人教版高中化學新舊教材比較分析與啟示

鄒金岑 王喜貴

摘要：通過比較人教版2019版化學新教材與2004版化學舊教材可以發現新時代對教育的不同要求，新舊教材在內容編排和結構呈現上有著較大變化。如何從舊教材的三維目標落實向新教材的核心素養培養轉化，本文以“物質的量”單元為例，從銜接、內容難度、組織方式等方面就此進行探討，以期為一線教師和即將走向一線的師范生更好把握教材、落實核心素養的培養提供新思路。

關鍵詞：化學學科核心素養;教材分析;物質的量

文章編號：1008-0546（2022）02x-0080-05

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.02x.021

教材是落實立德樹人根本任務的重要載體，是教師進行教學和評價的科學參考，也是學生認識化學、走進化學的主要工具。依據實驗版課程標準編訂的人教版高中化學教材（以下簡稱舊教材）在推行的這十余年來已取得課程改革的累累碩果，為我國社會主義事業培養了大量的建設人才。當今信息時代，知識迭代不斷加快，新時代背景下教育對人才的要求也在不斷提高。人教社根據2017版新課標于2019年出版的《普通高中教科書·化學》（以下簡稱新教材）響應新時代號召，在繼承和發展舊教材三維目標的基礎上創新地融入了學科核心素養的培養，更好地適應新時代人才培養要求。

“物質的量”由于其本身概念抽象且作為定量研究化學的基本手段貫穿于整個高中化學學習，一直都是高中化學教學的重點與學生學習的難點。故本文選取了“物質的量”單元內容作為研究對象，從位置、導入語、內容、主要欄目、圖片、習題設置、語言表述七個方面將新舊人教版教材進行對比分析，深入挖掘變化中體現出的新理念，為一線教師更好地把握教材，進行“素養為本”的教學探索出新的思路。

一、編排變化

旨在培養核心素養發展的新教材與立足于構建三維目標體系的舊教材相比，在結構呈現和內容編排上有著科學的調整變化[1]，主要體現在位置、導入、內容、主要欄目、圖片、習題設置和語言表述七個方面，詳細分析見表1。

二、變化的原因及解讀

1.位置變化解讀（1）物質的量位置變化解讀

舊人教版教材著重強調本節知識與技能的培養，為突出其重要性將“物質的量”放在第一章第二節的位置，迫切讓學生掌握化學研究中的定量計算手段，為后續化學學習中的計算打下基礎。但放在前面使剛從初中升入高中的學生在第一章就開始接觸抽象概念，學生感性知識經驗還不夠豐富，易降低化學學習興趣，這就使得“物質的量”無奈成為高中化學學習的“攔路虎”。

而新教材將其放至第二章第三節，這種編排無形中降低了學習難度，學生在初中基礎和學習了離子反應、氧化還原反應、元素化合物知識后，已初步建立了微粒觀、元素觀和變化觀，了解了化學的一般定性研究，能一定程度上理解定量研究的“缺口”，明白物質的量是“打通”宏觀物質與微觀粒子之間聯系的重要工具性內容，同時也是對前面學習內容的鞏固應用。符合學生認知規律的同時，促進學生宏觀辨識與微觀探析素養的發展。

（2）物質的量在化學方程式計算中的應用位置變化解讀

“物質的量在化學方程式計算中的應用”是“物質的量”內容的知識深化，對前面知識的綜合應用程度較高，故新舊版本都將其二者分散分布在前后不同的章節中，以期學生在學習完涉及化學方程式的元素化合物知識之后對物質的量進行鞏固應用，提升學生的計算與應用能力。不同的是，舊教材第一章第二節的“化學計量在實驗中的應用”與位于第三章第一節的“物質的量在化學方程式計算中的應用”相隔一章多，實際教學時間相隔較長，且第二章的“習題”和“復習題”均未安排計算題進行鞏固，同時第二章中的“離子反應”與“氧化還原反應”都是重點與難點內容，需要學生集中精力投入較多時間。因此勢必會導致學生遺忘知識較多，給學生對新知的學習和應用帶來困難[6]。

針對這個問題，新教材的編排變化很好地進行了處理：第二章第三節的“物質的量”學習結束后立即開啟第三章“鐵金屬材料”的學習，第三章第二節內容就是“物質的量在化學方程式計算中的應用”，難度分散的同時及時對物質的量和鐵的化學方程式知識進行鞏固提升，綜合應用，幫助學生將難點各個擊破，學會

“運用化學計量單位定量分析化學變化”，并能“運用化學符號和定量計算等手段說明物質的組成及其變化”，將學生變化觀念與平衡素養培養至水平2和宏觀辨識與微觀探析素養培養至水平3[7]。

