教材研究大陆与台湾化学必修教材中“电解质”概念群编写的比较

刘子宏　吴征辉

化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学。这就决定了电解质相关概念在中学化学课程中处于至关重要的地位，它涉及物质的分类、质量守恒、电荷守恒、化学平衡、电化学基础、离子反应及方程式、溶液酸碱性、化学计算等多个核心概念，每一个核心概念并不是一次性地全部完成教学，而是形成了概念系列，即“电解质概念群”。

根据学习方法的不同，电解质相关概念可分为物质性概念和程序性概念两大类，如图1所示。

本文将从知识内容、编写思路、能力建构3个方面对台湾三民书局的基础化学教材与大陆现行人教版、鲁教版、苏教版高中化学必修教材中的“电解质概念群”的编写进行比较。

1.知识内容比较

《普通高中化学课程标准（实验）》对高中化学必修教材中电解质概念群相关部分的要求是：知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离，通过实验事实认识离子反应及其发生的条件，了解常见离子的检验方法。

因涉及内容较多，且不同教材的整合编排方式存在差异，本文从物质性概念、程序性概念、化学发展史、探究及活动等四个方面对4种教材中有关“电解质概念群”的内容进行整理比较，见表1。

从表1可以看出，大陆教材和台湾教材基本概念的广度和深度大致相同。

物质性概念基本均包含电解质、电解质溶液、非电解质、强电解质和弱电解质。人教版教材虽然未直接给出非电解质、强电解质和弱电解质的概念，但在后面离子方程式书写步骤中，进行了渗透。通过这些内容的学习，学生初步建立电解质的概念，加深了对其内涵和外延的理解，能够对其进行肯定例证和否定例证。

程序性概念基本均包含电离、电离方程式、电荷守恒、质量守恒、溶液导电、离子反应、离子方程式、酸碱中和实质，台湾教材虽然未给出电离方程式的概念，但其在讲解过程中大量应用了具体物质的电离方程式实例。主要的区别体现在两点：

（1）台湾教材引入了如水的电离、pH计算、强酸强碱中和滴定等，大陆选修教材中出现了溶液中的平衡或定量计算方面的内容；

（2）大陆教材在离子方程式书写和复分解型离子反应发生条件这两个内容上施以重彩。

探究及活动方面，4种教材均设计了相应的导电性实验、溶液中复分解反应实验，其中台湾教材的KMnO4解离实验和鲁教版的稀硫酸与Ba（OH）2反应实质研究还力图使微观粒子行为外显，促进学生微粒观的形成。主要区别在于大陆版教材在此基础上还加入了有利于学生自主建构复分解型离子反应发生条件的系列实验。苏教版教材中实验内容看起来相对较少，与它的教材编排顺序有关，编写思路比较部分会进行说明。

化学发展史是台湾教材与大陆教材差异最大的地方，台湾教材将化学发展史上相关概念的发展历程融入书中，大陆教材没有涉及相应内容。

2.编写思路比较

教材不仅是教师教和学生学的主要材料，也是课程体系和课程实施的最重要的组成部分之一。不同的教材内容，其组成方式和编排内容往往有所差别。图2、图3、图4、图5分别是台湾教材、人教版教材、鲁教版教材、苏教版教材中有关“电解质概念群”的编写思路。

大陆3个版本的教材，从知识内容的角度来说编写的思路是一致的，即：由电解质的电离，说明电解质在溶液中的真实存在形式，过渡到电解质之间反应的实质——离子反应，引入离子反应的表达方式——离子方程式，通过实例讲述离子方程式的书写，最后总结复分解型离子反应发生的条件。其中，苏教版的编排略有不同，即它在讲述电解质和电离的概念后，将离子反应和离子方程式等相关概念设置在了卤素及其化合物和钠、镁及其化合物之后，因此实验内容相对较少，实际上相应实验已经在之前卤素及其化合物和钠、镁及其化合物的学习中涉及，同时由于已经具有了较为丰富的元素化合物知识，因此也可以理解氧化还原型离子方程式，即将相应的元素化合物知识作为学习电解质概念群的知识储备。人教版和鲁教版教材将卤素及其化合物和钠及其化合物设置在离子反应之后，旨在使学生先形成概念，之后在学习相应元素化合物知识时进一步理解和应用概念。

