基于模块组织的高中化学必修教材解析苏教.docx
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基于模块组织的高中化学必修教材解析苏教
基于模块组织的高中化学必修教材解析（苏教）
王祖浩
综观普通高中课程标准实验教科书《化学1》、《化学2》，不论是教材结构体系、内容主题还是呈现方式，无不体现新课程改革的理念和思路。
我们应如何理解新教材？
如何进行教学设计？
怎样实施教学过程？
如何才能加快教师角色的转换？
这是广大中学教师经常思考的问题。
针对以上困惑，本文从教材特点、教材体系和教学思路出发谈具体的课程实施方案，希望能给新进入课程实验的广大教师提供一定的帮助和借鉴。
一、苏教版高中化学必修模块教材的特点
《普通高中化学课程标准（实验）》指出：
“高中化学必修课程是在义务教育化学课程基础上为全体高中生开设的课程。
必修课程旨在促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的发展，进一步提高学生未来发展所需的科学素养；同时也为学生学习相关学科课程和其他化学课程模块提供基础。
”
这是依据高中化学课程设计的整体思路和必修模块在整个中学化学课程中所处的位置确定的。
江苏教育出版社出版的高中化学必修模块教材《化学1》、《化学2》的充分体现了高中化学课程标准的要求，其特点具体体现如下：
1.关注学生的全面发展
《化学1》、《化学2》教材以“促进学生发展”作为基本出发点，使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面得到和谐统一的发展。
教材通过对重要的元素及其化合物、有机化合物、物质结构基础、化学反应与能量变化等知识的介绍，让学生理解化学概念和原理，掌握化学实验技能，认识化学现象的本质，揭示化学反应的规律。
教材不仅关注给学生提供多少知识，更重视过程与方法。
借助“你知道吗？
”、“活动与探究”、“交流与讨论”、“观察与思考”等栏目，让学生通过查阅资料、交流讨论、动手实验等实践活动，逐步产生问题意识、提高自主学习能力。
在主动参与的科学探究活动中，不断加深对科学探究意义的理解，逐步掌握科学探究的方法。
另外，教材不惜笔墨，让学生正确认识化学科学、技术与社会的相互关系，产生对化学科学的热爱，对学生进行“情感态度与价值观”的熏陶。
在江苏教育出版社出版的《化学2》教材中，辟出一个专题阐述化学科学与人类文明的关系，具体介绍了化学科学发展的历史，告诉学生化学是打开物质世界的钥匙：
从20世纪以来，合成氨、合成尿素、合成抗生素等技术的相继发明到高分子的合成，新材料的层出不穷，分离技术的不断改进等等，让学生感受到化学是人类创造新物质的工具。
教材通过对化石能源日益枯竭、水资源紧缺、生态环境遭到破坏等问题的探讨，告诉学生科学技术和环境保护事业的发展离不开化学，化学是社会可持续发展的基础。
2.倡导多元的学习方式
《化学1》、《化学2》教材重视对学生进行自主探究和合作学习的引导，帮助学生形成终身学习的意识和能力。
通过创设问题情景，让学生在自主探究过程中揭示化学变化的规律；要求学生借用调查、咨询或小组讨论等手段，从多种媒体和其他场所获取知识，理解化学与科技、生活和环境的关系。
在教材设置的栏目中，直接体现学生探究活动的有“活动与探究”、“交流与讨论”、“观察与思考”、“问题解决”、“调查研究”等。
案例1是教材中“化学电源”内容的活动设计。
3.体现融合的教材特色
我们认为，以“学科中心”和“社会中心”模式编写的高中理科教材都各有局限，融合两者的优点，兼收并蓄，既能比较全面地反映化学基础知识、基本原理，又注意社会对人的培养和学生自身发展的需要，有助于形成一个融学科知识、社会生活、学生活动为一体的教材体系。
