高中化学新教材“铝”教学内容的比较_高中化学论文

高中化学新教科书有关“铝”教学内容的呈现比较,本文主要内容关键词为:教学内容论文,教科书论文,高中化学论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

本文对人民教育出版社、江苏教育出版社和山东科学技术出版社出版的教科书(以下简称“人教版”“苏教版”和“鲁科版”)中有关“铝”的教学内容,从教科书的构建原则进行了比较。

一、一体化原则

一体化原则要求教科书的各组成要素能够按不同的类型或层次进行整合,能够成为具有内在联系的整体。为了使教科书一体化,就要树立全局的观念。从宏观层面上说,要注意不同级别年级的衔接,即初中和高中知识的衔接、必修与选修的衔接等。从微观层面说,要注意同一章节内容的衔接,它们不应是割裂的、支离破碎的,应该是一个有机统一的整体。

“人教版”中关于铝的知识点分成4大块:“金属与非金属的反应”“铝与NaOH溶液的反应”“铝的重要化合物”和“铝盐和铁盐的净水作用”,分散在第三章的全部章节里。主要知识点有(见附图):Al的性质、的性质、的性质、的净水作用及合金材料。其知识体系叙述顺序是按单质→氧化物→氢氧化物→复盐→合金进行,并与其他金属——钠、铁穿插在一起进行,这样显得灵活不呆板,让学生在头脑中能有一个鲜明的对比,加深印象,从知识层面较好地体现了一体化原则。

“苏教版”与“人教版”不同,它将铝的相关知识点作为一个独立单元来叙述,其知识点分为3大块来展开:“从铝土矿中提取铝”“铝的氧化物与氢氧化物”和“铝的性质”。和“人教版”一样,主要的知识点有:Al的性质、的性质、的性质、的净水作用以及合金材料。其知识体系的叙述顺序是铝的工业制取→铝合金→铝的氧化物→铝的氢氧化物→复盐→铝单质,这是按人类认识铝元素的过程来加以讲述,是历史的研究方法应用于化学知识的学习,从生活层面较好地体现了一体化原则。

“鲁科版”中关于铝元素的知识点的安排又与其他两个版本不同,只是作为一个小节的主体内容来讲述,分为两个知识版块:“认识铝及其化合物”和“铝合金及其制品”。主要的知识点有:Al的性质、的性质、的性质以及铝合金。其知识体系的叙述顺序也是按知识点的顺序来进行。很明显,在内容的安排上缺少铝的应用知识,即“铝盐的净水作用”,这需要教师在教学过程中加以补充。

一体化原则是从一个静态的角度来认识知识的整体内容,能将内容的脉络整理出来,这对于实施教育目标有着很重要的意义。

二、程序化原则

程序化原则要求教科书必须体现心理结构分步构建的规律,确切规定教学进程中的具体要求,体现教学活动中的动态过程。程序化原则强调知识的分步要适当,要从学生的已有发展水平与教学目标要求的最终状态的差距出发考虑分步构建,不能脱离学生的现有情况盲目分步。

关于铝元素知识点,“人教版”是分成4个模块来进行。在第一模块“金属与非金属的反应”中,是通过对比实验来进行教学内容的阐述,这体现了“过程与方法”目标;通过实验,很容易让学生掌握铝单质的化学性质和氧化铝的物理性质,很好地体现了“知识与技能”目标;在随后的文字说明中,帮助学生解决了生活中的铝制品的稳定性与较活泼金属易被氧化的矛盾,“情感态度价值观”目标体现得很自然、到位。在第二模块“铝与NaOH溶液的反应”中,通过实验引入,然后利用化学方程式说明铝制品使用的注意事项,最后归纳出金属元素在自然界中存在形式的规律,环环相扣,分步合理,三维目标都能很好地体现出来。在第三模块“铝的重要化合物”中,利用化学方程式说明物质既能与酸反应又能与碱反应,并能联系实际生活中化合物的用途,让学生感受学习的乐趣。第四模块“铝盐和铁盐的净水作用”中,同样也是利用对比实验来说明铝盐和铁盐的净水作用,这样安排能让学生印象深刻。从整体上看,四个模块能体现心理结构分步构建的规律,这3个版本的教科书中体现程序化原则较为突出,值得一线教师认真研习。