台湾教材与大陆教材在内容的选取和编排上还是有较大差别，主要体现在三个方面：

（1）台湾教材设置了水的解离、水的离子积常数和pH计算等内容。这些内容在大陆教材中是出现在选修部分的。笔者认为台湾教材如此设置的意图主要与其教材的整体编排思路有关。动态平衡思想是化学学科的核心思想之一，在大陆的教材中，必修2部分设置了平衡的相应内容。但台湾的基础化学教材中未单独设置该部分内容，因此，水的解离这一平衡过程就弥补了这一空白。

（2）台湾教材中离子反应没有作为独立部分呈现。它仅仅是在沉淀反应部分提出离子反应概念，而且也没有设置相应的探究及活动对溶液中复分解型离子反应的发生条件进行分析和归纳。

（3）台湾教材未对离子方程式的书写方法及步骤进行详述。离子方程式的书写及步骤属于技巧方法类问题，台湾教材正文部分并未涉及相应内容。

三、能力建构比较

高中化学课程旨在进一步提高学生未来发展所需的科学素养，同时也为学生学习相关学科课程和其他化学课程模块提供基础。从4个版本的教材编写思路不难看出，它们都力图通过实验或微观示意图等手段，使微观粒子的行为外显，帮助学生形成从微观的角度去研究问题、分析问题、解决问题的能力，即帮助学生形成微粒观。

大陆教材设置了较为丰富的探究及活动，倾向于让学生自己结合实验现象或相应信息分析归纳出离子反应发生的条件，帮助学生进一步去理解离子反应的本质。同时，大陆教材还涉及了相应的离子反应应用的内容和问题，注重引导学生重视离子反应的实际应用。

台湾教材提出离子方程式的概念后，并未对离子方程式书写的方法和步骤进行详述，但在课后习题中，却考察了相应部分的内容。旨在使学生在书写过程中不断摸索，自己生成书写离子方程式的方法和步骤。

四、思考与建议

从对台湾教材和大陆教材“电解质概念群”的编写比较不难看出，两者在知识的广度和深度上虽然有所不同，但都注重学生微粒观的形成。例如，均设置了用NaCl固体溶解的微观示意图显示电解质电离的原因这一内容。同时还各有自己独特的亮点，例如台湾教材为将电解质电离过程外显，而设计的KMnO4解离实验，实验现象直观，鲁教版教材中的稀硫酸和Ba（OH）2实验，笔者在课上进行了尝试，并和离子传感器结合起来，使学生直观定量的感受到了微观离子之间的反应的确存在，效果非常好，如图6。

在具体的促进学生能力发展的教学活动设计中，台湾教材偏重充分发挥化学发展史的作用，使学生感悟科学家严谨坚韧的精神，以及科学不断发展不断修正的现实；同时通过学生书写离子方程式过程的摸索，自己归纳总结书写方法和步骤。大陆教材侧重通过丰富的实验和信息，让学生自己分析，进行归纳演绎，生成结论，激发学生的学习兴趣，引导学生发现问题的实质，同时与生活实际相联系，提高学生解决问题的能力。

因此在该部分授课中，两地教材中的共性部分是我们应该重视和加强的。从两地教材的差异上，我们可以反思和借鉴更多，在保留大陆教材丰富实验和信息的基础上，借鉴台湾教材中发挥化学发展史作用和让学生自己摸索生成技巧方法的思想，进一步提高课堂时效，使学生的科学素养得到进一步发展，是值得我们进一步探讨的问题。

（收稿日期：2014-12-22）