基于學科素養培養的初中化學教材比較研究

林旺金 張惠嬌

（龍海市實驗中學，福建 龍海 363100）

初中學生剛接觸化學學科，學科素養尚處于低層次階段，要逐步形成化學學科素養，教材的引領作用至關重要。教材的編排體系、內容觀點以及具體課堂運用教材能力對學生化學學科素養的形成所起的作用是決定性的。目前，初中學校使用的化學教材版本有：人民教育出版社、上海教育出版社、科學出版社和廣東教育出版社等出版的幾種版本教材（以下分別簡稱人教版、滬教版、粵教版）。各種版本的教材扣緊課程標準，基于形成和提高初中學生化學學科素養進行合理編排，精心設計，作用彰顯。但各種版本的教材對學科素養形成思路和方法不一，各具特色。因此，研究比較各種初中化學教材，從中悟出形成學生化學學科素養的教材編寫意圖和思想方法，為教材編寫者提供一線教師的實踐性建議，也為教師課堂設計時對教材進行二次開發服務，同時更為區域性使用教材版本不同但要實行統一考試（如福建省2017年中考全省統考），提供有意義的考試評價建議。

一、基于初步構建認識物質化學觀的教材比較

“化學研究什么”是化學教學初始階段不可回避的問題。為了讓學生更直觀地去理解認識這一問題，教材應從學生的生活經驗和社會發展的現實中去取材。

粵教版教材從身邊的化學入手，介紹“化學與家居”“化學與出行”“化學與環境、健康”“化學與社會發展”幾個板塊的內容，從學生喜聞樂見的生活內容切入，揭示化學學習的內容是什么，化學對個人、家庭和社會有什么用等問題。這樣的取材形式非常貼近學生的生活實際，比較自然地讓學生形成化學學科中認識物質的基本觀點。

滬教版教材介紹了“化學幫助我們正確認識物質”“化學指導人類合理利用資源”“化學促進科學技術的發展”三個方面的內容，試圖讓學生感受化學在人類社會的發展歷程中所起到的重要作用。這樣的內容情景設置重在激發學生的求知欲，突出了科學探究性和教科書的實用性。

人教版教材緊扣主題“化學使世界變得更加絢麗多彩”，從人類的衣食住行出發，對化學在“能源、材料、醫藥、信息、環境和生命科學”等研究領域和在工農業生產中所起的重要作用進行正面直觀的科普性陳述，同時以化學的發展史為索引，循序漸進地引出化學的定義，讓學生了解化學的研究層次、研究對象和化學的作用。如此布局讓學生在接受知識的同時仿佛看到了一部有歷史的化學科普片。

三個版本的教材編寫堅持課程基本理念，注意從學生已有的經驗出發，讓學生在熟悉的生活情景和社會實踐中去感受化學，了解化學與日常生活的密切關系，對初步構建學生認識物質化學觀進行了精心設計。基于具體教學實踐和了解，筆者認為粵教版對學生學科素養的構建比較直接，教師備教材、用教材輕松，無需更深入地鉆研教材；滬教版、人教版對學生學科素養的達成需要進行教材的二次開發。特別是滬教版，教師要深入了解教材編寫的意圖，有針對性地使用教材、用好教材。

二、基于科學探究認識物質的教材比較

如何讓學生在科學探究中了解科學探究的基本過程和方法，發展科學探究能力，教材中以實驗為主的科學探究活動的創設至關重要，起了決定性的導向作用，是提高學生素養的主渠道。

粵教版教材通過“金屬銅化學性質的探究”將科學探究的幾個要素逐步羅列，讓學生從思想到行為按照這些要素進行科學探究活動，有章可循，操作性強，規范性強，以“化學實驗室之旅”為主題，圖文詳盡，詳略得當，把化學實驗室活生生地搬到了教材上，情景真實，適合學生聯想自學。這樣有利于學生構建科學探究的系統思維，初步形成科學探究能力。

滬教版教材在第一章第3節第二部分先直接介紹科學探究的一般步驟，既有教材思路的導向，又鼓勵學生發散思維，自己設計實驗方案并驗證自己的假設，伸縮有度，激發學生的學習興趣，增進科學情感。強調基本的實驗操作大膽前衛，例如，以“銅綠的性質實驗探究”引出實驗過程中的一系列基本操作，并只以附錄的形式出現，沒有作為課程主要內容進行闡述，對學生已有的實驗基礎知識要求較高。

