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中美化学教材中“水和溶液”章节插图的对比分析

2020-09-27戴静雅姚如富

安徽教育科研 2020年17期
关键词:溶解度章节人教版

戴静雅 姚如富

(合肥师范学院 安徽合肥 230601)

在教育部最新颁布的《普通高中化学课程标准(2017年版)》的影响下,新教材做了很大的改变,越来越注重图文并茂。就作用上来说,图片可以帮助学生将微观现象宏观化,可以完善文字描述所欠缺的直观具象的展示,也能潜移默化地对学生进行美育。因此本文主要分析“水和溶液”章节插图的数量和功能性两个方面,探究美国《化学:概念与应用》(Glencoe Science Chemistry : Concepts and Application,以下简称GSC版教材)和2012、2019年版人民教育出版社化学教材(以下简称人教版教材)中图片编排的不同。

一、中美化学教材中“水和溶液”章节的插图分析

插图,西文统称为“illustration”,起源于拉丁文“illustraio”,含有“照亮”的意思,《现代汉语词典》中对插图的解释为“插在文字中起到补充说明或欣赏作用的图画”。

(一)两版化学教材插图数量的比较

GSC版教材主要适用于九到十二年级的学生,GSC版教材中“水和溶液”章节共有51张插图,分为两个部分,其中Section 1: Uniquely Water部分有21张插图,Section 2: Solutions and Their Properties部分有30张插图。

而人教版教材“水和溶液”章节包含九年级化学上册《自然界的水》、下册《溶液》和高中必修第一册《物质及其变化》的部分内容,共有插图72张,上册34张,下册35张,必修第一册3张。两版教材的知识体系和板块设计存在明显差距,为了方便研究,笔者根据内容板块对图片进行了分类,概括为正文知识内容、化学实验、习题、社会与生活四个方面,如图1所示。

图1 GSC版与人教版教材插图分类统计

从数量来看:人教版的插图总数量超过了GSC版,且习题部分和实验部分的插图更是有较大的差距;从四个部分所占比重来看,人教版插图各部分所占比例均匀,而GSC版的习题部分和社会与生活部分差距明显。由此我们可以得出,人教版教材将插图与实验和习题高频结合,使理解更高效和深刻,而GSC版教材则更好地融入了STS(Science Technology Society)思想,使学生体验生活中的化学魅力。

(二)两版化学教材插图功能性的比较

万延岚、毕华林在《对课堂教学中教师使用教科书插图的研究》中,将插图的功能性分为以下四种功能:装饰功能、解释功能、促进功能和影响功能,获得了一定的认可度,本文中笔者也采取这样的分类方法进行统计,如表1所示。

表1 两版教材“水和溶液”章节插图的功能分类汇总表

为了更好地分析两版教材的图片差异,下面给出具体实例。

1.装饰功能

装饰型插图一般出现在章节内容开头,目的是为了吸引学生的注意和激发好奇心。两版教材装饰型插图都很少,旨在引导学生对本章所学内容有简单而整体的认识。如图2、3所示。

图2 人教版教材章首图

图3 GSC版教材章首图

对比来看,人教版教材图片具有很强的针对性,GSC版教材的色彩较为丰富。同时人教版教材在章首图中就给出了水分子的结构模型,帮助学生在产生第一印象时就建立起水与其分子结构式的联系。

2.解释功能

解释功能的插图一般穿插在教材章节正文知识内容的文字表述中,将复杂的概念、原理等具象地呈现出来,帮助学生理解。如水的“表面张力”“丁达尔效应”等这些概念原理不易理解,因此在解释时应辅以插图,无论是具体事物的照片还是微观粒子模型的构建等,都能给学生直观的视觉冲击从而帮助他们理解。

就都涉及的NaCl电离知识点,GSC版教材(图4)中用红、蓝、黄、银四色分别表示四种元素,并用箭头指出具体表示的含义,完整的展示出氯化钠溶解的过程。人教版教材(图5)中分三个子图阐述分解、溶解、相互作用情况,使学生有一个循序渐进性的理解过程,更符合学生认知发展的规律。