必修教材涉及大量有关金属元素化合物的知识，在编写时既考虑学科知识的逻辑顺序，按照金属的活泼性顺序依次介绍钠、镁、铝、铁和铜等金属及其化合物的知识，又兼顾学生认知水平的发展，先在《化学1》中介绍金属元素化合物、合金以及金属的腐蚀防护等基础知识，再在《化学2》中编排金属电镀、电解精练铜等化学原理。
教材同时在知识呈现方面也充分考虑学生的认知规律，安排了一系列有关金属及其化合物的实验探究活动以及联系生活的栏目，如“易拉罐的主要成分”、“电路板的制作”等，充分展示了学生的实践活动，让学生通过“做中学”提升探究能力。
教材的编写从学生的实际生活出发，联系社会需求，通过应用知识解决问题，做出决策。
例如，新教材给出金属活动性顺序表中铜、铁、锡、铝元素被人类大规模开发、利用的年限（铝约200年前，铁约2500年前，锡约6000年前，铜约6000年前），要求学生根据数据和化学知识，探讨金属活动性与人类开发、利用金属的时间的关系。
此外，教材还新增了与人类生活密切相关的铜及其化合物的知识；从过去“铝比黄金贵”到铝土矿电解铝工艺的发明直至今天新型铝合金研究和应用的线索，揭示了化学科学对人类文明所做出的重大贡献。
二、苏教版必修教材《化学1》、《化学2》结构体系
《化学1》、《化学2》教材结构体系，包括教材内容的构成及其组织，具体体现在宏观和微观两个层面。
1.教材的宏观结构体系
教材宏观结构是指教材各单元的内容构成及其编写顺序。
现代教学论认为：
教科书合理的知识体系编排应该把学科的逻辑顺序与学生的心理发展顺序相结合考虑。
因此必修模块教材不过分追求学科知识体系的系统性，而更多考虑其知识内容的切入、难易程度等是否符合学生的认知心理特点。
其专题主题内容的选择不是单纯从化学学科知识体系的角度出发（无机元素化合物按周期表族和周期编排；化学理论由物质结构、化学平衡、电解质溶液等各自形成体系；有机化学按烃、烃的衍生物、糖类油脂蛋白质编排），而是从化学与社会发展的关系入手，其顺序的编排，体现了由具体到抽象、简单到复杂的循序渐进的特点。
图1必修《化学1》、《化学2》专题主题内容与编排顺序。
《化学1》、《化学2》教材不仅在专题内容选择与编排顺序安排上贴近生活，结合实际，遵循学生的认知规律，重视学生情感的培养。
教师要渗透上述理念进行教学。
2.教材的微观结构体系
教材微观结构体系是指每一单元知识内容的具体呈现思路和方式。
《化学1》、《化学2》教材具体内容呈现的基本思路是：
依据学生的认知规律和化学知识的逻辑结构，以科学探究活动为基本线索，通过具体的栏目引导学生主动学习，如图2教材内容呈现思路所示。
教材内容的呈现是借助各种栏目完成的。
教材内容的呈现方式直接影响着教师的教学方式和学生的学习方式。
教材设有“你知道吗？
”、“活动与探究”、“交流与讨论”、“观察与思考”、“问题解决”、“信息提示”、“拓展视野”、“整理归纳”、“化学史话”等多种栏目，分布于整个教材各个专题的单元之中。
《化学1》、《化学2》教材编写设计的丰富多彩的各种栏目共计160多个，这些栏目的设置，蕴涵着教与学的方法，体现了课程的理念，有助于教师驾驭教学过程。
它不仅能改变学生的学习方式，调动学生学习的积极性，而且起到了提高学生科学素养、培养学生科学探究能力的作用。
具体而言，不同栏目有着不同的功能。
例如：
【你知道吗】引导学生回顾已有知识，联系自己原有的经验，在新旧知识之间架起桥梁；
【活动与探究】让学生积极投身实践活动，在自主探究中享受发现的快乐。
引导学生大胆猜测，设计方案，进行实验，收集材料，分析推理，得出结论；
【交流与讨论】设置一系列的问题情景，引导学生展开讨论，为学生充分表现聪明才智和丰富想象力提供机会。
在实际教学中，教师要分析教材的微观结构，利用好教材资源，如各个栏目对应的活动，课本上留待思考的问题等，促使学生主动学习，培养学生独立获取知识解决问题的能力。
三、必修模块《化学1》、《化学2》内容与要求
课程标准关于必修模块学习内容的主题有包括“认识化学科学”、“化学实验基础”、“常见无机物及其应用”、“物质结构基础”、“化学反应与能量”和“化学与可持续发展”等。
