中美高中化学教材中的氧化还原反应比较

田琴　刘英涛

摘  要  “氧化还原反应”是新人教版化学教材主题1常见无机物及其应用中关于概念原理理解类的内容。在高中化学学习中有着重要的作用。通过美国教材2002版Chemis-try：Concepts and Application和2020版人教版高中化学教材中“氧化还原反应”的比较，以期在教材编写上能取长补短，帮助化学师范生和一线化学教师形成“用教材教，而不是教教材”的教学态度，并且能够对教材进行整合再利用。

关键词  氧化还原反应；高中化学教材；核心素养

中图分类号：G632.3    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2023）03-0150-03

0  引言

随着新课程改革的逐步深入，化学教材趋于多样化，不同国家、不同地区所选用的化学教材版本各不相同。教材的编写也与诸多因素相关，因此，教师在教学时应该树立新的教材观。一线教师虽然不能参与教材编写，但是应在掌握课程标准的前提下整合教材。首先，在面临众多版本教材时能够做到不拘泥于教材，并且根据化学学科的特点对相应的教材内容进行拓展和延伸，使其能够满足学生对多元化学课程的要求。其次，教师能够依据学生的学情和自身的条件参考不同版本的高中化学教材，进行教材的重新加工、整合从而进行教学策略的选择和优化。

本文选用美国教材2002版Chemistry： Concepts and Application（下称“美版教材”）与中国2020版人教版高中化学教材（下称“新人教版教材”）中关于“氧化还原反应”的内容进行比较。由于“氧化还原反应”的内容贯穿整个高中化学的学习，所以通过两版教材对比之后能够为化学师范生和一线化学教师在“氧化还原”内容的教学上提供参考。

1  “氧化还原反应”的内容体系编排比较

美版教材和新人教版教材关于“氧化还原反应”的编排较为集中。纵观两版教材的编排，如表1所示，两者都符合高中化学知识的螺旋式发展和学生认知体系的螺旋式增长规律[1]。

对比两版教材内容的知识密度发现，两版教材的内容重合度高。但是比较发现新人教版教材在必修1第一章第二节集中讲解了氧化还原反应怎么形成、氧化还原反应的特征和本质，但是关于氧化还原反应的实际应用内容没有在这里过多呈现，而是分散在其他章节。而美版教材对于氧化还原反应在实际生活的应用内容编排上全面具体，能够表现出理论和实际相联系，从而表现出“化学从生活出发，又从生活逸出生活”的特征，美版教材涉及的内容与其他学科交叉联系，现实意义较强。两版教材在该内容篇幅上相差很大，美版教材有30页，新人教版教材有7页。美版教材的内容覆盖面更大一些，更有助于学生在学习“氧化还原反应”内容时形成“宏观—微观—符号—宏观”的一般学习思路，同时有助于学生达成以化学学科核心素养为主的核心素养目标，如氧化还原反应的应用能够启发学生思考，从而培养学生“科学态度与社会责任”的化学核心素养；大量的氧化还原反应的实例也可以让学生从证据中学习，以此认识氧化还原反应的特征，养成“证据推理與模型认知”的化学核心素养。

2  “氧还原反应”栏目设置比较

高中化学教材是教师授课的主要参考工具之一，同时也是学生学习课程的主要资料。高中化学教材中多种多样的栏目设置恰好满足了教师与学生的需求。关于“氧化还原反应”内容的栏目设置，美版教材和新人教版教材的设置不相同，不同栏目在各自的版本中发挥着不同的作用[2]，两版教材的栏目设置如表2、表3所示。

2.1  人教版教材中的特别设置“思考和讨论”“科学史话”两个栏目

人教版教材在引出氧化还原反应时设置了“思考与讨论”栏目，通过“碳还原氧化铜”和“一氧化碳还原三氧化二铁”两个初中学过的反应，让学生从得氧失氧的角度认识氧化还原反应，然后引导学生从反应前后元素化合价的变化规律得出氧化还原反应的特征。最后给出反应“Fe+CuSO4==FeSO4+Cu”，即利用得氧失氧的认知冲突得出氧化还原反应的定义。一系列问题情境的设置，激发学生的求知欲。在“科学史话”的栏目中设置了“氧化还原反应”概念的发展，有利于引导学生学习概念的一般思路的形成过程，同时也加深学生对“氧化还原反应”概念的理解和认识。相比较而言，人教版教材栏目设置比较单一，不易构建完整的教材知识体系。