2.導入變化解讀

對于新內容的學習，導入的設置尤為重要，有時甚至會影響學生后續對于新知識的掌握程度。好的導入可以呈現出較強的邏輯性，培養學生嚴密的邏輯思維能力，更有甚者可以直接激發學生對于本節內容的學習積極性和對化學學習的興趣。

（1）物質的量導入變化解讀

舊教材采用兩個連續發問導入“物質的量”部分的學習。切換成中學生視角來看，是有點費解和難以思考的，尤其是第一個問題“可稱量的物質與原子、離子或分子之間有什么聯系呢？”，該問題太寬泛，問題指向不明確，學生難以針對該問題與本節內容學習聯系起來，這使得學生就此全程被老師“牽著走”，呈現出教師主導的課堂。

而新教材將其改為一句發問“對化學反應進行定量研究時，能否將可稱量的物質與難以稱量的微觀粒子之間聯系起來呢？”，指向明確，引導學生思考本節課需要解決的問題，對于此提問，學生只需回答能或不能，難度不大。對于物質的量這種相對抽象的概念，導入不宜超過學生能力范疇。

（2）物質的量濃度導入變化解讀舊教材中本小節內容標題為“物質的量在化學實

驗中的應用”，首先提到化學實驗中經常用到溶液及用質量分數來表示組成，接著說到為了方便測量溶液使用體積，最后通過化學反應中物質關系直接指出物質的量的濃度提出的重要意義。新教材的改動之處在于一開始創設的情境就是生產和科學實驗中會常用到溶液，因果關系指出了需要表示濃度的物理量，然后用質量分數及其概念喚起學生初中的舊知。緊接著提出質量分數的局限性，最后開門見山說明了物質的量的濃度的使用意義。

這種變化使得學生在認知上就會覺得物質的量的濃度應用范圍很廣，不再僅僅局限于化學實驗中，而是生產和科學實驗，回顧初中知識，在舊知基礎上建構新知更符合學生的認知發展規律，明白物質的量的濃度學習的重要性。

（3）內容變化解讀

新教材在陳述規定的1mol集合體所含粒子數時，刪去了舊教材中對0.012kg12C所含碳原子數的類比。這一改動將該部分概念學習的難度適當降低了，對于潛能生來說該變化有利于對阿伏加德羅常數概念進行記憶學習，但對于能力較強的學生而言，這種改動缺少了對于1mol的探究性，通過對0.012kg12C所含的碳原子數探究（1mol12C=0.012kg）可以促進12g·mol-1學生對于1mol的理解以及知道6.02×1023數值的來源。這個探究過程可以促進學生證據推理的核心素養發展。

可以看到在“配制一定物質的量濃度NaCl溶液”實驗部分新教材在舊教材五個步驟的基礎上增加了第六個步驟—轉移貼簽。新教材強調這一步的原因是：在實際實驗中，學生常常會出現配置好溶液后忘記貼標簽的問題，這種情況下前面的步驟操作得再好，配置出再精確的溶液，如果最后用的時候因為沒有標簽而弄混或錯認，都會導致實驗成果“功虧一簣”。這種變化更加貼近實驗實際情況，完善了學生對于溶液配制實驗的認識，在這個過程中可以充分發展學生的科學態度素養，促使其養成良好的實驗習慣。增加步驟的同時也更加詳細了原來的步驟，例如“加適量蒸餾水‘，用玻璃棒攪拌‘’使NaCl固體全部’溶解“”注入‘100mL容量瓶中’“”洗滌玻璃棒“”‘溶液的凹液面’與刻度相切”等等。如再在溶解處加一句“待溶液冷卻至室溫注入容量瓶”會不會更加完善呢？

對于例題的增加和改動，小節后面增加例題是為加強學生對物質的量知識點的理解，將鋅與鹽酸的反應計算改為對鐵與硫酸反應的計量考察是因為在中學階段，鋅只有一種價態，而鐵有兩種，這使得鐵的應用更為廣泛，增加了例題的探究意義，為何鐵和硫酸反應不生成三價鐵而是二價鐵。另外本章重點學習了鐵及其化合物，更改之后也更有利于將本章知識進行鞏固提升。

（4）主要欄目變化解讀

舊教材中一向看好探究過程，但此處在新教材改編中將科學探究欄目取消，換成思考與討論欄目，原因在于該部分科學探究的內容對于核心素養的培養意義價值不大。開篇大費周章地讓學生進行各種計算和填表只是為了得到一個由于計算誤差對氣體體積進行近似處理的結果，這種探究將簡單問題復雜化，欲使學生通過探究掌握氣體體積的特殊性，了解科學推理方法，但將計算得到的不盡相同的數據進行強行近似容易在無形中給學生傳遞一種不太嚴謹的科學態度。