具体内容有化学核心概念、基本原理、物质性质与应用、化学观念和方法等多个方面，其学习要求经归类整理后列入表2-表6中。
表2 《化学1》、《化学2》中的化学核心概念
化学核心概念
内容
要求《化学1》
内容
要求《化学2》
物质的量
1.认识摩尔是物质的量的基本单位。
2.能运用物质的量及其相关概念进行简单的化学计算
3.体会定量研究的方法对研究和学习化学的作用
同位素、
核素
知道元素、核素的涵义
胶体
分散系
知道胶体是一种常见的分散系
化学键、离子键、共价键
认识化学键、离子键和共价键的涵义
氧化还原反应
了解氧化还原反应的概念
同分异构体
举例说明有机化合物的同分异构体
离子反应、电离
1.知道电离的概念。
2.认识离子反应。
3.了解常见离子的检验。
化学反应速率
通过实验认识化学反应速率。
化学反应的限度
通过实验认识化学反应的限度。
说明：
化学概念是学习化学知识的基础，是化学基本原理的重要组成部分。
学好化学概念将有利于化学基本原理的学习，同时也有利于物质的性质与反应的学习，有利于体会物质在工农业生产、日常生活和科学研究中的作用。
教师要充分重视化学概念的教学。
如在“物质的量”教学过程中，要充分理解化学课程标准所要求的内涵，用形象的比喻、生动的图形帮助学生准确理解这一概念，启发学生从宏观与微观、定性与定量、现象与本质等多角度、多层面丰富和发展对“物质的量”这个核心概念的进一步认识。
表3《化学1》、《化学2》中的化学基本原理
化学基本原理
内容
要求《化学1》
内容
要求《化学2》
氧化还原反应的本质
1.根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移。
2.举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。
原子核外电子的排布
1.了解原子核外电子的排布规律。
2.会画出1～18号原子结构示意图。
元素周期律
1.能结合有关数据和实验事实认识元素周期律。
2.了解原子结构与元素性质的关系。
3.能描述元素周期表的结构。
4.知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。
5.认识第三周期元素及其化合物的性质变化规律。
6.认识碱金属、卤族元素的性质递变规律。
化学键
1.认识化学键的含义。
2.认识离子键的含义，知道离子键的形成。
3.认识共价键的含义，知道共价键的形成。
4.了解有机化合物中碳原子成键特征。
离子反应发生的条件
1.知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离
2.通过实验事实认识离子反应及其发生的条件。
化学能与热能相互转化
1.通过生产和生活中的实例了解化学能转化为热能。
2.通过生产和生活中的实例了解热能转化为化学能。
化学能与电能的转化
1.原电池原理。
2.电解原理。
3.举例说明化学能与电能的转化关系
4.举例说明化学能与电能转化的应用
化学反应速率与化学平衡
1.通过实验认识化学反应速率。
2.通过实验认识化学反应的限度。
3.了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。
说明：
化学变化遵循一定的基本原理，化学反应中的能量转化遵循一定的基本规律，这些原理和规律在生产、生活和科学研究中有着非常重要的作用。
运用化学反应原理可以对生产、生活和自然界中的有关化学变化、现象进行合理的解释。
化学基本原理也是我们学习物质的性质与反应的必要基础。
教学过程中教师要再现化学基本原理的发现和推导过程，重视化学基本原理的应用。
表4 《化学1》、《化学2》中的物质性质与应用
物质性质与应用
内容
要求《化学1》
内容
要求《化学2》
