中美化學教材關于“物質的量”的對比分析研究

陳芮 楊天林

[摘要]“物質的量”是高中化學的重要內容，它既是聯系宏觀與微觀的橋梁，也是化學定量研究的基石。但是，“物質的量”概念抽象，學生接納相關概念的速度較慢，教師往往只是通過大量習題與講解來幫助學生理解和應用“物質的量”。對中關教材中“物質的量”的相關內容進行對比分析，可為教育工作者提供更多元的教學思路，為教材開發設計者提出有效的改進意見與建議。

[關鍵詞]中關教材對比;高中化學;物質的量

[中圖分類號] G633.8

[文獻標識碼] A

[文章編號] 1674-6058（2020）14-0063-03

“物質的量”是高中化學的重要內容，是宏觀與微微世界之間的中介和橋梁。同時，它也是初中剛升入高中不久就要學習的內容。然而，有教學實踐及調查結果表明，學生學習這部分內容存在一定難度。教師也普遍感到學生接納“物質的量”概念的速度過慢，需要經過很長一段時間的強化訓練方能熟練應用[1]。本文對菲利普主編的美國化學教材《化學：概念與應用》（以下簡稱“美國教材”）與人民教育出版社出版的《化學必修1》（以下簡稱“人教版教材”）中“物質的量”的相關內容進行對比分析，希望能為廣大教育下作者的教學實踐提供參考。

一、內容選擇的對比分析

“物質的量”是貫穿整個高中化學的重要內容。美國教材“物質的量”的相關內容位于教材第十二章，分為兩個小節，分別為《物質粒子的計數》與《摩爾的運用》。其中，第一小節《物質粒子的計數》中包含兩個子標題，分別為“化學計量學”“摩爾質量”;第二小節《摩爾的運用》包含六個子標題，分別為“化學計量中摩爾質量的應用”“化學計量中摩爾體積的應用”“理想氣體定律”“質量分數的確定”“化學式的確定”。人教版教材“物質的量”的相關內容則位于必修1第一章《從實驗中學化學》中的第二節《化學計量在實驗中的應用》。其中，這一節包含三個子標題，分別為“物質的量的單位——摩爾”“氣體摩爾體積”“物質的量在化學實驗中的應用”。

從內容選擇上來看，中美教材都對物質的量、摩爾質量、摩爾體積等核心概念進行了詳細的解讀，并介紹了其在化學中的應用。但是，美國教材在本章中還涉及化學計量學、理想氣體定律、質量分數的確定、化學式的確定等內容，以幫助學生更好地理解化學計量的意義與價值，而人教版教材并未涉及相關內容。人教版教材關于“物質的量”的內容設置在《從實驗中學化學》的章節之下，因此，人教版教材除了介紹相關概念之外，還設置了“物質的量在化學實驗中的應用”的內容，主要對“物質的量濃度”進行了詳細講解，而美國教材本章并未涉及“物質的量濃度”的相關概念。

從以上的對比分析可以看出，美國教材“物質的量”部分的內容更為豐富，涉及面更為廣泛，其系統性、邏輯性更強，難度也相對較大;人教版教材的內容涉及面相對較窄，但其從實驗的角度將物質的量與實驗操作相聯系，并增加了“物質的量濃度”的相關內容，實用性更強。

二、先行組織者設置的對比分析

“先行組織者”是教育心理學家奧蘇泊爾提出的一個重要概念?？茖W合理地應用“先行組織者”，有利于學生將先前經驗與學科知識聯系起來，有利于學生進一步理解新的知識[2]?！拔镔|的量”對于剛進入高中學習的高一學生來說略顯抽象，難以理解，巧妙的先行組織者設置可以將學生的先前經驗與新概念相結合，幫助學生更好地接受、理解相關概念，激發學生的學習興趣。

中美教材“物質的量”內容在先行組織者的設置上存在顯著差異。美國教材通過銀行數硬幣的情境設置引入物質的量，引導學生思考更簡單、快速地得到大量的便士數目的方法，以此激發學生的學習興趣，進而以此類比如何計算粒子的數目，并將“物質的量”類比為先行組織者中的“桶”，幫助學生對“物質的量”這一陌生概念建立感性的認識。人教版教材則是以米、厘米、千克等計量單位與“物質的量”進行類比，幫助學生建立“物質的量”的概念。

