化学科学的开端。该章内容编写的目的是通过学习化学物质分离的基本实验方法和化学计量的基本单位，使学生了解化学科学的研究对象、研究方法并掌握研究的基本技能，对学生化学学习兴趣的激发、高中化学学习基本方法的建立具有重要作用。

教材编写一般是根据新课标的内容标准和教学目标，在内容选择上体现层次性，在呈现方式上体现有效性，在组织结构上体现合理性。师生对教材在主题1和主题2的内容选择、呈现方式、组织结构认可度如何？其能否体现新课标的要求？我们就这些问题设计调查问卷，通过调查教材对教师教学和学生学习的影响，为教材编写提出一些建议。

一、研究对象及方法

考虑到人教版使用的广泛性和普遍性，本次调查对象选取实施了新课程后使用高中化学（人教版）教材的湖南地区师生。学生问卷先在长沙市中南大学附属中学进行试测后，试测情况良好，又在长沙市麓山国际实验学校、长沙市一中、株洲市一中的高一学生中进行抽样调查，并对部分学生进行了访谈；教师问卷涉及湖南省几十所中学的骨干教师。共计发放问卷476份，回收有效问卷466份，其中学生有效问卷410份，教师有效问卷56份，总回收率97.9%。

问卷调查结果采用SPSS19.0社会统计学软件进行收集处理，采用Excel软件进行数据分析。

二、调查结果统计与分析

我们从学生和教师两方面进行了问卷调查和分析，教师卷和学生卷都设置了对人教版高中化学教材内容选择、呈现方式、组织结构认可度的调查；同时考虑到教师和学生对教材认识角度和理解深度不同，教师卷从实验设计合理性、与新课标的相符性等方面进行了教材总体目标达成度的调查，学生卷则从学生对教材的最初感受和学习问题出发了解教材的总体目标达成度，对调查结果分析讨论如下：

1.内容选择需从学生认知规律出发，体现学生主体

学生最先想了解和最感兴趣的内容是教材编写的出发点，我们就这两个问题进行了调查。为了更好地对人教版进行研究，我们将人教版、苏教版和鲁科版第一章第一节的内容（学生最先想了解的内容）和第一章突出体现的内容（学生第一章最感兴趣的内容）设置在选项中，通过调查师生对不同版本材料的认可度，从而突出人教版内容选择的特点，结果如下：

表1显示，50%以上的师生一致认为学生最先想了解的内容是丰富多彩的化学物质。人教版以“化学实验基本方法”开篇，学生对教材中化合物分离的各种实验易混淆，易产生挫败感，导致学习高中化学的兴趣下降。鲁科版以“化学科学成就及其发展”开篇是为了引导学生从大视野认识化学科学。苏教版采用与衣食住行密切联系的化学物质开篇，既吸引学生眼球，又贴近日常生活。

表1 学生最先想了解的化学学习内容/%

表2表明，超过50%的师生认为学生最感兴趣的内容是苏教版突出体现的，其次是鲁科版。人教版突出化学实验安全的重要性，体现化学以实验为基础的学科特点，符合新课标要求，但趣味性不强；鲁科版深化和拓展了实验、模型、分类等科学方法及20世纪化学科学成就的知识点，起点较高，学生学习积极性易受打击。苏教版用大量篇幅介绍了化学对人类社会的作用并重现了人类对物质结构认识的历史，如通过道尔顿、汤姆生和卢瑟福等科学家对原子结构模型的推理过程，体现主体对问题的不同理解，使学生从主观上认识物质规律的探索历程，发现探索求知的乐趣，而不是掌握客观的、没有主体的知识［4］，重视学生学习动机的诱发和学习欲望的满足。

