认真研读新课标,科学使用新教材——氧化还原反应在4种高中化学教材中的编写特点比较与建议,本文主要内容关键词为:应在论文,新课标论文,新教材论文,教材论文,建议论文,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。
自2004年开始,全国各地学校陆续使用新版高中化学教材(新人教版、苏教版和山东科技版)。在新教材的实施过程中,不少教师反映课时不够并且对教材的内容及深广度难以把握,困惑颇深。在一纲多本教材的实施过程中,广大教师感到难以适应的现象是正常的,这是因为适应新的教材需要一定的过程,同时很多教师已习惯于以教材为本,特别是对于难度较大的知识内容,在深广度方面还不习惯于以课标为依据来把握。氧化还原反应是中学化学教学的重点和难点之一,在基本概念与基础理论知识中占有极其重要的地位,贯穿于中学化学教材的始终。本文就这部分内容对新旧4种教材(旧人教版、新人教版、苏教版和山东科技版)的编写特点进行比较分析,以期有助于教师理解新课标、把握教学尺度,更科学地使用新教材。
一、4种教材对氧化还原反应编写特点的比较
1.编排顺序
3种新教材都把氧化还原反应从旧教材的第一章第一节搬到第二章(或专题二)中(见表1),且节次也有了改变(新人教版第三节、苏教版第一单元以及山东科技版第三节)。从学生的认知水平方面考虑,这样的编排是有一定道理的,对于刚刚开始学习有关化学内容的高一学生来讲,如果缺乏从初中到高中必要的过渡与衔接,一开始就要求学生以化合价升降和电子转移的观点来界定氧化还原反应这种比较抽象而且难于认识和理解的概念性知识,学生的学习激情肯定会受到打击,进而会影响学生继续学习化学这门学科的兴趣。这一点在教学实践中从学生的反馈信息中已得到了证实。
另一方面,从表1我们还可以看出氧化还原反应概念的引入方式也发生了变化,这也反映出不同教材的不同编写体系。在编写体系上:新人教版与旧人教版一样,仍然以学科知识为线索,不同的是新人教版将旧人教版的知识内容重新整合,以模块的形式呈现。苏教版是从一系列与我们变化的时代密切相关的专题展开,着重体现了在人类文化背景下构建高中化学课程体系。而山东科技版是从科学素养的3个维度选择来编排学习内容,引导同学们学习最核心的基础知识和基本技能、最有价值的基本方法,以及最重要的观念和态度。由于教材的编写体系各不相同,建议教师在使用之前首先应该对该教材从整体结构上去把握,再细化到从各模块的具体内容去分析、比较新旧教材的异同,体会编者的编写思路和意图。这样可以避免将旧教材的教学内容、思路和方法套用到新教材中,从而也就能够在教学中正确地践行新课程的基本理念。
表1 氯化还原反应在4种教材中编排顺序的对比
教材 编排顺序
旧人教版
必修 第一章
化学反应及其能量变化
第一节
氧化还原反应
必修加选修
第一章
氮族元素
第四节
氧化还原方程式的配平
选修第三单元 化学反应中物质变化和能量
变化
第一节
重要的氧化剂和还原剂
新人教版 必修1 第二章
化学物质及其分类
第三节
氧化还原反应
苏教版必修1 专题二
从海水中获得的化学物质
第一单元 氯、溴、碘及其化合物
山东科技版必修1 第二章
元素与物质世界
第三节
氧化剂和还原剂
2.内容
新教材与旧教材相比内容有所减少(见下页表2)。删减的内容有:氧化产物和还原产物、氧化性和还原性强弱的判定以及氧化还原反应方程式的配平。苏教版虽然介绍了物质氧化性和还原性强弱的判定,也只是点到为止,没有更深的探究。另外,从4种教材的学习篇幅(不含习题)也可以证实这一点:旧人教版14页、新人教版3页、苏教版1页、山东科技版5页。