而新教材的思考與討論欄目展示一定條件下，1mol不同物質的體積，讓學生觀察并思考結論的這種方式，直入氣體摩爾體積的主題，簡潔明了地呈現出氣體相對于固、液體的特殊性，為接下來學習新概念，研究氣體摩爾體積提供必要性。值得一提的是，新教材中增添的一個“資料卡片”欄目中詳細介紹了容量瓶的形狀特征及使用方法和注意事項，可以感受到新教材刪減舊教材第一章第一節化學實驗基本方法后在各個部分融入了實驗方法的隱性內容，將此處實驗安全意識顯性化呈現出來了。

（5）圖片變化解讀首先可以看到新教材關于1mol物質展示的圖片

都進行了更換，整體感受是更加美觀和現代化，整齊排列的彩色圖片比排列無序的黑白圖片更吸引學生。我們知道學生在拿到教材的第一刻就是通篇翻閱看有沒有感興趣的圖片，新教材的圖片更換增強了教材的可讀性，一定程度上降低了學習難度，促進了學生多維發展。

接著物質的量濃度小節中新教材使用了新的體檢報告單，與舊教材不同的是增添英文縮寫的同時，檢測的物質都是學生更為熟悉的K、Na、Cl、Ca元素，加上本章剛學完鈉和氯的知識，對于本體檢報告單學生會倍感親切，更加深刻體會到物質的量濃度在生活中的應用，原來抽象的知識概念也并不是那么深奧遙遠，體會到化學與社會生活的密切聯系。

緊接著配制一定物質的量濃度的溶液時，將舊教材中四種不同規格、標記不明顯的容量瓶換成了一個刻度線更加清晰可見，瓶身寫有“20°C1000mL”規格的容量瓶，更直觀展現化學實驗室中的儀器。圖片中清晰的儀器信息與資料卡片欄目中的描述相得益彰，幫助學生進行容量瓶規格的認識和選擇。

最后一張圖片“配制一定物質的量濃度的NaCl溶液過程示意圖”，新教材的更改中除了在圖片標題中明確指出是NaCl的溶液外，還在搖勻步驟的圖示中加上了瓶塞，蒸餾水注入容量瓶步驟圖示中蒸餾水試劑瓶瓶塞位置從容量瓶旁邊改至蒸餾水試劑瓶旁。該變化蘊含著“綠色化學”“實驗意識”等的社會責任和科學態度素養在其中，比如配用含有揮發性或毒性物質的溶液時，容量瓶加上塞子可以很好地防止氣味傳入空氣中;倒用試劑時，瓶塞放置在瓶身附近可以保證“專瓶專塞”，不會混用。深入挖掘可以發現，這些細節上的變化無一不滲透著實驗中的安全意識和注意事項，培養學生更加嚴謹細致的科學態度。

（6）習題設置變化解讀

舊教材物質的量的課后習題側重于強調學生對知識技能的掌握，較好地檢測并鞏固了本節知識點的學習情況，而新教材在保留了舊教材3道選擇題、1道問答題和2道計算題的基礎上增加了1道綜合題，通過查閱資料了解物質的量及其相關物理量在生活生產當中的應用，培養了學生收集信息能力和化學聯系生活的意識。同時對考察的基本知識點進行了創新，結合生活中常見的體檢報告和礦泉水標簽，巧妙地將本節知識“學以致用”，讓學生直觀地感受到學習化學是有用的，化學來源于生活并運用于生活，在這個過程中使學生的科學態度與社會責任素養得到發展。

新教材結合生活情景設置問答題和計算題，落實三維目標的基礎上也促進了學生水平1維度的“科學態度與社會責任”素養發展，符合新課標學業質量水平要求，能將化學知識與生產、生活實際結合，更有利于教師對教學和評價進行水平上的把控。

（7）語言表述變化解析

經過比較分析，發現新教材更注重對知識表述的嚴謹性，比如新教材在舊教材基礎上進行的語句修改“1molH2O（所含的水分子數）和1molAl所含的（鋁原子數）粒子數都是（約為）6.02×1023”“、1mo（l任何）粒子集合體都（約）含有6.02×1023個粒子”和“1mol任何物質中的粒子數目都是相同的，（均約）為6.02×1023”。可以感受到舊教材對于知識點的表達非常直接，重視知識和技能的掌握，強調學生對阿伏加德羅常數值的掌握。馬文濤[8]認為舊教材這一描述忽略了水分子中所含的氫原子和氧原子也是粒子和阿伏伽德羅常數值約為6.02×1023的事實。筆者認同這個觀點，相比較而言，新教材語言更為嚴謹，從細微處向學生滲透更為準確的微粒觀—水是由水分子構成的、鋁是由鋁原子構成的，培養學生正確使用化學語言的能力和嚴謹的化學學科思維。但新教材在描述微粒數目時把水分子、鋁原子微粒直白地展示出來，無疑是降低了難度，缺少了對粒子包括分子和原子的探究價值，縮減了一線教師講課中的發揮空間。所以教師在利用新教材化學語言嚴謹性優勢的同時可以充分利用舊教材的內容進行教學補充，以更好地豐富課程的核心素養的培養角度。例如教師可以將兩者有機結合，把舊教材中不嚴密的原話“1molH2O所含的粒子數是6.02×1023”設置為鞏固習題，詢問學生是否正確，并在習題底下附有“1molH2O含有2×6.02×1023個H原子”“1molH2O含有3×6.02×1023個粒子“”1molH2O含有6.02×1023個粒子集合體”三個判斷題進行討論和總結，證明粒子數所含的內容很廣，讓學生更清晰地認識粒子集合體、物質的量定義。

