中美高中化学教材的比较研究 叶堃鹏.doc

中美高中化学教科书文本内容呈现方式的比较研究 化学与材料学院 化学教育专业107012008008 叶堃鹏 指导老师：陈燕【摘要】对化学教科书文本内容呈现方式的研究是中学化学教学的一个重要组成部分，新课程从教科书文本内容的选择和呈现方式上都给高中化学教学提出了新的要求。本研究拟从中国教材（C教材）江苏教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书 化学2（必修）和美国教材（A教材）浙江教育出版社出版的化学概念与应用二者的比较出发探讨在新课程背景下我国高中化学教科书文本内容呈现方式的优势、存在的问题以及未来改进的趋势。【关键词】教科书文本内容；呈现方式；化学键；化学能；电能 1.研究意义教科书是学生学习的重要工具，教科书的内容选择和呈现方式是影响学生学习的重要因素之一。近年来，教科书文本的呈现方式已经逐渐引起了教育界的关注，也是广大师生在教学过程中比较关心的一个问题。以“教科书内容呈现方式”为主题词搜索近5年来CNKI发表的文献，共检索到87篇文献。其中既有关于“教科书内容及其编排方式”的研究也有关于“内容呈现方式”的探究。通过对检索到的87篇文献的进一步研究我们还发现：研究者们从不同的角度对上述问题进行了深入、细致、全面的研究。如，赵宗芳, 吴俊明从“新课程化学教科书中的任务及活动呈现方式”以及“新课程化学教科书中的内容表达形式”两方面来论述新课程化学教科书的呈现方式。其中，任务及活动的呈现方式包括了“直接陈述式、陈述附加活动式、任务提示式”等，而内容的表达形式包括“文字陈述、文字陈述+栏目、图表”。再比如，颜璜、李霞、钱扬义对中英高中化学教材“化学键”知识的比较就是从“内容选择”和“内容呈现方式”两方面进行的。本研究将借鉴相关研究，建立教科书内容呈现方式的评估工具，并选择中国和美国主流教科书进行教科书内容呈现方式的比较研究，以期发现两国教科书在内容选择及呈现方式上的共性和个性，为教科书的编制和修订提供依据和参照。2.研究思路2.1研究对象对中美高中化学教科书的主流教材进行大致的浏览，笔者认为“化学键”和“化学能与电能的相互转化”这两章无论是内容选择还是呈现方式都比较丰富和具体，因此将本研究的研究对象定为：国内，苏教版必修2有关“化学键”和“化学能与电能相互转化”的内容。国外，美国“化学概念与应用”中有关“化学键”和“化学能与电能相互转化”的内容。2.2比较框架通过对相关文献内容的阅读和分析，以及笔者自身对化学教科书文本的理解，本研究对中美高中化学教材的比较研究拟从文字表述、栏目设置、图表应用及习题编制四个方面展开。3.统计结果与分析3.1文本内容呈现方式整体概况的比较分析3.1.1 C教材C教材的主要特点是文字表述较多，语言精练，概念表达清晰，栏目的设置丰富多样，习题的编制也能从中国的教育实际出发，针对性较强。但是，相比于A教材，C教材在内容方面略显单薄，知识覆盖面比较窄，对概念、原理的应用也偏少，这样就显得骨架完整、血肉不足。例如，在讲述“离子键”这个知识点时，C教材举的例子只有“NaCl和MgF2”两个，而A教材的内容就丰富了许多，在讲述离子键这个知识点时还涵盖了像“电负性”等支撑性的知识点。还有就是C教材在语言中组织上虽然比较精练，科学性也可以，但是在生动性上做的还不够，略显枯燥无味，这对吸引学生的学习兴趣是不利的。3.1.2 A教材A教材虽然是国内学者译注的，但它整体上还是比较能体现美国版高中化学的教学理念的。它非常重视把STS（科学、技术、社会）的内容贯彻到教材当中1；文字表述相比于C教材显得生动有趣了许多，比如它在讲述一个知识点的开头经常会用生活中的一个有趣的小故事引入；重视概念和理论的应用，用于支撑概念和理论的物质也十分丰富；A教材的另一大特点就是插图精美丰富、种类繁多、形态各异，能对教材的文字内容起到很好的辅助作用；另外，跟C教材比起来，A教材十分注重与生产生活实际的联系，习题的编制也大多从生活实践中提炼。