人教版教材在第一單元課題2先利用“蠟燭及其燃燒的探究”實驗，讓學生明白實驗探究過程中如何收集證據，通過“對人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究”再次強調現象描述和分析的基本技能，間接地體現探究要素；對學生基本實驗操作方面，教材內容花了不少篇幅介紹了實驗的操作、注意事項、出現緊急情況時如何自救等，使學生在做實驗的同時，能利用所學的化學知識進行自我保護。

由此，人教版教材基于科學探究認識物質內容大多較直觀簡單，學生普遍容易接受。滬教版、粵教版對教師的科學素養、學生自身能力要求較高，使用該教材的教師在備課的過程中應給予一定的補充和必要的教材處理與開發。

三、基于組成和變化認識物質的教材比較

1.認識物質的微粒觀

在物質微觀結構知識點方面，粵教版教材先提出“分子本身怎樣構成”“分子能不能分割”得出化學反應的實質。然后利用“檢查站”的練習，討論與交流，比較系統、完整地介紹了“如何用原子結構示意圖表示原子結構”。最后通過“觀察活動”與形象詼諧的圖片介紹了離子的形成。但因缺乏必要的適應性練習，容易造成概念模糊，讓學生形成化學難學的心理定勢。

滬教版教材在第2章學習“氧氣、二氧化碳、水”等宏觀物質的基礎上，將它們引入物質的微觀構成中，通過“聯想與啟示”，讓學生帶著問題，認識分子和原子。根據典型的化學史，讓學生跟著科學家一起探究“原子的構成”；接著利用形象的圖片，講解了相對原子質量，直接突破相對原子質量的理解難題，知識內容銜接非常緊密，環環相扣。最后通過“拓展視野”介紹了“原子結構示意圖”和離子的形成。

人教版教材采用較大篇幅的文字，結合部分圖片，依次對“氧化汞的分解”進行闡述，總結得出化學變化的微觀過程和實質；接著介紹了原子結構、原子核外電子排布和離子的形成，再介紹相對原子質量，內容順序、知識難點符合學生的認知規律，逐步推進，理論性強。

2.認識物質的變化觀

下面，以“中和反應”教學內容為例作分析。

表1 不同版本教材“中和反應”內容的比較

從表1可以看出滬教版教材對該知識內容的教材知識呈現更貼近課標要求，讓學生認識到中和反應過程中不僅存在物質的變化，同時伴隨著能量的變化，也為高中化學中和熱的測定埋下伏筆。粵教版教材采取規范化的實驗探究向導，引導學生有目的有計劃地完成中和反應的探究實驗，并恰到好處地在“長話短說”中，將酸、堿的化學通性進行了歸納總結，順理成章地引出了復分解反應的條件，符合學生的知識建構原則和認知規律。人教版教材在酸、堿與指示劑變色的知識鋪墊下，利用借助酚酞觀察酸堿反應的簡單實驗和反應示意圖直觀明了地講解，使學生容易理解中和反應的過程和實質。從一線教師角度看，基于認識物質的變化觀，滬教版教材的呈現和應用比較全面。其他兩個版本教材在具體教學中要進行補充、消化和拓展。

四、基于真實情景和STSE認識物質的教材比較

下面以“化學能源和資源的利用”知識內容為例進行比較。粵教版教材利用“你知道嗎”從學生常見的已有的知識經驗出發，得出“什么是化石燃料”的結論，圖文介紹了化石燃料的形成，讓學生體會到化石燃料分布不均，屬于不可再生能源，用一點少一點，逐漸培養學生節儉能源的意識。同時，教材利用現在信息資源輔助教學，指導學生網上獲取信息，培養學生利用現代信息手段獲得知識。從學生熟悉的生活環境取材，介紹了化石燃料的綜合利用，同時在進行石油餾分燃燒的觀察得出“含餾分沸點越高，燃燒越不完全，黑煙越濃，為高中有機物的性質學習留下伏筆。

滬教版教材在第9章第1節采用“交流與討論”，讓學生學會利用分類的方法對已有知識進行重組，同時給出“中國節能標志”，讓學生感受國家在愛護能源方面做出的行動。接著介紹了化石燃料和目前被廣泛使用的清潔能源太陽能和化學電池，設置“觀察與思考”讓學生在實驗中體會化學能轉化為電能，為高中電化學的學習做知識鋪墊。同時通過“活動與探究”教會學生運用所學的知識解決生活中面臨的問題，讓學生認識到化學在造福人類的同時，也會危害人類自身安全，培養學生的辯證唯物主義觀。