非金属及其重要化合物
1.通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质。
2.认识非金属及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。
甲烷、
乙烯、
苯
1.认识化石燃料综合利用的意义。
2.了解甲烷、乙烯、苯等的主要性质。
3.认识乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。
金属及其重要化合物
1.根据生产、生活中应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质。
2.能列举合金材料的重要应用。
乙醇、乙酸、糖、油脂、蛋白质
高分子
1.知道乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质。
2.认识它们在日常生活中的应用。
4.通过简单实例了解常见高分子材料的合成反应。
5.能举例说明高分子材料在生活等领域中的应用。
说明：
这部分内容包括无机元素化合物的性质、反应和有机化合物的性质、反应，是必修化学课程的主要组成内容，是学生已有经验和将要经历经验的结合点，也是学生学好化学选修课程和其它理科相关课程的基础。
教师对这部分内容的教学，要尽可能从学生身边的物质、生活中的现象出发，运用实验探究的方法，强调基础，掌握要点，注重比较分析知识点之间的内在联系，培养学生的问题意识和科学探究的能力。
表5 《化学1》、《化学2》中的社会可持续发展观念
《化学1》
《化学2》
社会可持续发展观念
氨的合成，药物合成，环境保护等对提高人类生活质量的影响。
认识化石燃料综合利用的意义。
通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。
查阅资料并讨论：
减少向大气中排放氮氧化物、二氧化硫的措施。
以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例，体会化学对环境保护的意义。
讨论：
自然界氮的循环对维持生态平衡的作用。
以海水、金属矿物等自然资源的综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中的作用。
认识化学在自然资源的综合利用方面的重要价值；调查当地水污染及治理的情况；能说明合成新物质对人类生活的影响，讨论在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性；查阅资料：
符合“绿色化学”思想的化工产品的生产。
说明：
化学科学对个人生活水平的提高和社会发展作出了巨大的贡献，丰富了人类的物质生活，提高了人类的生活质量，改变了人类的生活方式。
新课程要求教师具备足够的化学应用方面的知识，能与社会实际相结合，根据化学学科的发展不断更新知识，了解化学科技的新发现、新成果、新方法。
如药物化学、能源化学、材料化学等。
然而，化学品生产、使用与处理过程中的某些不当，也给环境的可持续发展造成了一定污染。
教师在教学中要加强对学生化学观念的渗透，如“绿色化学”体现了化学科学、技术与社会的相互联系和作用，是社会对化学科学发展的新要求。
它对于保护人类赖以生存的环境、实现人类社会的可持续发展具有重要的意义。
表6 《化学1》、《化学2》中的化学方法
化学方法
内容《化学1》
方法
内容《化学2》
方法
原子结构模型的演变。
模型法、假说法
查阅资料：
海水资源及其利用。
归纳法
认识摩尔是物质的量的基本单位，能运用于进行简单的化学计算，体会定量研究的方法对研究和学习化学的作用。
定量研究法
讨论或实验探究：
碱金属、卤族元素性质递变的规律。
实验法、比较法、归纳法
配制一定浓度的溶液，比较不同浓度的溶液的某些性质差异。
实验法、比较法