表2 4种教材对氧化还原反应内容的对比
旧人教版 新人教版 苏教版 山东科技版
氧化反应、还原反应 有有
有有
氧化剂、还原剂 有有
有有
氧化性、还原性 有有
有有
双线桥的表示方法
有有
有有
单线桥的表示方法
有有
有/
氧化产物、还原产物 有/
//
氧化性、还原性 有/
有/
强弱的判定
氧化还原反应
有/
//
方程式的配平
面对这种情况,我们在教学中可以运用一些策略:首选应该保证所有的学生掌握好课程标准规定的最基本的内容,在此基础上,对学有余力的学生,在时间允许的情况下,对教学提出高一些的要求,以便更好地理解知识以及为后续学习留有空间。但是在教学中必须注意对教材内容弹性增补的前提是首先要“保底”,并且增补不能搞“一次到位”,不能增加学生的负担。哪些内容是必教必考的,哪些是只教不考或者选教选考,哪些则选教不考,这都需要教师在教学中根据自身的具体情况作具体分析,而后灵活实施。
3.设计思路
4种教材对氧化还原反应内容编排组织的不同反映出不同的设计思路,主要体现在以下两个方面:
(1)引出氧化还原反应概念的方式不同
旧人教版是从回忆初中学过的4种基本反应类型和氧化反应、还原反应并指出其分类缺陷进而引出氧化还原反应这一概念的,而新人教版是从讨论初中学过的氧化反应和还原反应的分类标准入手,引出氧化还原反应。山东科技版是通过分析5个反应前后各种物质所含元素的化合价是否变化,而后从化合价的角度给出氧化还原反应的概念,而苏教版是从分析氯气与溴化钾反应前后元素化合价发生变化的原因后,从电子转移的角度给出氧化还原反应的概念。比较4种引出方式发现,虽然4种教材体现出不同的编写思维方式,但都符合奥苏伯尔的学习理论,只是不同的教材选择了不同的先行组织者。
(2)揭示氧化还原反应本质的方式有差异
新旧人教版在这一点上是一致的,都是分析离子化合物氯化钠和共价化合物氯化氢的形成过程,从中归纳出氧化还原反应的本质。苏教版从电子得失的角度分析一个反应前后化合价变化的原因后,直接给出定义。山东科技版是通过分析一个反应(金属钠与氯气的反应)和演示一个实验(Cu-Zn原电池),归纳出氧化还原反应的本质。可以看出,新旧人教版对本质的探究过程更具体、更全面,也便于学生理解。山东科技版通过Cu-Zn原电池来揭示氧化还原反应的本质,这是一大亮点,不仅自然地渗透电化学的知识,而且将微观的过程宏观化,有助于学生更容易更深刻地理解氧化还原反应的本质。
4.教学活动栏目
由表3可见,旧人教版的活动栏目仅有“讨论”一项。而3种新教材设置了多种功能的教学活动栏目,如:新人教版的“思考与交流”和“学与问”、苏教版的“你知道吗?”和“问题解决”以及山东科技版的“交流·研讨”“活动·探究”“迁移·应用”和“概括·整合”。3种新教材通过这些栏目的设置,不仅使学生的学习指向更为明确,而且为教师在教学中指导学生自主探究活动、引导学生获得发现和应用知识的体验以及防止教学方法单一化起到了促进作用。
表3 4种教材对教学活动栏目的比较
教材 教学活动栏目
应用举例
以氢气和氧化铜的反应为例来分析,氧
旧人教版 讨论 化还原反应与元素化合价的升降有什么
关系?
请列举几个氧化反应和还原反应的实
新人教版 思考与交流
例,讨论并交流这类化学反应的分类标
准。
尝试画出化合反应、分解反应、置换反应
学与问 与氧化还原反应的交叉分类示意图,并
列举具体的化学反应加以说明。
在氯气与溴化钾溶液的反应中,哪些元
苏教版你知道吗素的化合价发生了变化?为什么会发生
变化?
