中美高中化学教材关于氧化还原内容的对比

张亚妮 魏梦雪

摘 要：“氧化还原”的相关内容贯穿于高中化学学习全过程，是化学理论的重要组成部分。选取美国高中主流化学教材《Chemistry：Concepts and Application》和我国高中鲁科版《化学（必修1）》两本教材，对其中“氧化还原”的内容从教学栏目设置、概念引入与知识建构方式、插图与习题等方面进行对比分析，期待在课程改革和教学方面获得启示。

关键词：高中化学;教材;氧化还原;核心素养

随着课程的不断改革，近年来，中外教材对比分析是教学研究的热点内容。化学教材是学生与教师的第一手资料，会从不同角度、不同层面对教学活动和教学质量产生实质性的影响。对比分析美国教材和我国的教材，能够整体把握教材知识体系、积累教学经验、拓展教师教学思路，进而提升教师教育教学水平。“氧化还原”在初中就已经涉及，该知识点贯穿于整个中学化学的学习，尤其在高中化学的学习中有着广泛的应用，是整个高中化学中的重要知识点，在高考中占有很大比例，在生活中也具有一定的应用价值。因此，本研究以美国高中化学教材《Chemistry：Concepts and Application》和我国鲁科版高中《化学（必修1）》两本教材为例，对其中“氧化还原”的内容进行对比分析，希望可以为一线教师提供参考价值，为我国化学教材的编写提供建议。

1    教材栏目设置的比较分析

教材栏目设置的比较分析如表1所示。由表1可以发现，美版教材将“氧化还原”这一内容单独设置为一章，而鲁科版教材是将其设置在一章中的某一节。由此可见，美版教材更加注重知识的整体性，教学内容设置得更详细，而鲁科版教材更注重知识点之间的连接性。在鲁科版教材中，氧化还原内容总共设置了8个栏目，其中有3个栏目会重复出现。本研究将栏目设置为问题性栏目、活动探究性栏目、指导性栏目和拓展性栏目四大类型。鲁科版教材在注重对知识内容本身的传授的同时，更加突出以学生为本，没有传统方式的满堂灌，而是开展以学生为中心的大量探究与实验活动，有利于培养学生积极思考、解决问题的能力。对比之下，美版教材在“氧化还原”一章中先后设置了15个栏目，更系统地构建知识网络，梳理了大量有关氧化还原反应的知识点，使得知识点更详细且增加了化学与生活、艺术、技术等方面的联系。教学栏目的设置丰富有趣，大量实验栏目与化学知识点的回顾与思考既调动了學生学习的兴趣，又让学生学会联系生活和迁移应用。但大量的栏目设置会使教学内容增多，同样的内容教学进度会变慢，提升了实际教学过程中的难度[1]。

2    概念引入与知识建构方式的对比分析

教材内容中概念的引入与建构，体现的是编写者的设计思路，这不仅对教师教学思路有着一定的影响，也对学生建立化学概念体系有着重要影响。概念引入方式不同，学生建立概念的方式就不同，思考问题的角度也不同。

我国鲁科版化学教材在“氧化还原”内容部分开门见山，如图1所示。

首先，提出以下问题：什么样的化学反应是氧化还原反应，哪些物质之间能够发生氧化还原反应？其次，请同学们写出铜与氧气、氧化铜与氢气、碳酸钙高温分解、氯化钠与硝酸银溶液、铁与硫酸铜溶液等5个化学反应，并分析参加反应各物质化合价在反应前后是否发生了变化。分析得出，在反应过程中，有元素化合价变化的反应叫氧化还原反应。对于氧化还原反应实质的学习，则用金属锌和硫酸铜溶液来进行探究实验，分析电流计指针发生偏转的原因，自行得出结论。对于氧化还原反应单线桥、双线桥的表示方法，则以知识点小卡片的方式给出。由此可以发现，鲁科版化学教材编写难易适中，易于理解，重视基础知识和基本技能的学习，直接采用“定   义-事实-分析-实验-结论”的科学模式，从学生已有的知识经验出发建构知识框架，通过实验得出结论。这个过程很好地培养了学生“宏观辨识与微观探析”“实验探究与创新意识”的化学核心素养，但对于部分内容还是直接给出，偏向应试教育。