從以上對比分析可以看出，美國教材的先行組織者設置巧妙，生動形象地將化學概念與生活經驗相結合，有利于培養學生的發散性思維與分析、解決問題的能力，體現了學生的主體地位。人教版教材的先行組織者設置較為簡單，篇幅較短，且功能單一，雖然在一定程度上與學生的已有知識經驗相聯系，但卻無法更有效地激發學生的學習興趣。

三、圖像表征的對比分析

教材中信息的表征方式是教材發揮其課程與教學功能的關鍵，圖像作為教材的第二語言，它能對抽象內容進行形象化解釋與直觀概括，還能有效降低內容的難度[3]。人教版教材與美國教材關于物質的量部分的圖像對比如表1所示。通過對表格的觀察，我們可以發現：從圖片的數量來看，美國教材的圖片數量略多于人教版教材;從圖片的類型來看，人教版教材的圖片類型較少，且學科化傾向較為明顯，而美國教材的圖片類型較為豐富，例圖往往與社會生活實踐相結合，更具有趣味性;從圖片功能性角度來看，人教版教材的圖片指向性與目的性相對較強，往往針對單一問題而設置，美國教材圖片的設置更注重概念的類比與遷移。

通過以上對比分析，我們可以看出美國教材與人教版教材中關于“物質的量”部分都很注重圖片對信息的表征，但圖片設置的理念略有不同。人教版教材更注重對學科知識的進一步闡釋，美國教材更注重化學與生活的聯系及不同概念之間的類比。

四、欄目設置的對比分析

欄目設置是教材編排理念的重要體現，也是實現教學目標的重要載體。中美教材關于“物質的量”部分的欄目設置也存在顯著不同。中美教材關于欄目設置與功能的比較如表2所示。

由表2可以發現，美國教材的欄目設置數量多，種類豐富，富有趣味性，注重與社會、生活、科技的聯系與融合以及對學生職業意識的培養，注重多學科之間的滲透，有利于激發學生的學習動機和促進學生全面發展;人教版教材的欄目設置較為簡單，更注重對學生實驗能力、問題分析能力、實驗操作能力的培養。

五、題目設置的對比分析

題目設置包括教材例題的設置與習題的設置。精選的例題可以幫助學生加深對知識內容的理解，合理的習題設置有利于學生對所學知識的鞏固與靈活應用。中美教材在關于“物質的量”部分的題目設置也有著很大的差異，具體如表3所示。

在例題的設置上，人教版教材僅在“物質的量濃度”部分設置了1個例題，而美國教材在這部分設置了7個例題，并羅列出了具體的解答步驟。在習題的設置上，從數量上來看，人教版教材設置了10個習題，美國教材設置了47個習題;從題日類型來看，中美教材都包括選擇題、計算題與簡答題，但美國教材將習題部分就其功能進行了分類，而人教版教材無明確分類。

通過以上分析可以發現，美國教材的例題及習題的數量都遠大于人教版教材，且美國教材的習題設置分類明確，種類豐富，更有利于學生進行針對性練習。

綜上，通過對中美教材中“物質的量”的對比分析可以發現，中美教材都具有較強的科學性，都注重對學生化學思維的培養，注重圖像的表征。同時，中美教材也存在很大的差異性。美國教材內容覆蓋面廣，注重多學科的滲透，注重化學與生活、生產、社會的聯系，注重解決問題能力的培養，注重職業意識的培養;人教版教材內容針對性較強，注重實驗技能的培養與化學思維能力的培養。教師在進行“物質的量”的教學過程中，可以汲取美國教材的優點，采用更多元的教學思路，幫助學生更好、更快地理解和應用“物質的量”。

[參考文獻]

[l]鐘志健.“物質的量”教學難度成因剖析[J].化學教學，2014（10）：8-12.

[2]宋麗.對先行組織者教學策略的思考[J].才智，2018（20）：28.

[3]高苗，趙舒昱，周青.中外高中化學教材圖表系統的比較研究[J].化學教育，2016（7）：20-24.

（責任編輯 羅艷）