表2 学生对第一章最感兴趣的内容/%

如人教版能从身边的化学入手，联系社会生活实际和化学科学发展脉络，更能体现学生学习的主体性，更符合学生的认知规律和学习心理，能更好地激发学生学习的主动性和积极性。

2.呈现方式注重实验对知识的论证，体现学科特点

教材内容是通过形式多样的栏目、表格和图片呈现出来的，那么师生认为人教版呈现方式对学习的促进作用如何？哪类栏目的设置对学习帮助最大？调查结果如下：

表3显示，42.2%的学生和33.9%的教师认为表格和插图对学生的帮助大。人教版以插图和表格作为辅助手段，为学生提供一定帮助。第一章的探究实验，以插图提示实验装置和操作，表格则由学生自己填写实验步骤和现象，这样的编排体现了教材的灵活性和开放性，有利于促进学生自主探究。

表3 第一章穿插的表格和图片对学习的促进作用/%

表4、表5显示，22.7%的学生和26.8%的教师认为第一章设置的栏目对学生的帮助大，80.4%的教师和74.6%的学生认为其中活动性栏目对学生的帮助最大。人教版栏目设置中活动性栏目占78.2%，但较少通过拓展性和方法性栏目将知识进一步延伸和扩展，不重视学生发散思维的培养，栏目设置没有体现功能的多样性和形式的多元化，其对学习的促进作用有限。

表4 第一章设置的栏目对学习的促进作用/%

表5 第一章对学习促进作用最大的栏目/%

人教版特别注重知识通过验证性实验呈现出来的方式，体现以实验为科研方法探究物质的性质，体现学科内容的系统性和科学性，鼓励学生自己思考并归纳整理，培养学生严谨的科学思维。

3.组织结构以知识的逻辑顺序构建教材，体现学科中心

学科课程观认为教材编写要以学科为中心，活动课程观认为教材编写要以学生为中心，实用主义课程观认为教材编写要以社会为中心。人教版侧重哪种课程观，其组织结构有何特点？人教版第一章的编写顺序是否合理？同样，笔者将3种版本教材的编写顺序设置在备选选项中，来了解师生较认同哪种版本教材的编写顺序，以分析人教版组织结构设计的合理性。第一章组织结构是否有利于学生学习方式的形成？调查结果如下：

表6、表7表明，对人教版知识点编排顺序合理性持赞成的学生有35.6%，教师只有17.9%，师生较认同的是鲁科版的讲解顺序，表8显示对人教版的组织结构是否有利于学生学习方式的形成持赞成的教师只有37.5%。

表6 第一章知识点的编排顺序合理性/%

表7 主题1和主题2内容最认同的编写顺序/%

表8 第一章组织结构对学生学习方式形成的促进作用/%

化学教材的微观结构由学什么为什么学怎么学和学得怎么样4部分构成，比较主题1和主题2的内容标准（学什么）和教学目标（学得怎么样）有融汇贯通之处，3版教材都做了整体设置，将主题1和主题2合为一个微观单元。

人教版沿袭了传统教材的特点，以化学的理论性知识（如物质的量、阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等）之间的逻辑关系作为主线，以混合物分离与提纯、溶液配制、化学计算等技能型知识为辅线组建教材［5］，体现了学科中心的课程观。苏教版以“物质世界”为核心，以人类探索原子结构模型的历程等事实性知识为主线多角度阐述化学对科学技术和人类文明的贡献，体现化学课程的人文内涵。鲁科版打破了学科的知识体系，以“问题解决”为教材编写核心，首先给学生介绍研究物质性质的基本程序和方法，创设问题情境，逐步引导学生解决问题，培养学生的创造性思维［6］。

人教版组织结构的设计有利于教师教学，但忽视了学生因素和社会因素，重视学科知识的逻辑性而忽视了学生认识的发展顺序，对促进学生学习和发展、形成好的学习方式帮助有限。

4.实验活动引导学生科学探究，体现实践性

化学是一门以实验为基础的学科，我们就人教版实验设置合理性对教师做了以下调查，结果显示：

表9、表10表明，82.1%的教师基本认可将化学实验安排在第一章，87.5%的教师认为第一章实验设计基本合理。人教版将混合物分离和提纯实验安排在第一章第一节，如实验1-1粗盐的提纯可作为初高中的衔接内容，因初中学过溶解、过滤、蒸发等操作，学生具备知识建构的基础，高中对其进行深化，安排了检验并除去粗盐中氯离子、硫酸根离子的探究实验。第一章实验要求学生自己选取仪器设计步骤进行实验活动、观察实验现象和推测实验原理，体现了探究学习的特点。