如图2所示，美版教材通过生活中的常见现象：正在享用的苹果可能在吃完之前就开始变色、自由女神像是绿色的、自行车金属部件形成锈蚀，以此来激发学生学习兴趣，唤起激动状态，顺利开展后续教学工作。随后举例铁锈的预防得出，电子从一个原子或离子转移到另一个原子或离子，这种类型的反应就是氧化还原反应。将氧化还原反应比作足球比赛和减肥，大量结合生活实际进行情境创设是美版教材的一个突出优点，教材内容丰富有趣，整个知识点的讲解与建构均以氧化锌为例层层深入，这样的构建能让学生感到学习知识并不是教科书的硬性规定，而是将新学材料与生活实际和头脑中已有知识进行深层加工的过程。相较于鲁科版教材，美版教材知识点更细化且更有深度，这是我国教材可借鉴的地方。

3    中美教材插图与习题的比较分析

教材中的图片与习题是教材不可或缺的一部分，是对教材文字内容的补充和强化，具有直观形象性、高度概括性、评价反馈性三大特点。表2是中美教材的插图与习题数量的统计。

由表2可以看出，两个版本的教材都非常注重图片与习题的使用，不同的是，两版教材图片与习题设置有很大不同，美版教材的图片和习题的总数量是明显多于鲁科版教材。鲁科版教材图片偏少，图片大多与本节课的知识点有关，其中，一半以上的图片都是关于教材提到的理论知识与化学反应现象的。值得借鉴的是，鲁科版教材不仅注重对插图的文字详解，大多数图片旁都会有相关知识详解，而且图片分布均匀，每一页教材都至少有一张图片。相比之下，美版教材图片数量多，图片本身面积较大且色彩艳丽，给人强烈的视觉冲击，但关于氧化还原内容中化学反应现象与文字内容相比图片偏少。美版教材图片最突出的一个优点在于关于生活中的化学及应用图片设置非常丰富，图片内容涉及生活中的方方面面，很大程度地诠释了化学来源于生活这一理念，这对学生将化学应用到生活起到很大的帮助作用。

在习题的设置上，相较于美版教材，鲁科版教材的习题数量偏少，难度适中，基础性的习题占大多數，主要以选择与填空的形式出现，这说明鲁科版教材注重学生基础知识的掌握。美版教材的习题设置层次分明，全面覆盖各种题型，尤其注重学生发散思维与解决问题能力的培养[2]。其中，探究类、应用类、开放类习题的数量都远远超过鲁科版教材，这样的安排更能拓展学生的知识面，开阔学生的思路，习题也补充了一些背景材料与其他信息，激发了学生的求知欲望。值得借鉴的是，美版教材习题的设置中附有形象生动的图片，围绕真实的生活情境提出问题、解决问题，这一点值得我国学习。

4    结语

通过对两版本教材的对比分析，可以发现两个版本的教材在栏目设置、概念引入与知识建构方式、插图与习题方面存在差异的同时，也有可以互相借鉴的优点。美版教材在对“氧化还原”这部分内容进行教学时，有目的地引入或创设以形象为主体的具有情绪色彩的生动具体的场景，以引起学生的情感共鸣，创建情境教学。这种方法的优点在于不仅能引导学生在头脑中创建相关的知识体系，而且强调了学生的主体地位，达到认知与情感、活动与环境、学习与应用三者有机结合。除此之外，在编写教材习题过程中，更应该注意习题设置的丰富性与层次性，注重基础题的练习，适当增加探究类、应用类、开放类等习题。

[参考文献]

[1]江泽芝，张晖英，黄俊生.从海峡两岸教材对比中谈高中化学的概念教学—以“氧化还原反应”概念教学为例[J].韩山师范学院学报，2019，40（6）：70-74.

[2]周青，张新翆，杨辉祥.中英化学教材中习题的设计对比及启示[J].化学教育，2006（6）：15-18.

基金项目：宁夏高等教育教学改革项目（No. nxbjg-21）;宁夏大学创新创业教育教学改革项目（No. CXJG2019002）;第三批宁夏青年科技人才托举工程项目（No. TJGC2018100）;宁夏回族自治区国内-流学科建设项目（No. NXYLXK2017A04）资助

作者简介：张亚妮（1996— ），女，陕西榆林人，硕士研究生;研究方向：中学化学教学实践与研究。

通信作者：魏梦雪（1983— ），女，山东青岛人，副教授，博士;研究方向：有机化学。