根据物质的组成和性质对物质进行分类。
分类法
对比实验：
尿液中葡萄糖的检测。
比较法、实验法、归纳法
收集不同水样，测定其pH，并用图表或数据等表示实验结果。
比较法、实验法、
实验探究：
温度、催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响。
实验法、比较法、归纳法
通过实验了解氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。
实验法、归纳法
查阅资料：
硅及其化合物在信息技术、材料科学等领域的应用。
归纳法
说明：
必修课程的不但要教给学生基础知识，还要教给学生科学的思想和方法。
科学方法是学生获取知识的手段和工具，可以培养学生分析问题和解决问题的能力；科学方法也是培养学生创造能力的有效途径。
教师要明确高中化学必修课程领域内的科学方法要素，使科学方法的教学贯穿于整个教学过程之中。
此外，把握必修模块内容的教学要求，还包含正确处理必修模块与初中化学课程、选修课程模块三者之间的关系。
课程标准明确指出，高中化学必修课程模块是在义务教育化学课程基础上为全体高中生开设的课程。
一方面进一步提高学生未来发展所需的科学素养，另一方面，为学生学习相关课程和其他化学课程模块提供必要的化学知识基础。
因此，高中化学必修模块具有双重功能和双重基础性。
它是化学学习链条中的关键性环节。
一方面，必修模块是义务教育化学课程的螺旋发展和提升；其内容，有的是原有知识的延伸，有的是新增加的。
教师要了解义务教育化学课程的教学特点、教学内容、教学要求，摸清学生的基础情况，很好地与义务教育化学新课程相衔接。
另一方面，必修模块与为选修模块有着“基础性”、“选择性”和“多样性”的关系；必修模块中的许多内容在选修模块中将进一步学习。
例如，选修模块“物质结构与性质”是必修模块主题“物质结构基础”的进一步延伸；选修模块“化学反应原理”是必修模块主题“化学反应与能量”的进一步拓展等等。
教师在必修模块的教学中要正确处理好与选修模块的分析，把握好相关内容的深、广度。
例如，通过初三化学的学习，学生已掌握有关原子构成和特性的知识。
在必修教材《化学1》“人类对原子结构的认识”一节的教学时，教师要处理好这部分内容与初中和选修模块之间的相互衔接关系（见表7）。
在初中基础上只要让学生了解常见元素原子核外电子排布示意图，知道质量数、同位数的涵义就可以了，不要人为要求学生记忆更多元素原子的核外电子排布。
在高中起始阶段，要注意保护学习化学的积极性，控制这部分知识的难度。
至于原子结构与性质的关系、核外电子运动状态等微观结构知识，将在《化学2》和选修教材中进一步学习。
这部分内容的教学重点是，了解化学变化中原子的最外层电子有可能发生变化，同时教师通过原子结构模型演变的介绍，给学生多方面的启迪，让学生了解化学科学认识发展中的继承、积累、突破和革命，知道实验方法是科学研究的重要方法，感受到实验手段的不断进步是化学发展的一个关键，科学研究和发现是无止境的，并让学生的化学思维从宏观性质的学习提升到微观角度的分析。
表7 初中化学课程、必修模块、选修模块关于“原子结构”内容要求
教材中位置
年级
核心概念
基本要求
《化学》
初三
原子、原子核、核外电子
知道原子是构成物质的微粒之一；知道原子是由原子核和核外电子构成的。
必修1
高一
元素核外电子排布示意图、质量数、同位数
了解原子结构模型的演变；了解常见元素原子核外电子排布示意图；了解原子的构成；知道质量数、同位数的涵义
必修2
高一
元素、核素、核外电子的排布
知道元素、核素的涵义，了解核外电子的排布，
《物质结构与
性质》
高二
核外电子的运动状态、原子核外电子的能级分布、核外电子的跃迁
了解核外电子的运动状态；了解原子结构的构造原理，知道原子核外电子的能级分布，能用电子式表示常见元素（1-36号）原子核外电子的排布；知道核外电子在一定条件下会发生跃迁，了解其简单应用。
