李 鑫 于洪浩
(沈陽理工大學材料科學與工程學院 遼寧·沈陽 110159)
化學是具有完備體系的自然科學的重要組成之一。它本身應是連貫的、系統的。目前,人為的區別高中化學和大學化學內容體系是不正確的,這樣會造成高中化學學習和大學化學學習的分割,不能讓考入大學的新生較快較好的適應大學的學習方式。在此應注重高中和大學化學的關聯性。
大學四大基礎的化學中,與高中化學教材的知識體系聯系最緊密的就是無機化學。無機化學是大部分理工科專業學生大一的必修課程,是化學深入學習的必備基礎,在大學課程中占據著重要的地位。然而,在無機化學教學中,我們發現大一學生對無機化學的學習存在著接受不良的現象。希望通過高中和大學化學教材對比,注重教材的銜接性,為尋找接受不良的原因和解決學習思維轉變問題提供可參考的依據。
《普通高中課程標準實驗教科書》(人教版)和《無機化學》第2版,張祖德編著。
(1)對比人教版高中化學教材(主要是選修四《化學反應原理》)(以下部分內容將教材簡稱選修四)和《無機化學》第2版的內容,找出知識點之間的對應關系。
(2)針對教材知識點,從分布、呈現方式等角度比較異同。
(3)研究教材銜接性,得出結論。
與中學階段的化學教學不同,大學階段的化學教學無論從形式上還是內容上都有著明顯的改變。因此,高中教材和大學教材相關內容的銜接必然存在“明顯的變化”這一特征。
表1列舉了選修四與《無機化學》第2版相近知識點。“化學反應進行的方向”這部分知識在選修四第二章《化學反應速率和化學平衡》中呈現,而在《無機化學》中則在第二章《化學熱力學基礎》中呈現。《無機化學》中的內容難度更大,知識涉及面更廣,并且最大的不同在于選修四中的內容多是從定性的角度分析,而《無機化學》中的內容則引用了大量的數學公式進行了定量的討論和計算,同時也將化學基本原理進一步細化,詳細的知識點對應關系見表2。《無機化學》章節更細,頁碼從38頁到159頁,而選修四全書93頁。以活化能這個知識點為例,選修四中在緒言第3頁中提到“不同的化學反應所需的活化能差別很大,通常只能用實驗方法測得,并以測量溫度對反應速率的影響為主要方法。因此,溫度對某反應速率影響程度,大致反映了該反應活化能的大小。”這段話僅僅有簡單的結論,而在無機化學中則要提到著名的阿倫尼烏斯方程,將活化能的計算公式給出,并要求學生會運用計算公式對某一具體反應所需活化能進行計算。

表1:選修四與《無機化學》第2版知識點分布列舉

表2:選修四與《無機化學》第2版知識點對比
在教科書中的知識點呈現方式方面,也就是說教科書編寫者將化學知識點的內容通過一定的順序和邏輯呈現給學生。選修四和無機化學知識點有關聯性,兩者呈現的方式也有一定的關聯性。隨著學生身份的變化,空間、抽象思維、認知能力方面有提升,這種能力變化,可使知識點與學科結構融合,由淺入深的邏輯順序呈現出來。選修四則以正文、思考與交流、學與問、科學視野等版塊方式呈現,特別是科學視野中的內容才是大學化學的重點。現在的高中課本已經有意識的滲透大學化學的相關內容,通過這種關聯性的注重可以讓高中對化學感興趣的同學通過科學搜索,抓住科學視野里的內容線索,進一步打下良好的化學基礎,更好的應對大學化學的學習強度。
通過對教材銜接性的研究(見表2),本文對于從事無機化學講授的的教師與學生作出以下建議:對于學習無機化學的大學生,重要的是注意到大學學習化學從難度、以及思維方式上與高中學習化學都存在很大的不同,并作出相應的調整:要注重理解教材中的例題,特別是計算例題,也要加強課后習題;討論某個反應或者現象時,要結合數據分析,避免“想當然”的經驗主義思維;對于大學化學教師,要幫助學生意識到學習深度的改變,發現上文提到的關聯性,通過適當的案例引入和歸納演繹,促進學生知識遷移,達到學以致用的目的。
對比兩本教材中相關知識點,發現高中化學教學與大學化學的銜接性,以期能夠找到目前大學生對大學化學的學習掌握不好的原因和解決問題的策略。通過對高中化學教材與大學無機化學教材的銜接性研究,為大學教師的教學提供具有參考價值的教學建議,為學習大學無機化學的學生了解教材提供幫助,為大學課程改革提供素材。