“苏教版”关于铝元素的知识点,是用3个模块来说明。第一模块“从铝土矿中提取铝”中,按照总分式来讲述教学内容。首先是利用铝的工业制法流程图来讲解,让学生有一个全局的把握。接着是用4个化学方程式来讲述工业制铝的过程,结合化学史教学加深学生的印象。最后以铝在生活中的应用结尾。前后结构严谨,符合程序化原则,能体现新课程标准的要求。第二模块“铝的氧化物与氢氧化物”中,主要是利用定义法、实验法来说明铝化合物的两性的,总共用了4个化学方程式来表达反应原理。以“资料卡”的形式来说明铝盐的净水作用。本模块虽能与第一模块相呼应,但在体现程序化原则上逻辑性不强,笔者建议可将“两性→的实验室制法→两性”顺序调整为“两性→两性→的实验室制法”。让学生掌握的两性后,自然而然地知道为什么要用弱碱来制取,经过这样的调整更能突出三维目标中的“过程与方法”目标。在第三模块“铝的性质”中,由金属活动性顺序表中铝铁排序与生活中的铝比铁更耐腐蚀相矛盾引入,然后通过实验说明铝的钝化和铝的两性来回答前面提出的问题,接着以3个化学方程式来展现铝的两性和铝热反应。本部分内容以“生活为中心”展开教学,也较好地体现了程序化原则。

“鲁科版”在关于铝元素的内容上较为简单,分为两个模块。第一模块“认识铝及其化合物”中,通过3个实验来讲解铝元素的相关内容:通过铝热反应认识铝的还原性,通过与酸碱反应认识铝的两性及氢氧化铝的两性。需要指出的是,教科书中未将相关联的化学方程式表达出来,这样可能会造成化合物知识上的不连贯,未能较好地体现程序化原则,需要教师在教学中加、以补充。第二模块“铝合金及其制品”中,主要讲述铝合金在生活中的应用。在本部分内容中,虽然提到了铝的钝化,但是仅限于文字说明,未能将前面的知识有机地统一起来,同样在体现程序化原则上做得不到位。

程序化原则的体现,实质上就是教学过程的实施。“人教版”是以知识点的内部联系来建构教材的:铝与单质反应→铝与化合物反应→铝氧化物的两性→铝氢氧化物的两性→铝盐的性质;在具体内容的安排上结合生产生活,结构上紧密细腻,这对于新授课的教师来说是一个很好的范本。“苏教版”表面上看有3个模块,实质上是阐述“生产中铝元素的性质”和“实验室中铝元素的性质”,在教科书的编写上也可以说是一个创新。相对来说,“鲁科版”在安排上过于简单,需要教师有二次开发的过程。

三、最佳化原则

最佳化原则要求教科书的设计与编排必须符合最佳学习要求,最利于学生心理结构的形成与发展。教科书教学内容的最佳编排不仅要能体现各构成要素之间的逻辑联系,具有逻辑上的可结合性,同时,在心理建构上要能够充分利用学习迁移规律,把相继习得的经验整合在一起。新课程标准要求授课教师“设置多样化的化学课程模块,努力开发课程资源,拓展学生选择的空间,以适应学生个性发展的需要”。教师在进行教学设计时,“应力求通俗易懂、深入浅出,要紧密联系学生已有的有关物质及其变化的经验与知识,尽可能通过化学实验或引用实验事实帮助学生理解。同时,还要利用各种模型、图表和现代信息技术,提高教学质量和效率”。这样的安排,是最佳化原则的最佳体现。

“人教版”主要是通过实验、插图和讨论等途径来体现最佳化原则。教科书安排了6个实验,这6个实验引出的相关物质性质能让学生一目了然,把本部分的知识囊括其中。加热未打磨的铝片和加热打磨后的铝片这两个实验主要是让学生了解铝单质的化学性质(Al与生成)和氧化铝的物理性质(有较高的熔点)。通过铝的两性实验和的两性实验,让学生掌握了铝制品在日常生活中的应用,以及了解胃酸中和剂的原理。而的实验室制法和铝盐的净水作用则是让学生了解胶体净水原理。教科书通过实验事实以及4幅插图,帮助学生了解相关物质及其变化,这样安排认识物质更加直观,可帮助学生理解,加深学生的印象。教科书里还安排了“思考与交流”“科学探究”和“实践活动”等栏目,有利于引导学生通过活动获得知识。