但是，A教材也有它的不足之处，那就是它的难度较大，可能比较适合于天赋较高或者对化学有较浓厚兴趣的学生学习，一般的学生可以选取其中的一部分来学习，就当对基础的科学知识作个了解。13.2“化学键”知识内容呈现方式的比较研究3.2.1从文字表述方面的比较在文字表述方面，C教材对化学键及其相关知识点的描述和解释主要表现为简短精练，科学性及合理性也较强。例如，在描述“化学键”这个概念时，C教材是这样描述的“物质中直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用叫做化学键”2，这句话中编者用尽可能简短和精练的文字比较科学地向读者介绍了什么是化学键，同时也点出了形成化学键的两个条件：即“直接相邻和强烈的相互作用”。同样的，在描述“离子键和共价键”等概念时，C教材也采取了简短、精练的文字。但是，相比于A教材，C教材的文字表述就显得缺乏生动性、比较抽象，虽然科学性较强，但不利于学生形象地理解“化学键”这个相对比较抽象的概念。而A教材在文字的表述上面则篇幅较长，在注重科学性的基础上，还尽可能多的采用比较形象生动的语言来描述和解释相关概念。例如，在介绍“化学键”的概念时，A教材采用的是这样的话“化学键可以看做是两个原子为争夺共用电子而进行的拔河比赛”2，在这句话中，编者摒弃了抽象、难懂的化学专业名词，而把化学键的形成比喻成为争夺共用电子而进行的拔河比赛，既点明了化学键的形成是两个原子争夺共用电子的结果，又显得形象生动，易于读者的吸收和理解。但是，A教材也有它的不足之处，它虽然在文字表述方面比C教材更形象生动，更具可读性，但是它在介绍“化学键”的知识时还增加了“电负性、屏蔽效应、金属键”等辅助性知识，这样虽然对学生更好地掌握“化学键”的知识有所帮助，但无形中也大大增加了学生的负担。3.2.2从栏目设置（包含文字表述）方面的比较从教科书的栏目设置来看，C教材和A教材也存在着明显的区别。我们知道，一本教科书的编制总是会涉及到栏目的设置，甚至从栏目设置的种类、次序等还可以看出编者编写这本教材的态度和目的。因此，对C教材和A教材在栏目设置上的比较就显得很有必要了。总体上来说，在“化学键”这一章，C教材的栏目设置丰富多样，涵盖面也广，相对而言，A教材在这一章里的栏目设置就简单一些，而以文字表述和图片说明为叙述主线。C教材在这一章里包含的栏目有“你知道吗”、“交流与讨论”、“观察与思考”、“拓展视野”、“练习与实践”等，而且当中有些栏目不只一次出现；而A教材在这一章里的栏目设置只有“本节预览”、“历史链接”、“词源”、“迷你实验”、“本节复习题”，而且每个栏目都只出现一次。如果我们把栏目加以分类，比如分成启发性栏目、探究性栏目、资料性栏目、活动性栏目和习题性栏目，就可以得出下表表1 “化学键”在栏目设置上的比较栏目类型 C教材 A教材 启发性栏目 探究性栏目 资料性栏目 活动性栏目 习题性栏目【你知道吗】【交流与讨论】【观察与思考】【拓展视野】 无【练习与实践】 【本节预览】 无【历史链接】【词源】【科学史实】【迷你实验】【本节复习题】3.2.3从图表方面的比较在编制一本教材的过程中，编者总会在文字叙述过程中穿插一些必要的图片或者表格，这些图片和表格可以对文字内容起到很好的辅助作用，可以把所要介绍的内容呈现得更加直观和形象，同时也能够更好地激发学生的学习兴趣，提高学习效率4。C教材和A教材在“化学键”这一章节里都应用和许多图片和表格。若对它们进行统计可以得出下表表2 “化学键”在图表应用上的比较 教材 图片 表格 总计 C教材1.钠原子和氯原子形成离子键的过程2.液态水和晶体水分子间的氢键示意图1.原子、离子和离子化合物的电子式表示实例2.几种物质的电子式、结构式、球棍模型和比例模型 4 A教材1.