不同版本高中化学必修“无机元素化合物”内容比较分析

周 娟，贾华丽，窦雅诗，张新磊

(周口师范学院 化学化工学院， 河南 周口 466001)

2013年，教育部启动了新一轮高中课程修订工作。以《普通高中化学课程标准(2017版)》为依据，编写团队编写了各具特色的教科书。多个版本教科书的出现，为教学提供了更丰富的资源，为教师教学提供了更多可能性。但由于编写者对课程标准的理解、其自身的知识背景、认知风格等不同，所编写的教科书在编排思路、体系结构、呈现方式等方面都存在差异[1,2]。我国现行两个版本(人教版和鲁科版)化学教科书中“无机元素化合物”知识在内容编排、呈现方式等方面都存在较大差异。因此，对两个版本教科书中此部分内容进行系统的比较分析，找出其优点，发现其不足之处，以期为教师教学及内容的整合优化提供一定的参考。

1 不同版本高中化学必修“无机元素化合物”内容选择的比较分析

根据课标要求，对两个版本无机元素化合物内容的选择与高中化学新课程标准一致性进行分析，之后对整个教科书具体内容进行比较分析。

1.1 教科书内容选择与课标一致性分析

通过分析发现课标对这部分内容的要求并不高，只要求达到“了解”“认识”的程度，但通过分析现有两个版本教科书发现，有关“无机元素化合物”的内容选择与课标中要求的内容有所出入，教科书中所选择的元素比课标的元素多。对其内容主题与课标一致性分析如下：

表1 金属元素及其化合物的一致性分析

教科书中呈现的每种元素及其化合物的具体性质有所差别。例如：高中课标中要求“了解钠及其重要化合物”，两版教科书都提到钠元素，但对其化合物的要求不同，人教版教科书编写了单质钠、钠的两种氧化物以及碳酸钠和碳酸氢钠，而鲁科版教科书只编写了单质钠和钠的氧化物，对于碳酸钠和碳酸氢钠并没有提及，人教版和鲁科版都将金属元素钠与非金属元素氯编写在同一章。

表2 非金属元素及其化合物的一致性分析

1.2 教科书具体知识点比较分析

(1)金属元素相关知识点

钠及其化合物知识点：人教版教科书包括钠原子的结构特点、钠的物理和化学性质、氧化钠和过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠、焰色试验；鲁科版教科书未涉及钠原子的结构特点、碳酸钠和碳酸氢钠、焰色试验的知识。

铁及其化合物知识点：人教版教科书涉及铁在自然界的存在、不同价态铁元素间的相互转化、铁的化合物(氧化物和氢氧化物)、铁盐和亚铁盐；鲁科版教科书中除了包括以上内容外，还涉及了铝热反应。

铝和铝合金知识：由于新课标中减弱了对铝和铜相关知识的认识，鲁科版中未提及铝和铝合金。

(2)非金属元素相关知识点

氯及其化合物知识：人教版教科书涉及氯元素在自然界的存在形式、氯原子结构、氯气的物理和化学性质、次氯酸的性质、氯气的实验室制法、氯离子的检验等知识；而鲁科版中未提及氯气的实验室制法和氯离子的检验。

硫及其化合物知识：人教版教科书涉及硫、二氧化硫、硫酸的性质、硫酸根离子的检验、不同价态含硫物质的转化、酸雨及其防治；鲁科版中未涉及硫酸根离子的检验。

氮及其化合物知识：人教版和鲁科版中均涉及有氮的固定、一氧化氮和二氧化氮、氨与铵盐、铵根离子的检验、氨气的实验室制法、硝酸的性质、酸雨及其防治等知识。

硅及其化合物知识：课标中减弱了对本部分知识的认识，因此，两版教科书都只是提及硅酸盐材料和由粗硅制高纯硅，而未涉及二氧化硅和硅酸的性质。

2 教科书内容呈现的比较分析

2.1 实验内容的比较分析

通过对实验现象的探究，养成积极思考，勇于探究的习惯[2]，也可培养观察、分析、表达和实验动手能力。课程标准中对无机元素化合物部分的实验有明确要求，说明实验的重要性，下面就对两个版本的实验内容进行对比分析。

2.1.1 人教版实验设计分析

表3 人教版实验分析

2.1.2 鲁科版实验设计分析

人教版实验共25组，绝大多数分布在实验栏目。鲁科版实验共 11 组，绝大多数也分布在实验栏目中，人教版的实验多于鲁科版。

在金属钠的相关实验中，鲁科版相对于人教版缺少比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性这一实验，通过比较两者的热稳定性可以使学生更好地理解钠的化合物相关知识。在非金属氯的相关实验中鲁科版相较于人教版缺少氯气的实验室制法这一关键性实验。从氯气实验室制法这一实验中学生可以更深刻的学习气体制取的一般思路和方法，并让学生更好的认识氯气的相关性质。在金属元素铁的相关实验中鲁科版的教科书中只有两个活动探究，分别是亚铁盐和铁盐的性质、补铁剂中铁元素价态的检验。下面选取代表元素钠和氯的相关实验进行简单分析。