“苏教版”有两组探究实验,由6个小实验组成。第一组探究实验是两个小实验,目的是让学生掌握氢氧化铝的两性实验,直观了解两性氢氧化物的性质。第二组探究实验是4个演示实验,前两个实验是演示铝的钝化实验,后两个实验是演示铝的两性实验。除了实验之外,还有8幅相关知识点插图,还通过“化学史话”“资料卡”以及“拓展视野”等小栏目帮助学生加深对知识点理解,也能起到一定辅助教学的作用,与“人教版”最佳化原则的体现有颇多相似之处。

“鲁科版”和“苏教版”一样也是两组实验,由5个小实验组成。第一组实验是探究金属铝的还原性,第一个实验是铝与氧气反应,第二个实验是Al与反应(铝热反应)。这两个实验可以直观展示铝的物理性质和化学性质,能联系工程方面、军事方面以及航空航天方面的应用,最佳化原则体现得较好。第二组实验是探究铝化合物性质的实验,第一个实验是的实验室制取,借助说明胶体具有吸附性来说明可用于水的净化,第二个实验是与盐酸反应,第三个实验是与NaOH溶液的反应,但后两个实验没有进一步引出相关的知识点,仅仅停留在知识点的印证阶段,没有将生产生活联系起来,这是一个不足,教师在教学中可以进行补充。“鲁科版”用了8幅插图来辅助教学,“方法导引”和“资料在线”等为拓展学生视野也起了一定的作用。

化学是以实验为基础的学科,体现最佳化原则最主要的手段是学生实验,通过实验可以让学生把握教科书内容,掌握实验原理与方法。实验在教学中的运用得当与否,能直接影响教学的效果。如何提高实验在教学中的有效利用,非常值得一线教师在教学实践中去探讨。

四、可接受性原则

教科书的可接受性即教科书的可行性,指教科书的内容要求和形式与学生已有的发展水平要适当,跨度要适中,要落实于“最近发展区”。维果斯基认为,至少要确定两种发展的水平。第一种水平是现有的发展水平:这是由于一定的已经完成的发展系统的结果而形成的心理机能的发展水平。第二种是在有指导的情况下经别人的帮助所达到的解决问题的水平,也是通过教学所获得的潜力。

“人教版”中,知识与技能目标方面,内容简单,要求不高,体现了降低难度、扩展广度的要求,符合新课程标准的要求,学生易于接受。“铝与氧气反应”能将初中知识与高中知识很好地衔接起来,通过实验来实施过程与方法目标,联系生产、生活,从而引出情感态度与价值观目标,环环相扣,逻辑性很强,最后还能归纳出相关的规律,符合学生的“最近发展区”要求,体现了可接受性原则。例如,“正是因为多数金属单质有较强的还原性,所以在自然界中多以化合态存在,只有极少数不活泼的金属如金等以游离态存在”。这是属于“最近发展区”的第一种水平。与提高学生认知能力的教学安排联系较为紧密的是在最后一个模块“铝盐和铁盐的净水作用”,这是属于“最近发展区”的第二种水平。如果没有教师点拨,没有教师说明铝盐长期食用的危害性,学生是认识不到铁盐取代铝盐的重要性的,这需要教师在教学过程中耐心讲解。

“苏教版”较难把握的是第一模块“从铝土矿中提取铝”,由于学生对铝土矿制备铝的工艺流程不是很熟悉,再加上后面的内容没有很好地将新知识与旧知识衔接起来,让初学者有不适应的感觉,难以找到学习的突破口,这也是属于“最近发展区”的第二种水平。要提高学生的认知能力,是需要教师做大量准备工作的。

“鲁科版”从整体内容上讲,所涉及的内容不多,理解起来也不难。在知识与技能目标方面比较突出的问题是本教科书首先提到了配位化合物的概念,这是其他两个版本所没有的。值得一提的是,编者处理得很巧妙——通过“资料在线”形式加以说明,只要教师在教学中再加以重视,这个难点是可以解决的。

总之,四个构建原则和三维目标是紧密联系在一起的,它们之间相互联系、相互影响。这四个原则连同三维目标,是有机统一的整体,不可分割。兼顾四个构建原则和三维目标两个方面的教学设计,既符合课程标准,又融合了不同版本教科书中相关内容呈现的特点:既能贴近学生的情感,又能与学生的知识和能力基础相适应;既能引导学生理解和体会知识的产生过程,自主构建知识体系,又能增强学生进一步学习化学的兴趣。

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