中美無機化學教材比較研究

朱 可，劉 翠，沙 蒙，劉潤芯，丁紫薇

(江蘇師范大學 化學與材料科學學院，江蘇 徐州 221116)

1 中美教材的比較

1.1 內容設置

《無機化學》的編寫考慮到高中和大學化學課程內容的銜接，知識起點低且特別重視化學基礎知識的鋪墊，使教學內容不出現過大的跳躍而使學生難以接受。在第一篇中，系統的介紹了化學反應原理等知識，為以后的學習打下基礎，同時也充分考慮了學生對課程的自學的方便性，敘述上詳盡明了。而《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》更加注重知識的理解順序，先介紹了學科特點、學科歷史等內容，然后展開知識點；而且除了基礎知識，又闡述了相關交叉學科的內容，有利于學生將基礎化學的課程內容做到相互貫通，對化學學科形成系統的知識體系。

表1 《無機化學》和《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》內容設置

從內容豐富度來看，兩套教材都能引入人文文化，將化學史融入理論教學，加強不同學科間知識的相互滲透和融合，拓寬學生的知識面。兩套教材中加入了圍繞化學與環境、材料、信息、能源與生命等社會和科技熱點，使學生了解化學與提高人類生活質量的關系和化學在社會可持續發展中的地位和作用[1]。

1.2 體系結構設計

《無機化學》體系結構層次清晰、簡單明了，《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》體系結構層次豐富。

表2 《無機化學》和《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》體系結構

前置結構中，《無機化學》設有數字課程使用說明，豐富知識的呈現形式，拓展教材內容；前言著重介紹教材的編寫歷程；采用篇-章-節的結構目錄，選學內容以加星號或小號字表示，方便不同專業要求或各院校的不同教學要求，條理性強。《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》的前言重在介紹新版的特點，突出教材的新穎性；把目錄分為“Brief Contents”和“Contents”兩部分，前者列出大框架，后者將每一章每一節的細節內容列出。

在主體結構上，《無機化學》每章除了思考題和習題，還有化學視野模塊。值得一提的是，《無機化學》的化學視野部分選取了無機化學在科學技術、工業生產、實際應用、分支學科的知識與發展等方面的內容，如環境(溫室效應、臭氧層問題、酸雨、化學煙霧)、能源(核能、氫能、燃料電池)、血液中的pH值和氧的平衡、高溫超導材料、金屬有機化合物、簇合物、大環配合物、光電子能譜、配合物分子軌道理論等[2]。但同時，盡管各章的化學視野選題不錯，但總體內容缺乏統籌規劃[3]。《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》的編寫重在豐富性，涵蓋了無機化學的交叉學科、最新研究進展和成果，配位化學、有機金屬化學、生物無機和環境化學等。而且，在每章結尾標明了參考文獻，為學生提供了深層次的學習資源。這也表明教材知識點有理有據，編訂嚴謹、科學。

1.3 插圖和版面設計

由圖1可見，《無機化學》的插圖數量只有《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》的一半，且兩者的插圖不僅在數量上存在差異，在質量上也是如此。《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》排版印刷精美，注重畫面的美感，插圖大多采用彩圖，顏色鮮明、多樣，相比于《無機化學》簡單的黑白灰色調，更能在視覺上吸引學生的注意力。除了知識點所需的插圖，還會在章節開頭用圖片導入課堂，吸引學生注意力。這些設計對于學生來說有很大的感染力 ,有助于提高學生學習化學的興趣。而《無機化學》從封面到內容都缺少色調表現，大都是黑白灰色調，除了一些必不可少的圖片，書中沒有精美的插圖。這也是目前我國教材普遍存在的問題[3]。

圖1 《無機化學》和《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》圖表數量

1.4 習題設計

從課后習題來看,《無機化學》設計的習題側重對學過知識的總結概述，考查對常用知識的記憶，還含有涉及面廣、綜合性的難度較大的題目。這有利于引導學生舉一反三，深入探討所遇到的問題，從而提高學生的問題解決能力。《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》的習題設計全面，注重實踐能力，巧妙利用網絡，整體設計更注重學生綜合能力的培養。

比如針對“原子結構”設計的習題，《無機化學》中是“試著解釋Na的第一電離能小于Mg，而第二電離能則大于Mg”，在《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》中是“有許多網站顯示原子軌道，使用搜索引擎查找f軌道的完整集合。一組中有多少個軌道？描述軌道的節點；觀察主量子數增加時，徑向函數節點的變化。打印每個網站使用的網址以及軌道的草圖。”這兩道題都位于習題的最后。從這兩題可以看出《無機化學》的習題側重考查概念的記憶內容，；《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》的習題側重學生動手與思考結合，在實踐中強化學生對知識的理解。

與《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》相比，《無機化學》習題顯得少且形式單一，以驗證和幫助記憶教材內容的習題為主，缺乏與實際生活相結合以及探索和思考性的題目。因此，有必要增加習題數量和提高習題的質量，習題要注重理論聯系實際。

2 啟示

2.1 學科方面

《INORGANIC CHEMISTRY,4/E》教材內容覆蓋面廣，素材廣泛豐富；教材編排精美，圖文并茂；不同版本之間有創新，有亮點；但知識點分布凌亂。優勢是綜合性強，實踐性強，內容前沿。

《無機化學》教材內容層次清晰，結構嚴謹，教材編排邏輯性強，但知識點之間缺乏銜接，語言的運用相對枯燥。優勢是專業性強，知識點多，理論性強，比較傳統。

教材是知識的載體，也是培養科學思維方法和創新能力的重要媒介。教材在圖書更新、精選內容的同時，也應該注意到在介紹知識的過程中有意識地強化對科學思維和創新能力的培養。在加強本學科知識的同時，注意吸收邊緣科學的內容。隨著科學技術迅猛發展，學科之間聯系增多，交叉學科和邊緣學科增多，新編教材應該考慮到這種發展。例如注意分析化學、物理化學、有機化學內容在無機化學中的交叉內容，增加生物無機化學、有機金屬化合物等內容，使學生具備綜合化知識[4]。

2.2 學生方面

傳統的教學觀念以教師、教學、課堂為主體，忽視學生的主體性。現代教學理念以學生發展為本，強調教學要遵循學生的認知規律和心理發展順序。教材也需要與時俱進，適當增加背景知識、人文知識，促進科學教育與人文教育結合。在教材的插圖、版面的設計上，應符合其發展特征。設計例題、習題時，重視開放題與實踐題,鼓勵學生多角度、多層次地思考問題，發掘學生的潛能，培養學生的創新精神和實踐能力。當然，無機化學教材設計也要有助于發揮教師的創造性,在內容編排體系、呈現方式等方面給教師較大的創造空間,使教師在實踐中充分發揮教學的主動性和創造性[1]。

2.3 社會方面

社會制約著化學，化學作用于社會。基礎無機化學教材不僅要講清楚基本概念與原理的內涵,還應該講清它們的實際應用情況及與現實生活的聯系。如編寫有關物質制備等內容時,可以穿插有關綠色化學的知識。另外,就現今人們所關心的問題,引入生物固氮、臭氧層、能源短缺和新能源的開發和利用等內容,引導同學將所學知識與現實生活聯系起來,真正使無機化學內容為社會發展服務[5]。