表5 钠与水的反应

表6 氯水的漂白作用

2.2 栏目设计比较分析

教科书中只编写大量知识对于学生来说是无趣的，学生对学习化学提不起来任何兴趣。在教科书中可适当编写一些有趣的栏目，如在“无机元素化合物”知识中，有大量的实验，通过观察实验现象得出实验结论，培养学习兴趣。在教科书中编排不同类型的栏目对学习的意义不同，有些可让学生自己进行思考，引导其独立思考，有的可丰富学生的知识，拓宽知识面。两个版本必修教科书都编排了丰富的栏目，避免了教科书内容的单调性。对两个版本“无机元素化合物”部分栏目进行比较分析。

经过统计分析发现，两个版本的栏目设计都有实验类和拓展类栏目，实验类栏目通过观察实验的现象可调动学生学习化学的积极性和主动性。拓展类栏目可以调动学生思维、丰富学生课外知识的积累、拓展学生的视野，使学生更加了解化学在生活中的应用。学生在学习过具体知识后要及时复习与巩固，巩固应用类栏目可及时对知识点进行查漏补缺，方法指导类对学生的课堂学习具有积极影响。从数量和种类来看，人教版设置的栏目数量最多、类型也最丰富，鲁科版相对来说要少于人教版。此外，鲁科版相比人教版缺少了科学史话。

表7 两个版本教科书栏目统计

2.3 图片选取的比较分析

增加丰富多样的栏目设计可以吸引学生的兴趣，适量的插入图片也可以增强教科书的可读性，使教材更加生动有趣，吸引学生去阅读。两个版本在无机元素化合物部分都设计了丰富的图片，有实验类、化学知识类、人物类三种形式，人教版实验类图片为25个，化学知识类为9个，人物类是2个，鲁科版实验类为32个，化学知识类为18个。两个版本都有实验类图片，呈现方式相同，人教版的实验类图片所占比例为 70%，比鲁科版多，而且大部分图片是实物拍摄的，真实清晰。鲁科版教科书插入的图片大部分也是实物图，但使用的图幅较小。实验类图片包括实验现象和实验装置，还有少部分图片是实验所用到的试剂或药品。

3 结论与建议

3.1 结论

两个版本教科书关于“无机元素化合物”内容的选择与课标要求相符，但内容编排方面存在差别，在内容选择和内容呈现上都各具特色。

(1)人教版教科书在内容的选择上与高中化学课程标准的要求具有高度的一致性，紧紧围绕课程标准规定的5种元素及其化合物的相关性质安排内容，选取了有代表性的元素(Na、Cl等)进行介绍，紧密联系生产生活实际，体现STSE的教育理念。

(2)人教版教科书对于无机元素化合物的内容编写先从海水中重要的元素入手介绍了金属元素钠和非金属元素氯。之后又单独讲解了金属元素铁，在金属材料中简单的提及了金属元素铝，在必修二第五章中编排了其他的非金属氮和硫元素。在内容呈现方式上，教科书中不仅仅设置了很多有趣的栏目，且在不同的栏目旁边都设置了彩色的图片更直观的帮助学生学习。其中，编写思考栏目就能在已有知识基础上提出思考性问题，有利于建立新的生长点，为新知识的学习搭建阶梯。

(3)鲁科版教科书倡导将元素化合物内容与研究物质性质的方法、科学技术与社会生产生活紧密联系在一起来选择内容。在内容编排上采取分散编排的方法，内容呈现不再按照以往的形式进行编排，而是将金属钠元素、非金属氯元素安排在一章，且将它们安排在概念、方法等知识学习之后，这样编排有利于知识的巩固与应用。对于教科书三、四章无机元素化合物知识，在知识体系的建构过程中，以同一种元素为中心来学习与该种元素相关化合物的知识[4]。同时重视无机元素化合物与自然、工业及社会环境问题的融合，在内容呈现方式上，鲁科版增加了方法引导性栏目，更加重视研究方法的引导。

3.2 建议

通过对两个版本高中必修“无机元素化合物”内容的对比分析，提出如下教学与编写建议：

(1)适当扩充无机元素化合物内容。课程标准是教师教学的基本依据，在参考课程标准的基础上两个版本教科书都对元素化合物知识有所扩充，虽然《普通高中化学课程标准(2017版)》中对铝及其化合物和硅及其化合物的要求降低，但是两个版本都涉及了这些内容，建议教师教学和今后教材编写可多补充有关铝和硅及其化合物的高科技材料知识，拓宽学生知识面，培养兴趣。

(2)教科书中实验应有选择性。比较分析了两个版本高中化学教科书，在编写教材时应注意相关实验的选取，实验选取不仅要参考课程标准，也要注意学生对实验内容、实验现象的接受情况，选取课标要求的必做实验，不应在教科书中出现太多实验。

(3)在教科书内容的呈现上，根据学生实际情况编排教学栏目活动，应多设置具有思考性、启发性的教学栏目，让学生对某些实验现象、实验结论进行独立思考，锻炼其多方面能力，不应在教科书中直接给出实验现象和实验结论。在教科书练习题的呈现上，可适当增加每一小节的练习题，让知识得到及时巩固。只有每节都学扎实，到单元综合练习时才不会出错。