人教版教材首先介紹了化學反應中的能量變化，通過“討論”拋出問題，讓學生聯系生活實際，自然引入化石燃料的知識介紹，利用身邊的生活事實圖片介紹了“什么是化石燃料”“化石燃料的形成”“合理利用與開發化石能源”；通過“討論”日常頻繁所見的“燃氣燃燒”實驗，教會學生如何使燃料充分燃燒，達到節約使用化石能源的目的。知識銜接緊湊，條理清楚，實例貼近生活，廣大師生能普遍接受。

中考評價特點是情境性試題多。置于一個真實情境中來考察學生解讀情境，提出問題，找出相關知識點，然后結合情境中的其他相關信息解決問題。從評價的角度來說，三個版本的教材都能順理成章地利用真實情境進行化學教學。而使用不同版本教材卻要實行統一考試，基于真實情景和STSE認識物質成為中考評價必備內容。

五、基于定量和化學用語認識物質的教材比較

1.關于定量問題

粵教版教材第三章3.4將有關化學式的計算安排在化學式的書寫之后，每一道例題下面都立即設置練習，講練結合。第四章在學生已經學習了質量守恒定律和化學方程式書寫之后，呈現根據化學方程式的計算，還是利用講練結合的模式，在兩道練習中羅列出解題步驟，規范有關化學方程式的計算步驟，幫助學生減少或避免了在化學方程式計算中出現的書寫不規范的失誤。

滬教版教材第3章在相對原子質量的定義提出后直接承接相對分子質量的計算，第四章第3節同樣將依據化學方程式的計算安排在化學式之后，以“氧化鋁的分解”為例介紹了元素質量守恒的計算，讓學生通過觀察兩個同學的不同解題方法，總結元素質量守恒的應用，從易到難，有一定的梯度，凸顯“學生為主”的特點。

人教版教材第四單元課題4與粵教版教材保持一致，將有關化學式的計算安排在化學式的書寫之后集中進行講解，利用彩色的背景凸顯不同類型的計算過程，但沒有及時設計相關練習，建議教師備課上課時適時增加相關練習，幫助學生鞏固消化。人教版教材在知識編寫上系統性較強，知識脈絡清晰，但開放性略低。

2.關于化學用語問題

下面以化學式為例進行分析。粵教版教材第三章3.4“物質構成的表示式”中先提出問題“怎樣用式子表示物質的構成”，可以感覺編者的意圖是要在提出物質的構成之前做一個鋪墊，但分子式的提出反而變成學生學習的負擔和累贅。接著從物質分類的角度分別講解了單質和化合物的化學式書寫。方便學生比較學習，系統接納。

滬教版教材首先通過“物質組成與化學式的關系示意圖”從微觀角度考查了幾種物質的組成和化學式的關系，有助于學生讀懂物質的組成和變化的微觀示意圖，幫助學生輕松地從圖像信息題中獲取有用信息，同時在“水由分子構成”的前提下提出了分子式，指出分子式中數字表示對應元素的原子個數，該知識編排與用意比粵教版教材好，強化了學生對化學式和物質構成的理解。但是在后續的單質和化合物化學式書寫知識內容的呈現上不如粵教版教材和人教版教材清晰，而簡單化合物的中文命名比另外兩種版本教材更加系統，更加完整。

人教版教材直接給出化學式的定義和意義，通過對實例“H、2H、H2和2H2”中相似的化學符號進行比較，突破學生容易對化學符號產生混淆的難題，接著通過清晰的知識比較，系統、完整、有條理地介紹了化合價化學式的書寫，并加以適當的練習進行強化鞏固，幫助學生形成清晰的知識脈絡。

總之，三種版本的教材各有千秋，因此建議在實際教學中，教師要根據實際情況，將教材內容進行重組、拓展和組合，取長補短，在不同章節、不同知識點上穿插其他教材的知識內容，使教學更加富有時效性。唯有關注初中化學教學的整體布局，把握課程的總體要求，理解教材內容背后的含義，選擇、創新教學內容，才能完成培養學生科學素養的重任。