表9 把化学实验安排在第一章的合理性/%

表10 教材中所选用实验的合理性/%

人教版较好地体现了化学学科的实践性，从化学实验出发引导学生科学探究，由感性认识上升为理性认识，有利于培养学生的动手能力、探究能力和实事求是的科学精神。

5.教材与新课标较吻合，但总体目标达成度不高

化学课程的标准和教学目标的达成是评价教材的重要依据，教师卷从与新课标的相符性、对化学学科特点的突出作用两方面进行了教材总体目标达成度的调查，学生卷则从学生对教材的总体认可度、最初感受、学习效果和学习问题出发了解教材的总体目标达成度。

表11、12显示，35.7%的教师认为人教版较好地体现了新课标的要求，64.3%的教师认为该教材能突出化学学科特点。

表11 本章体现《新课标》要求的认可度/%

表12 本章对化学学科特点的突出作用/%

人教版在教师中的评价较好，对照新课标发现，人教版内容选择与新课标较吻合，但其结构与新课标顺序有所出入。人教版先介绍物质的检验、分离、提纯等化学实验，再引入化学计量在实验中的应用，替换了主题1和2的顺序，但注重通过实验对研究化学科学的重要性，体现了学科特点。

表13～16显示，仅有27.8%的学生喜欢人教版教材，进一步探究原因可知对于第一章的最初感受，29.8%的学生没什么感觉，26.8%的学生认为内容较为繁琐复杂、感觉有点累；仅有21.5%的学生能在学完后准确说出化学学科的特点，究其原因，52.7%的学生在学习“物质的量在化学计算中的应用”存在问题，分别有12.2%的学生在学习“物质的量等化学概念”、“分离、提纯、过滤、蒸馏等实验”存在问题，“其他”选项显示仅有8.3%的学生都学懂了。

表13 学生对《化学1》的总体认可度/%

表14 学生学习本章后的最初感受/%

表15 学生学习本章的效果（能否说出化学学科的特点）/%

表16 学生学习本章后未能解决的问题/%

人教版在学生中的总体目标达成度不高，笔者通过问卷调查和学生访谈总结了以下几点原因，一是教材缺乏趣味性，学生的成才既需细腻的感性思维又需要智慧的理性思维，引言中对化学科学与生产生活的联系、化学对人类的巨大贡献的介绍太过笼统和单薄，不注重培养学生的人文精神，致使学生从感性认识上就不喜欢这本教材。二是教材难点集中、内容高度浓缩，很多学生反映在学习完化学计量在实验中的应用后，混淆气体摩尔体积与物质的量浓度的概念，理不清以物质的量为中心的各物理量之间的关系。化学计量历来是教学的难点，而教材对各物理量的导入缺乏必要的铺垫，如人教版未补充“影响物质体积的因素”的知识，使学生推理“同温同压下，气体体积与物质的量成正比”有困难，进而对气体摩尔体积的概念模糊不清。高一学生抽象思维和逻辑推理能力正处在发展阶段，这节概念多、公式多、计算多，教材应多着笔墨，多做类比，多构建生动又形象的化学模型。

三、思考与建议

“从实验学化学”是高中必修的开篇模块，结合以上的调查结果，笔者对这部分模块的编写有以下几点建议：

1.精心选择材料，让化学教材“趣”一点

兴趣是最好的老师，当学生沉溺于自己感兴趣的知识时，就会主动而深入地探索化学的奥秘。高中的第一章最重要的目的之一是使学生端正学习态度，引导学生从化学的角度去认识社会和从学习化学中获得科学的思想与方法。主题1的内容标准也要求认识化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的价值，赞赏化学科学的重要作用［7］，因此教材的材料选择要联系真实的生活情景、联系化学科学发展脉络，用富有感染力和新颖有趣的素材，从书本回归生活，激发学生学习化学的兴趣；同时又体现层次性，在拓展性栏目中介绍化学科学的尖端成就，为学有余力的同学进行提高和点拨，引导学生用化学的眼光去审视世界，培养学生的人文精神。