一个人在使用胶水2.把化学键比喻成“拔河比赛”示意图3.元素的电负性图4.镁原子和钙原子的屏蔽效应示意图5.电负性的周期性变化6.共用电子偏移的类比图7.鲍林的化学键示意图8.三种离子化合物9.三种共价化合物10.极性共价键11.沸点反映键类型12.O-H键中的电荷分布13.金属的延展性和导电性14.金属键的微观视角1.离子化合物与共价化合物的物理性质 15通过比较，我们可以发现C教材和A教材在图表的应用上有许多不同的特点。现在整理如下：首先，在表格的应用上，两份教材都用得较少，分别只有两个和一个，表格的功能也类似，都是对所学过的知识进行一定的归纳和整理，以帮助学生更加系统地掌握相关知识。而在图片的应用上，二者有较大的区别：C教材采用的图片较少，只有两张，涵盖面也较小；而A教材采用的图片则极为丰富，而且大多比较精美，也更加生动有趣，这些图片有以下特点：（1）图片种类繁多、形态各异、色彩鲜艳；（2）注重以直观、明了的图像向学生解释复杂抽象的理论；（3）对理论模型的应用也更形象、广泛。13.2.4从习题编制方面的比较一本科学、完整的教科书的编制，总是少不了习题这个版块。习题既包括授课过程中的思考题、探究题，也包括每节的课后习题，还包括每章结束后的总结、复习题。那么，为什么说这些习题的设置是很有必要的呢？这是因为学生通过做题能够很好地检验所学过的知识，查缺补漏;如果学生已经掌握了该知识点，通过做题也可以加以巩固，加深理解。C教材和A教材在“化学键”这一章节也都设置了相应的课后习题，现统计分析如下表表3 “化学键”在习题编制上的比较 习题类型 C教材 A教材 选择题 填空题 探究题 问答题 排序题 应用题 总计 1 2 130 07 011 02 15 从数量上看，C教材和A教材比较接近，都控制在510题，习题类型也都比较丰富，都注重与生产生活实际的联系；要说它们之间的区别就是C教材的习题设置比较偏重有客观答案的，而A教材则比较注重设置探究性和应用性的题目。3.3 “化学能与电能相互转化”内容呈现方式的比较研究3.3.1从文字表述方面的比较在“化学能与电能相互转化”这一章里，C教材和A教材的文字表述有许多共同点：比如在文字叙述中都穿插着许多化学方程式或离子方程式，它们都采用方程式来辅助说明原电池和电解池的工作过程。还有就是两本教材在这一章里理论性较强的，比较抽象的文字都明显减少了，取而代之的是一些与生产生活实际有着紧密联系的文字（STS内容）5，也就是除了传统的陈述性知识还包括许多程序性知识。但是，二者同样也有一些明显的区别：跟其它章节一样，C教材的文字相比于A教材显得太过简短和单薄了，知识的覆盖面也较小；而A教材的文本内容就饱满丰富了许多，比如在介绍原电池和电解池这两个核心知识点的时候，它的支持性内容就比C教材多。另外，在这一章里，C教材的文字叙述除了陈述句式之外还采用了一些反问句，比如“在电解过程中，电能是如何转化成化学能的呢？被电解的物质又是怎样转化成生成物的呢？”2，这样既能丰富了文本的叙述形式，又对相应的知识点起到了强调作用。而A教材则以陈述句为主。3.3.2从栏目设置方面（包含文字叙述）的比较前面已经提到了，一本教材的栏目设置具有很重要的意义，栏目的数量和类型以及栏目设置的合理性都或多或少影响着这本教材的质量。在“化学能与电能的互相转化”这一章里，C教材和A教材的栏目设置都很丰富，涉及面都很广。若按2.2的分类方式进行统计分析可得出下表表4“化学能与电能”在栏目设置上的比较栏目类型 C教材 A教材 启发性栏目 探究性栏目 资料性栏目 活动性栏目 习题性栏目【你知道吗】【交流与讨论】【拓展视野】【资料卡】【活动与探究】【观察与思考】【练习与实践】 【本节预览】【技术探讨】【生活中的化学】【化学与技术】【职业链接】【词源】【科学史实】【医学链接】【迷你实验】【化学实验】【本节复习题】通过统计分析可以发现，两本教材在这一章的栏目设置上都重点涉及了活动性栏目和资料性栏目。