2.2  美版教材栏目设置多样，易于将抽象知识进行“瓦解”学习

美版教材在“氧化还原反应”一章中，内容设置比人教版教材更全面，在栏目的设置上更突出多学科的交叉。所涉及的内容有“氧化还原反应”与科学、“氧化还原反应”与科技、“氧化还原反应”与社会及“氧化还原反应”与解决环境问题。在教学中美版教材栏目设置更突出STSE的教学理念[3]，

多样的栏目设置将难懂抽象的知识“瓦解”进行学习，减小化学抽象知识的学习难度，也体现了化学的学科价值与社会价值。例如，美版教材中的迷你实验栏目，设置了铁生锈，如何防止铁生锈，怎样的防止办法更加经济有效……

3  “氧化还原反应”知识素材的比较

教师对教学内容的组织，是学生获取学习资源的重要途径，而知识素材是教材的基本组成。它包括学生感性认知的引导、理性思维的建立、知识的囊括。化学是一门抽象复杂的学科，要降低学生对化学知识的学习难度，就需要将难点知识分割成难度较小的知识点。知识素材应图文并茂地呈现知识、多角度地对知识进行难度的分解。人教版教材新增了科学史话的内容，科学史是学生了解科学发展历程的直接来源，有利于学生科学态度的素养形成。人教版教材的知识素材虽有所增加，但美版教材的知识素材更加丰富。图片种类多，直观、可读性强。与其他素材内容结合，图文并茂。从社会、科技、生活、环境多方面进行内容的组织，综合性强，有利于教师对于STSE教学理念的贯穿，同时能促进学生正确价值观念的形成。人教版教材中没有设计实验，美版教材中有迷你实验等，对于学生知识归纳总结能力有所培养。知识素材比较如表4所示。

4  “氧化还原反应”习题对比

习题的设置既是对学生学习成果检测的标尺，也是教师课堂教学有效性的客观评判。对于“氧化还原反应”内容的习题设置，新人教版教材设置了不同类型的题目，题目设置的难度梯度适合学生进阶式地学习。而美版教材习题设置了理解概念、批判性思考、累计评论等多个类型。在设置上更加凸显了问题的情境性，学生能够在情境中解决问题，感受化学的实用性。通过习题设置的对比，不难看出新人教版教材就像数学中纯粹的计算题，而美版教材更像数学中的应用题，更具有情境性。

5  对比总结

教材是按照不同国家的国情或各个地区对于人才培养的目的不同而编写的。教材内容的设置要尊重不同文化、思想和地域的差异性。新人教版教材在“氧化还原”内容上设置简单紧凑，栏目针对性强，习题难易设置恰当，但是缺少情境性题目的设置，知识素材设置单一。美版教材内容设置丰富，并且内容设置上学科交叉融合，表现出化学是一门实用的学科。知识素材设置丰富有利于学生知识面的扩展，栏目设置多样，其中STSE教学理念更加突出，习题设置的类型更符合多元化发展的要求。“氧化还原反应”内容在高中化学教材中的编排，人教版教材属于“总概念到发散式”，即在该部分主要理清氧化还原反应的概念，概念又在其他主题、模块、系列中应用延伸。美版教材属于“集体模式”，把氧化还原反应的概念、内容和应用集中于一章。

6  反思和启示

对教师来说重要的是“用教材教而不是教教材”，教材编写要兼顾众多因素。教师应在教学过程中根据自身条件和学生的知识建构，对教材内容进行调整。根据学生需求创造性地参考其他版本教材。在“氧化还原反应”内容教学中，教师要针对性地参考美版教材。美版教材中有符合学生学习的知识素材，如氧化还原反应在生活中的应用等。教师应让学生在真实情境中感受“氧化还原反应”，让化学的起点从生活现象开始，在解决生活问题的过程中探索，让学生尝试用所学习的化学理论知識解释生活中的现象，将化学教学与实际生活相结合。

7  参考文献

[1] 孙小芳，王世存.中美高中化学教材“电化学”的对比研究[J].化学教育（中英文），2021，42（17）：95.

[2] 张亚妮，魏梦雪.中美高中化学教材关于氧化还原内容的对比[J].现代盐化工，2021，48（1）：135-137.

[3] 何超.中美高中化学教材STSE内容比较研究：以“化学反应原理”为例[D].南宁：南宁师范大学，2020.

[4] 陈莲，万莉.基于科学精神的中美初中化学教材“原子”对比分析[J].化学教育（中英文），2019，40（9）：19-23.

[5] 杨平苹.中美高中化学教材“有机化学”部分的对比研究：以人教版教材和美国教材《化学：概念与应用》为例[D].河南：河南大学，2018.