请指出下列氧化还原反应中化合价发生
问题解决变化的元素,分析电子转移的方向和数
目,并指出氧化剂和还原剂。(反应略)
山东 交流·研讨
下列化学反应中,哪些属于氧化还原反
科技版应?为什么?(反应略)
活动·探究
通过实验(Cu-Zn原电池)分析氧化还
原反应的本质。
举例说明在你所了解的众多物质中,哪
迁移·应用
些物质具有氧化性可做氧化剂,哪些物
质具有还原性可做还原剂。试从元素化
合价的角度分析。
什么是氧化还原反应?它的实质是什
概括·整合
么?如何判断一个反应是否属于氧化还
原反应
5.课后习题
(1)深广度
由于新课标将氧化还原反应这一概念放在必修1模块中去学习,体现出学习对象的普遍性和学习内容的基础性,新教材的3个版本在试题的广度方面有所收缩,在难度方面:新人教版有所降低,山东科技版比较适中,苏教版不仅考查双(单)线桥的表示方法,还将电子守恒法应用于物质的量的计算,其试题有一定难度。如苏教版课后习题8:电解饱和食盐水可产生氯气、氢气和氢氧化钠,若电解过程中有20 mol电子发生转移,试计算理论上最多可得到氯气的体积(标准状况)。
(2)题型
与旧人教版相比,苏教版在这节内容的课后习题中,题型变化不大,仍然是传统试题。而新人教版和山东科技版都出现了新题型。
新人教版出现了实践性习题,如课后习题11:通过报纸、杂志、书籍或互联网等,查阅有关氧化还原反应在日常生活、工农业生产和科学技术中应用的几个具体事例,讨论并交流你对氧化还原反应的认识。
山东科技版的课后习题在解题的方式上体现出实践性,在内容上又贴近社会、贴近生活。如课后练习4(4):当人体缺铁时,往往需要吃补铁保健品,人体能够吸收的是+2价铁元素,但是+2价铁元素很容易被氧化。查看一种补铁保健品,了解其中铁元素的价态。
①你认为可以采用什么方法检验补铁剂中铁元素的价态?
②天然食品中含有的大多是+3价铁元素。为了使+3价铁元素转化为+2价铁元素并被人体较好地吸收,你认为应该采取哪些措施?请查找资料,寻找办法。
实践性习题的引入,在内容上极大地丰富了习题形式,在功能上不仅使学生学会收集、判断和处理信息,而且还可以提高学生自主学习、合作交流以及分析和解决问题的能力。
二、评价与建议
1.深入研读新课标,把握好内容的深广度
在新教材氧化还原反应的教学实践中,不少教师(尤其是有经验的老教师)感到很迷茫,对教学内容的增与不增犹豫不决。而且多数教师采取宁多勿少的原则,随意增加课时和内容,结果是不仅给学生增添负担,而且也带来课时的紧张。建议老师们认真学习化学课程标准,认真领会新的课程理念和内容标准,在教学中把握好尺度,避免随意扩充加深。新课程的3种教材内容的编写符合化学课程标准的要求,只是由于3种教材编写线索、切入方式、侧重点的不同,导致教材的深度、广度也略有不同,就本节内容来说三者的差别不大。另外需要指出的是,苏教版在本节内容的编写上有些简化(篇幅仅用一页),却在试题的编写上有所拓展和延伸,这就需要教师在实际教学中根据学校和学生的具体情况具体分析,灵活处置。
2.科学地使用教材
从对氧化还原反应这一内容的编写来看,苏教版和山东科技版在编写体系上有所创新且变化较大,苏教版体现出将化学概念(氧化还原反应)的学习渗透到元素化合物(氯、溴、碘及其化合物)的学习之中,而山东科技版却将元素化合物(铁及其化合物的氧化性和还原性)的学习渗透到化学概念(氧化剂和还原剂)的学习当中。新人教版是在继承旧人教版的基础上有所创新且在内容的编写上注重知识的连贯,讲解透彻,引入与讲解浅显易懂,贴近学生生活,符合学生的认知特点,更容易引导学生构建合理的认知结构。在教学中不管选用哪种版本的教材,都不能仅以教材为本,切不可认为把教材上的内容教给学生,就达到了课标要求了。要防止这也想要,那也不想丢的以知识为本的教学思路,应从整体上把握课程结构,转变教学观念;同时要善于利用教材中多种教学活动栏目的功能,在教学中既能构建“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”相融合的教学目标体系,又要充分发挥教师在处理教材中体现的能动性与创造性。