C教材的【活动与探究】出现了两次，【观察与思考】出现一次，A教材也有两个【迷你实验】和一个【化学实验】等活动性栏目，这也表明了在这一章里实验研究的重要性；而二者的资料性栏目大多与日常的生产生活实践有紧密的联系，大多是关于原电池或者电解池在日常生活中的应用。3.3.3从图表方面的比较由于化学能和电能与人们日常的生产生活是息息相关的，因此在这一章里无论是文字叙述还是图片说明都明显减少了理论方面的知识，而关于STS的内容则大大增加。在这一章里，C教材和A教材的图表无论在数量上还是类型上都十分丰富，具体统计分析见下表表5“化学能与电能”在图表应用上的比较教材 图片表格 总计 C教材 A教材 11 38 3 3 14 41从上表的统计上看，虽然C教材和A教材的图片数量都比较丰富，但是A教材还是明显多于C教材，但是它们大致都可以分成两类：（1）对核心知识点的图示说明；比如C教材的图2.7 原电池反应原理示意图和图2.14 电解氯化铜溶液的实验装置图2；A教材的图17.3 电解池和图17.11 镁-铜原电池3。（2）与日常生产生活实践息息相关的图片内容（STS内容）；比如C教材的图2.11 用于电动自行车的镍氢电池和图2.16 铜的电解精炼2；A教材的图17.5 铝的循环利用和图17.16 碳-锌干电池3。而两本教材在这一章里的表格都不多，分别只有3个，其中各有两个是用于记录实验现象和结论的，C教材还有一个是关于“常见化学电源的组成与反应原理”2，A教材剩下的一个表则是关于“常见金属的还原性比较”3，都是属于总结归纳性质的。3.3.4从习题编制方面的比较关于“化学能与电能的相互转化”这一知识，C教材只用了一节的内容来介绍，而A教材则用了两节，因此课后习题的数量A教材也多于C教材。若从类型上看，C教材4题中有两题是填空题，1题判断题和1题问答题，而A教材每节的习题都是包括“理解概念、理性思维和化学应用”三个模块；C教材4题都是有标准答案的客观题，而A教材则既有客观题也有主观题；C教材的习题设置多偏重对基本理论概念的理解掌握，而A教材更多的包含概念的应用和STS内容。4.研究结论与建议4.1结论本文通过对中美两国高中化学主流教科书中某些章节的比较研究，得出了一些结论，这些结论主要是关于它们在文本内容呈现方式上的共性和个性。现归纳如下：共性：两本教材的科学性都较强，尊重科学事实和客观规律；重视实验探究；呈现栏目丰富多样等。个性：C教材的文字比较简短精炼，理论性较强；图片相对精简，数量也较少；习题偏重客观题；A教材的文字篇幅较长，涵盖面较广，语言也比较生动有趣；图片精美、鲜艳，种类繁多，贴近生活；习题偏重主观探究题，突出STS教育的理念。4.2建议我们把C教材与A教材进行一系列比较分析，可以发现它的许多优点，能够较好地切合我国广大中学生的年龄和心理特点，对贯彻我国高中化学新课程理念也有它的优势。但是，笔者认为C教材在许多方面仍存在一些不足，现对此提出以下几点建议，以期对我国高中化学新课程的教材编写和日常教学有所帮助：4.2.1在文字表述方面，在注重科学事实和客观规律的基础上，适当增加一些生动有趣的文字，以提高学生的学习兴趣和热情；4.2.2在栏目设置上，在注重丰富栏目类型的基础上，也要重视让学生积极参与到活动情境中来，增加师生互动的环节。另外还可以像A教材那样增加一些诸如“化学在线”、“职业链接”、“科学史实”等突出STS教育的栏目，丰富学生的自学资源，提高学生的自学能力和创新精神；4.2.3在图表应用上，C教材应多学习A教材的直观、真实，更多地贴近日常的生产生活实践；4.2.4在习题编制上，C教材的课后习题大多偏重客观题，而对主观探究题有所忽视，因此也应当适当增加主观探究题的比例。参考文献：1颜璜，李霞，钱扬义 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