新課標(biāo)高中化學(xué)選修教材《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》

1、新課標(biāo)高中化學(xué)選修教材物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)三種版本的比較研究作者：蔡文聯(lián)文章來源：化學(xué)教學(xué)2007年01期點擊數(shù)：31更新時間：2008-3-24M新課標(biāo)高中化學(xué)選修教材物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)三種版本的比較研究蔡文聯(lián)饒志明余靖知摘要：根據(jù)2003年出版的普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）編定的高中化學(xué)教材已通過審定的有三種版本，分別由人民教育出版社、江蘇教育出版社、山東科技出版社出版。高中化學(xué)課程8個模塊中選修3“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”是屬于化學(xué)基本理論知識的模塊。本文將對新版三種教材（選修3“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”）的設(shè)計思路、體系結(jié)構(gòu)、欄目設(shè)置等方面進行比較研究，以期有助于教師理解新課標(biāo)、選擇教材、教法以及把握教學(xué)尺度。

2、為了適應(yīng)我國21世紀(jì)初化學(xué)課程發(fā)展的趨勢，化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)研制組經(jīng)過深入的調(diào)查研究，多次討論修改，于2003年出版了普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）。他們將高中化學(xué)課程采用模塊的方式分為必修和選修兩部分，共8個模塊，其中必修模塊2個，選修模塊6個。新課程“在保證基礎(chǔ)的前提下為學(xué)生提供多樣的、可供選擇的課程模塊”，兼顧“學(xué)生個性發(fā)展的多樣化需要”，適應(yīng)不同地區(qū)和學(xué)校的條件。目前以高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)和基礎(chǔ)教育課程改革綱要為指導(dǎo)編寫的新版高中化學(xué)教材經(jīng)全國中小學(xué)教材審定委員會初審?fù)ㄟ^的共有3種，分別是由人民教育出版社出版（宋心琦主編，以下簡稱人教版），江蘇教育出版社出版（王祖浩主編，以下簡稱蘇教版），山東科技

3、出版社出版（王磊主編，以下簡稱山東科技版）。在6個選修模塊中，選修3“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”模塊突出化學(xué)學(xué)科的核心觀念、基本概念原理和基本思想方法。在以“提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”為主旨的高中化學(xué)課程改革中，如何將新課程理念很好地融合進化學(xué)基本概念和基礎(chǔ)理論的教學(xué)中，轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的意義，是值得廣大化學(xué)教師研究、推敲的。因此，針對上述三種版本的教材（選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）進行具體的分析、比較、評價，對教師在選擇教材、教法以及把握教學(xué)尺度方面都具有十分重要的意義。1. “物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”模塊教材的簡介1.1 教材的設(shè)計思路結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，進而影響到物質(zhì)的用途。隨

4、著時代的進步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，化學(xué)與生活、生產(chǎn)中的各個方面越來越緊密的聯(lián)系在一起。物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論“揭示了物質(zhì)構(gòu)成的奧秘，物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，有助于人們理解物質(zhì)變化的本質(zhì)，預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)，為分子設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)”，并且物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論還與醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)信息科學(xué)等多門學(xué)科息息相關(guān)。物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論為這些科學(xué)提供理論依據(jù)，為科學(xué)的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。高中化學(xué)課程改革將“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”作為選修模塊3，就是在以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為核心的前提下，幫助學(xué)生體會科學(xué)探究的過程和方法，通過學(xué)生自己不斷探索，理解物質(zhì)構(gòu)成的奧秘，增強學(xué)習(xí)化學(xué)理論知識的興趣，提高抽象思維能力，是在高中化學(xué)必修課

5、程之后，對物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論的拓展與加深。本著這個宗旨，三種教材（選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）在設(shè)計上的總體思路均為：讓學(xué)生“了解人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要意義和基本方法，研究物質(zhì)構(gòu)成的奧秘，認(rèn)識物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系，提高分析問題和解決問題的能力”。1.2 教材的主要內(nèi)容教材從原子、分子水平上介紹物質(zhì)是怎樣構(gòu)成的，圍繞著“微粒之間的不同作用力”這條基本主線展開，主要包括兩部分內(nèi)容：一是有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本概念和原理；二是有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本觀點和基本方法。教材通過各種欄目或附加的資料展示相關(guān)的化學(xué)知識，引導(dǎo)學(xué)生在化學(xué)學(xué)科的背景下去掌握物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識，體會物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索是無止境的。2. 三種教材內(nèi)容的編排2.1