2.强化实验基础，让化学教材“活”一点

化学是一门以实验为基础的自然科学，根据现代课程观，化学教材的编写不仅要体现学科的基本结构，还要使学生在实验活动中，灵活地学以致用，主动探究。主题2要求学生学会运用以实验为基础的实证研究方法，独立或合作完成实验，并主动进行交流［1］。直观形象、生动鲜活的化学实验符合学生的学习心理需求，能使其从感性认识上升为理性认识。第一章不仅要以活动性栏目的形式呈现探究实验，又要以多样化的其他栏目对实验进行提示和补充，体现其主旨“从实验学化学”，引导学生理解化学科学探究的一般过程，又要训练学生的观察能力、动手能力、独立思考能力，激发学生思维的主动性和积极性，能够举一反三、触类旁通，灵活快速地进行学习迁移。

3.遵循教学规律，让化学教材“理”一点

“学不躐等、不凌节而施”，教学要遵循循序渐进的原则，教材的编写也要遵循教学规律，体现合理性和科学性。高中化学第一章作为开启学生化学思维的重要模块，更要符合学生的认知特点和学科的逻辑体系，由简入繁、由浅入深、由易入难地编排教材内容。第一章抽象的化学概念多、计算繁杂，教材的微观组织结构编排要注意概念与概念之间、公式与公式之间的区别与联系，循序渐进地引导学生系统地掌握化学知识和基本技能。

“从实验学化学”承担着开启学生化学思维和打开化学视角的重要功能，在编写此模块时应综合考虑教材的趣味性、多样性、开放性、系统性，激活学生思维，让学生自觉主动、轻松快乐地学习高中化学［8］。

［1］宋心琦.化学 1（必修）［M］.北京：人民教育出版社，2007.

［2］王祖浩.化学 1（必修）［M］.南京：江苏教育出版社，2009.

［3］王 磊.化学 1（必修）［M］.济南：山东科学技术出版社，2007.

［4］刘前树，李广州.教科书中的元素周期律：科学本质的视角［J］.化学教育，2010，（5）：20-22.

［5］王后雄.化学课程教育学［M］.武汉：华中师范大学出版社，2004.

［6］孔夕礼，马春生.新课标三种高中化学必修教材的编写特点分析［J］.化学教育，2005，（7）：19-23

［7］中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（实验）［M］.北京：人民教育出版社，2003.

［8］段发明，许 玲.新中国化学教科书60年之演进［J］.湖南师范大学教育科学学报，2011，（2）：23-26.

The Investigation and Study on the Compulsory Module on“Learning Chemistry by Doing Experiments”in PEP Version

HUANG Rong-jing，XU Nan，XIAO Xiao-ming
（School of Chemistry and Chemical Engineering，Hunan Normal University，Changsha，Hunan 410081，China）

Learning Chemistry by Doing Experiments，the first chapter in the compulsory module of senior high school chemistry textbook is thematically correspondent with The Knowledge of Chemical Science and Chemical Experiment Technique Basis in New Course Standard.In order to have the overview of how students learn this module by use of the chemistry textbook published by PEP，the questionnaire survey and interview have been conducted among the teachers and students of Hunan province from the perspectives of content selection，delivery，organization and structure，experimental design，and overall achievement rates，etc.Trough the statistical analysis，the thesis aims to provide some advice on the compilation of the chemistry textbooks of senior high school.

textbook；Chemical Experiment Technique Basis；the compulsory module；the questionnaire survey

G423.3

A

1671-6124（2012）03-0055-05

2012-02-14

黄容静（1985-），女，湖南长沙人，湖南师范大学化学化工学院硕士研究生。