图4 GSC版教材NaCl溶解过程图

图5 人教版教材NaCl溶解过程图

3.促进功能

具有促进功能的插图有一定的独立性,与具有解释功能的插图相比,它更注重与学习者之间的交流。就物质溶解度变化图而言,GSC版教材(图6)中学生通过观察图表可以清晰地分辨物质及其溶解度的变化规律,而人教版教材(图7)中是先给出几种物质不同温度的溶解度数据,让学生动手绘制溶解度曲线。通过参与图像绘制,加深对曲线走向的认识,最终促进学生证据推理与模型认知的素养的形成。

图6 GSC版教材物质溶解度变化图

图7 人教版教材物质的溶解度变化图

值得一提的是,GSC版教材在溶液配制部分,文字说明操作过程,却在图片中呈现错误操作,通过文字和图片间的认知冲突,使学生敢于质疑教材的正确性,从而促进学生形成正确的科学探究精神。

4.影响功能

两版教材对于“水和溶液”均较多联系社会生活,故都有较强的影响功能。总体来看,GSC版教材更偏向于从生活中常见的现象入手,如软糖制备过程、生活中扭伤处理(图8)等,培养化学服务于生活的意识;人教版教材更偏向联系社会,如土地沙漠化、水污染使大量鱼死亡(图9)、污水排放标准等,培养学生的科学精神和社会责任感。

图8 GSC版教材生活扭伤处理图

图9 人教版教材水污染使鱼死亡图片

二、“水和溶液”章节教学过程中插图素材的使用建议

(一)两版教材插图对比研究结论

1.在插图的数量方面,人教版教材插图总数高于GSC版教材,集中体现在化学实验的表格图和习题的示例图上。因此在教学过程中在处理复杂实验或习题情境时,教师可以辅以图片进行展示,将复杂问题简单化,潜移默化地影响着学生处理复杂问题的思维逻辑。

2.在插图的功能方面,两版教材在解释功能和促进功能上都能灵活运用,值得一提的是,GSC版教材有培养学生敢于质疑精神的意识。因此对于插图的功能需要教师深层次挖掘,让学生敢于提出质疑,只有存在问题才能解决问题,从而获得进步。

(二)插图使用建议

在对比分析中美两版教材插图的基础上,笔者根据《新课标》中所提出的化学学科五大核心素养,谈谈插图使用的以下几点建议。

1.合理利用教材插图,帮助学生形成证据推理与模型认知素养

学生对插图的理解符合学生的认知发展规律,因此教师在介绍比较晦涩难懂的理论知识时,应合理运用具有解释功能的插图,从而帮助学生从文字中具象出理论知识的模型。如在解释物质溶解度变化时,通过函数曲线图帮助同学们建构溶解度与温度之间的联系;通过同种离子物质之间溶解度曲线的对比,让学生发现变化离子对溶解度的影响,从而形成认知模型。

2.挖掘插图的隐性知识,促进学生形成科学态度和社会责任素养

教材中补充的与理论知识无关的插图往往容易被教师忽视,那些插图通常与日常生活有关,有助于拉近学生与化学学科之间的距离。如在讲解水时应该很好地利用图片素材联系社会生活,大到展示水污染导致鱼死亡培养学生的社会责任感,小到呈现固态水可以在扭伤时进行冷敷缓解伤情。

3.精选插图内容,促进学生形成科学探究与创新意识素养

课堂教学时间短暂,对于插图的使用不可能全部涵盖,因此教师应根据教学目的选择插图,应选择色彩对比突出、代表性强、具有时新性的图片。特别是在实验图上,化学教学避免不了实验探究,因此教师所提供的图片既可以是二维平面的,也可以是三维实物照片,甚至为了促进学生思辨,也可以给出内容错误无危险的装置图,目的是培养学生科学探究和创新意识。

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