6、以課程標(biāo)準(zhǔn)為本，整體設(shè)置教材的體系結(jié)構(gòu)三種教材（物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)）所編排的內(nèi)容都是嚴(yán)格按照高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求設(shè)置的，但在此基礎(chǔ)上編者根據(jù)各自的設(shè)計風(fēng)格整體設(shè)置教材的具體結(jié)構(gòu)，對教材的編寫形式、側(cè)重方向的確定都有很大的自由度，使得三種教材具有各自鮮明的特色和編寫方式。針對三種教材的體系結(jié)構(gòu)與化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的比較（見附錄）。通過比較可以看到三種教材在內(nèi)容編排上的異同。2.1.1人教版教材的引言部分體現(xiàn)了課標(biāo)主題4“研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的價值”的大部分內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，其中包括“人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的價值、研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的意義”等等。第1章“原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”基本上是按照化學(xué)課標(biāo)主題1“原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)”所要求的內(nèi)容

7、進行編寫，主要包括“原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理、核外電子的能級分布、電子排布、能級躍遷”等內(nèi)容，此外在第2節(jié)“原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)”還包含課標(biāo)主題4“研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的價值”中“認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)與元素周期系的關(guān)系，了解元素周期系的應(yīng)用價值”這部分內(nèi)容；第2章“分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”主要內(nèi)容包括“共價鍵的形成、類型、鍵參數(shù)，共價分子的結(jié)構(gòu)，分子間作用力對物質(zhì)性質(zhì)的影響，氫鍵的存在對物質(zhì)性質(zhì)的影響”同時還密切聯(lián)系實際說明了“手性分子”、“等電子原理”、“無機含氧酸的酸性”等知識，這一章包括了主題2“化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì)”與主題3“分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)”的部分內(nèi)容；主題2與主題3的其余內(nèi)容編排在教材第3章“晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

8、”中，所包含的內(nèi)容與課標(biāo)一致，只是知識出現(xiàn)的順序有所不同。2.1.2 蘇教版根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的4個主題進行整體編排，將選修3“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”教材劃分為5個專題。專題1“揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘”及專題5“物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索無止境”與課標(biāo)主題4“研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的價值”相對應(yīng)；專題2“原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)”中所編排的內(nèi)容與課標(biāo)主題2“原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)”基本上一致，其中第二單元“元素性質(zhì)的遞變規(guī)律”還包含課標(biāo)主題4中“認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)與元素周期系的關(guān)系，了解元素周期系的應(yīng)用價值”這部分內(nèi)容；教材專題3和專題4將課標(biāo)主題2“化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì)”、主題3“分子間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)”的內(nèi)容進行融合，重新編排，從另一個角度

9、劃分為“微粒間作用力與物質(zhì)性質(zhì)”、“分子空間結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)”，專題3包含了“離子鍵、共價鍵、金屬鍵、分子間作用力”及其構(gòu)成的晶體等主要內(nèi)容，專題4則著重編排了“分子或離子的構(gòu)型、配合物的成鍵情況”及其與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系等內(nèi)容，并通過實例介紹了“手性分子”、“等電子原理”的應(yīng)用。2.1.3 山東科技版教材把課程標(biāo)準(zhǔn)中的4個主題融合為三章進行編寫，課標(biāo)主題1“原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)”與教材第1章“原子結(jié)構(gòu)”的內(nèi)容編排一致，其中課標(biāo)主題4“研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的價值”中“認(rèn)識原子結(jié)構(gòu)與元素周期系的關(guān)系，了解元素周期系的應(yīng)用價值”這部分內(nèi)容也被分散到教材第1章第2節(jié)“原子結(jié)構(gòu)與元素周期表”里；教材第2章“微粒間的

10、相互作用”與第3章“物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì)”對應(yīng)于課標(biāo)主題2“化學(xué)鍵與物質(zhì)性質(zhì)”、主題3“分子間作用力與物質(zhì)性質(zhì)”，在內(nèi)容安排上是把兩個主題內(nèi)容進行融合，重新分類，第2章的主要內(nèi)容為“共價鍵、離子鍵、配位鍵、金屬鍵、分子間作用力、分子的立體模型”等，第3章的內(nèi)容是在承接第2章的基礎(chǔ)上，主要編排了在微粒間作用力的作用下形成的“金屬晶體、離子晶體、原子晶體、分子晶體以及這些物質(zhì)的性質(zhì)”，還包括了“物質(zhì)聚集的其他狀態(tài)”的內(nèi)容。2.1.4 三種教材內(nèi)容編排具體實例三種版本的教材在呈現(xiàn)“晶體”的相關(guān)內(nèi)容時，編排的方式不同。人教版、山東科技版的編排方式較為類似，它們是將微粒間的相互作用與物質(zhì)的聚集狀態(tài)分