再比如舊教材中的“1mol粒子集體所含粒子數......”“即為6.02×1023”和新教材的“1mol粒子集合體所含粒子數......”“均約為6.02×1023”，仔細對比教材內容可以看出，新教材前后呼應并更加規范地表示出摩爾的定義是粒子集合體和強調阿伏加德羅常數值的“模糊近似”。這種變化更加“精確”，體現出化學科學的邏輯嚴謹，可以“潤物無聲”地培養學生認真嚴密的科學精神。

三、新教材帶來的啟示

1.對于教師教的啟示

在“用教材教，而不是教教材”的新理念下，深刻掌握教材對一線教師，尤其是新教師顯得尤為重要。隨著新教材的面世和普及推廣使用，總結舊教材促進三維目標發展的成功經驗，在對比分析中挖掘新教材中富含的學科核心素養是幫助教師更新教育教學理念，落實“素養為本”教學開展的重要途徑和方法。

教師在進行教學設計和實踐應利用好新教材的變化充分發揮出其優勢，針對難度變化處和學生實際情況做好相應的教學策略，以更好地促進學生化學學科核心素養的發展，為終身發展打下優良的基礎。筆者在比較中發現，有時可以借用舊教材的知識內容來作為用新教材教學時的探究工具。比如，教師在進行物質的量第一課時授課時，為讓學生更深刻準確地理解粒子數、粒子集合體的概念，可以利用表1里“語言表述”中新舊教材的內容對比組織學生課堂進行探究討論。

教師在深入透徹把握新舊教材內涵后，應充分挖掘變化處存在的核心素養和思政元素并及時對學生進行教育培養。例如，在圖片變化比較的分析中發現，配制溶液新增加的第六個步驟在實際實驗中也是最關鍵的一步，關系到后續溶液的使用，如果沒有轉移貼簽，很有可能會“前功盡棄”。就這點可以向學生傳遞積極的人生觀，一定要堅持到最后一步，前面的努力才不會白費，體會堅持的意義等。把握好教材內涵，教師方能在教學中“如魚得水”地進行知識、素養和能力的相互滲透，更好地促進學生學科核心素養的發展，落實“立德樹人”的根本任務。

2.對于學生學的啟示

新教材在本單元的改動整體上來說是降低了學習難度的，學生應在更具時代性的圖片下對微觀表示的“1mol化學物質”有著更為宏觀的認識，并多加思考作為定量研究化學科學的手段，“物質的量”和我們的生活有什么聯系？在生產生活中又是如何應用的？

學生不僅僅只是學習了物質的量及其相關物理量的概念和公式，更重要的是掌握能從宏觀微觀不同角度對化學物質及其變化和一些相關現象進行認識解釋的學習思維方法，并擁有可以運用化學符號和定量計算等手段分析物質組成及變化的能力。在探究影響物質體積大小因素的過程中體會微粒觀和證據推理素養，配制一定物質的量濃度溶液的實驗中提高自己的科學探究素養和社會責任意識，助力自己獲得更為全面的發展以更好地適應未來的學習和生活。

四、總結

總體來看，新教材的編排更為清晰明了、美觀直觀，體現出“時代性”“基礎性”特征的同時也更加“細節控”，在細微處無不體現著化學的嚴謹求實態度和富有邏輯的化學學科推理思維。新教材是舊教材的繼承、發展與創新，知識內容更多地突出了與生活生產實際的聯系，教師在進行教學時應將二者有機結合，相輔相成，取長補短，對于培養學生化學學科核心素養具有重要意義。作為即將成為一線教師的九零后師范生，我們是應試教育的產物，更新教育理念迫在眉睫，更應充分利用好新教材，滲透化學與生活緊密聯系、化學來源于生活并應用于生活的意識，讓學生認識到化學對社會可持續發展的價值，培養學生的核心素養以為其終身發展打下優良基礎。

參考文獻

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