11、為兩章來設(shè)置，而蘇教版是將二者合并，教材中每介紹一種微粒間的相互作用接下來就引出這種相互作用所形成的晶體，如：金屬鍵金屬晶體、共價鍵原子晶體。從內(nèi)容的設(shè)置來看，蘇教版的編排，使得相關(guān)知識排列緊湊，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會感到有章可循，而教師在教學(xué)中更容易找到學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”進行適當(dāng)指導(dǎo)。但是，在“物質(zhì)的聚集狀態(tài)”這方面的內(nèi)容，蘇教版僅僅是根據(jù)新課標(biāo)介紹了幾種晶體，而人教版、山東科技版的教材在這方面有所拓展。人教版除了介紹“晶體”外還簡單介紹了“非晶體”的知識；山東科技版則拓展得較深，教材用一節(jié)的篇幅來介紹除“晶體”以外的物質(zhì)的聚集狀態(tài)，如非晶體、液晶、納米材料、等離子體。2.2通過多樣化的教材欄

12、目，轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式新版的三種教材關(guān)注學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)，重在培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力，因此編者在編寫教材時，穿插了豐富多彩的欄目，將其作為轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式的一種重要手段。通過閱讀這些內(nèi)容生動的欄目，學(xué)生遵循欄目的提示，明確自我學(xué)習(xí)的方向，獲得自主學(xué)習(xí)化學(xué)的思想和方法，進一步激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的興趣。同時，在教師和學(xué)生之間，更突出了以學(xué)生為課堂的主體，讓學(xué)生體驗到不同的學(xué)習(xí)方式，增強師生之間以及教材與學(xué)生之間的互動，同時提高了學(xué)習(xí)的效果。表1教材欄目設(shè)置及出現(xiàn)頻次統(tǒng)計人教版欄目思考與交流學(xué)與問資料卡片科學(xué)探究實踐活動科學(xué)視野科學(xué)史1話頻次511862126蘇教版欄目你知道嗎活動與探究交流與討論

13、觀察與思考問題解決信息提示化學(xué)史話拓展視野整理與歸納回顧與小結(jié)練習(xí)與實踐資料卡頻次135251255123392山東科技版欄目聯(lián)想置疑觀察思考活動探究交流研討身邊的化學(xué)身體內(nèi)的化學(xué)化學(xué)與技術(shù)資料在線思維歷程頻次32341332575欄目精要概括追根尋源拓展視野學(xué)海無涯知識支持方法引導(dǎo)工具欄遷移應(yīng)用頻次1151254329上表對三種教材所包含的欄目進行了統(tǒng)計，以下針對欄目的類型及其設(shè)置的意義進行分析表2教材欄目歸類分析欄目人教版學(xué)與問交流與思考科學(xué)探究實踐活動資料卡片科學(xué)視野科學(xué)史話歸納與整理習(xí)題蘇教版你知道嗎活動與探究交流與討論資料卡信息提示化學(xué)史話拓展視野整理歸納回顧總結(jié)練習(xí)與實踐問題解決山

14、東科技版聯(lián)想質(zhì)疑觀察思考活動探究交流研討工具欄方法導(dǎo)引知識支持身邊的化學(xué)身體里的化學(xué)化學(xué)與技術(shù)資料在線思維歷程追根尋源拓展視野學(xué)海無涯精要概括遷移應(yīng)用欄目設(shè)目的通常設(shè)在新課學(xué)習(xí)之前，根據(jù)學(xué)生已有經(jīng)驗，營造問題情境，激發(fā)學(xué)習(xí)動機在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生觀察、思考、討論、探究的自主學(xué)習(xí)能力為學(xué)生進一步學(xué)習(xí)提供必要的知識儲備，如數(shù)據(jù)、背景、條件等引導(dǎo)學(xué)生多角度認(rèn)識物質(zhì)的密切關(guān)系，聯(lián)系生活，社會、技術(shù)，學(xué)以致用在原有知識基礎(chǔ)上拓展學(xué)生的知識層面，使得部分學(xué)生能夠向更高水平發(fā)展幫助學(xué)生構(gòu)建良好的知識網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)地掌握知識，提高學(xué)習(xí)效率通過設(shè)置多樣化的問題，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，對所學(xué)知識有所反饋三種教

15、材中所出現(xiàn)的欄目種類眾多，各種欄目也都具備各自的內(nèi)容和功能，培養(yǎng)了學(xué)生各方面的能力。但在上述的分析比較后，我們發(fā)現(xiàn)有些具備同一功能的欄目又細分為幾個欄目，如山東科技版的教材中為學(xué)生學(xué)習(xí)新知識提供基本資料的欄目有“工具欄”、“知識支持”，將學(xué)生所學(xué)知識與現(xiàn)實聯(lián)系的欄目有“身邊的化學(xué)”、“身體里的化學(xué)”、“化學(xué)與技術(shù)”等，這些功能相同的欄目設(shè)計過多會顯得重復(fù)、累贅，使教材不夠整體自洽，建議將其合并。2.3運用豐富的插圖，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”是一門理論性的課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)這些化學(xué)基本概念和理論時容易產(chǎn)生枯燥乏味的感覺，導(dǎo)致疲乏被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)。因此，編者在編寫教材時根據(jù)高中生的特點穿插

16、了豐富的圖片，增加了理論知識的趣味性，喚起學(xué)生的求知欲，以下是對三種教材中的圖片的分類統(tǒng)計和分析：表3三種教材中圖片的分類、統(tǒng)計Ufly#攤亠驕艸矗*林A*w客的仗21耳Wtt|FIVVtliMtR人敦版1233233762丄5J5g11na此總砂20es22-11K從上表的分類統(tǒng)計，可以看出三種教材中數(shù)量占多數(shù)的插圖是“理論、模型、分類、歸納”。這是由“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”這門課程的特點決定的。這類圖片有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)抽象的化學(xué)理論知識時，將抽象化為形象，幫助學(xué)生形成正確的認(rèn)識；教材中還安排了部分“實驗儀器裝置”的插圖，將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)展示給學(xué)生，讓學(xué)生初步“了解研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本方法和實驗手段”

17、，擴大學(xué)生的視野；“生產(chǎn)、生活、科技”類插圖是讓學(xué)生體會到物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論在實際中的應(yīng)用，認(rèn)識到“人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的價值”，了解20世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的基本特征和21世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的趨勢，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這類插圖在人教版和山東科技版中出現(xiàn)得較多，在蘇教版中較少；“人物”這類插圖是為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)提供良好的學(xué)科背景，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。2.4 編排多樣化的習(xí)題，注重實踐性探究，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力習(xí)題的編排在教材編寫中占有很重要的地位。通過多樣化的習(xí)題可以培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力，同時學(xué)生解決問題的程度也能反映出學(xué)生掌握知識，運用知識的程度。新教材中習(xí)題的編排數(shù)量不多，但是形式多樣，綜合性強，不僅有適量的鞏固

18、性習(xí)題用以評價學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識的情況，還出現(xiàn)了如調(diào)查報告、小論文、查閱資料等實踐性題型。這些新題型的出現(xiàn)既突出了新課程的理念以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為主旨，又使學(xué)生能夠在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀各方面取得相應(yīng)的發(fā)展。表4教材習(xí)題分類統(tǒng)計及所占百分比注：習(xí)題數(shù)量統(tǒng)計包括每一章（專題）后的習(xí)題從統(tǒng)計比較結(jié)果來看，新教材的習(xí)題與以往教材的習(xí)題相比有兩大特色，其一是主觀題在總習(xí)題數(shù)中所占的比例較大，三種教材中的問答題、調(diào)查研討以及實驗設(shè)計這些題型占大部分，而客觀題如選擇題只占了20%30%左右，蘇教版則更少一些。這樣的習(xí)題構(gòu)成有助于在立足于基礎(chǔ)知識的要求上，更加全面地考核學(xué)生運用知識解決實際

19、問題的能力；其二，在大量的主觀題中出現(xiàn)了具有新穎性、啟發(fā)性和探索性的新題型，其中包括小論文、調(diào)查咨詢、查閱資料、用計算機制作物質(zhì)結(jié)構(gòu)模型、方案設(shè)計等，這是新教材習(xí)題設(shè)計的又一大亮點。人教版中編排的習(xí)題新題型出現(xiàn)得較多，蘇教版中傳統(tǒng)題型較多。學(xué)生通過這類新題型可以有更多機會主動體驗到科學(xué)探究的過程，培養(yǎng)團隊合作的精神，充分利用課程資源，感受到化學(xué)對人類社會發(fā)展的密切關(guān)系，在多個方面取得不同程度的發(fā)展。3. 對三種教材的幾點評價與建議3.1三種教材根據(jù)這門課程的特點在整體安排上的指導(dǎo)思想是相同的，首先是設(shè)置問題情境，利用化學(xué)基本概念和原理的知識特點，引導(dǎo)學(xué)生推理、論證，體驗科學(xué)思維的過程，培養(yǎng)抽象思維能力，在教學(xué)過程中拓展學(xué)生視野，向?qū)W生滲透化學(xué)思想方法，養(yǎng)成積極思考的習(xí)慣，最后幫助學(xué)生歸納總結(jié)，做到知識傳授與能力培養(yǎng)兼顧。3.2三種教材內(nèi)容總體編排是遵照化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)進行