四、必修教材教学应处理好的几个关系
高中化学必修模块《化学1》、《化学2》教材有着许多与以往教材不同的特点，针对基于模块的高中化学必修课程的教学，教师首先要处理好几个关系。
1.课时要求与教学容量的关系
必修模块《化学1》、《化学2》教材涉及的化学知识点看似与以往教材没有多大不同，但课时却大大缩减了，怎样处理教学内容与课时的关系呢？
其关键是教师必须摆脱传统的教学观念，准确把握《化学1》、《化学2》教材内容的深度、广度。
例如，在《化学2》“化学反应与能量转化”专题中教材只用一个单元讨论了“化学反应速率与反应限度”，要求教师用2个课时完成这部分内容的教学。
在教学过程中，不要把这部分内容尤其是化学平衡视为教学的重点、难点加以展开，用大量时间讲解，而应将重点放在通过实验让学生认识化学反应的速率，探究条件对化学反应速率的影响，至于化学平衡只要让学生通过实验和交流了解其概念即可。
对化学平衡状态点到为止，有关化学平衡状态的特点、平衡状态的判断等内容将在选修模块《化学反应原理》中将进一步学习。
再如，《化学1》专题1第二单元“丰富多彩的化学物质”中介绍了“物质的分散系”，教材通过活动与探究栏目探讨了胶体与溶液的鉴别方法、Fe（OH）3胶体的制备及净水作用，教材没有涉及胶体的全部性质。
其意图一是为学生第三单元学习“研究物质的实验方法”作铺垫，让学生比较全面地了解物质鉴别的方法；二是密切联系学生生活，让学生认识化学知识在日常生活的应用。
在这部分内容的教学过程中，教师应恰当把握教材内容的广度，不必扩充胶体的其他性质，给学生增加负担。
类似这样的例子很多，如处理不当，势必产生课时与内容之间的矛盾。
必修教材的内容涉及面较广，栏目众多，应培养学生阅读的习惯，通过阅读提出问题。
教师并非所有内容都要亲自解释，而应按课程标准的内容要求来处理教材，确定重点；补充的内容也应围绕教学重点而展开。
2.基础知识与探究活动的关系
必修模块《化学1》、《化学2》教材的创新之处是对知识呈现方式的改革。
大家容易感受到教材对科学探究活动的重视，有些结论在教材中没有直接写明，而要求学生自己归纳。
那么，化学的基本知识是否就不重要了？
如何处理好学科知识与探究活动的相互关系呢？
认知心理学把知识分为两大类：
一类是陈述性知识，另一类是程序性知识。
陈述性知识主要用来回答“是什么”的问题；程序性知识主要用于回答“怎么办”的问题。
因此上述问题其实就是如何理解陈述性知识和程序性知识的关系问题。
陈述性知识还可分成不同的种类，如符号、概念和命题。
程序性知识是一套办事的操作步骤，由概念和规则构成，还可再分为认知技能（包括智慧技能和认知策略）和动作技能。
化学知识同样也包含陈述性知识和程序性知识，以前人们往往把比较重视陈述性知识的教学，也就是强化基础知识，而忽略了程序性知识的教学，把陈述性知识和程序性知识割裂开来。
我们认为，化学用语、化学概念、化学原理、元素化合物等陈述性知识固然可以“系统地”教给学生，但学生通过假设、观察、实验、交流、推理、归纳等过程所获得的知识更富有“含金量”：
学生经历了“发现知识”的过程，完成了知识的建构，将“是什么”的知识和“如何获取这种知识”融为一体，有效地培养了学生自主学习和终身学习的能力。
因此，在教学过程中，教师应精心设计学生的探究活动，把化学基础知识的教学与化学研究方法的教学有机地结合在一起，重视过程与方法目标的实现。
当然，科学探究活动的形式和内容应有助于学生领悟知识和发展能力，离开知识作为基础的活动、为追求形式而展开的活动都不是真正意义上的科学探究。
重视学生的探究活动也不是不要教师的讲解，关键是教师要研究“讲什么”、“怎么讲”、“何时讲”，真正在启迪学生的思维上下工夫。
3.循序渐进和持续学习的关系
目前，在实验区有多种必修课程实施的模式：
《化学1》、《化学2》有在一个学期内学完的，也有在一个学年内学完的。
在课时紧的前提下，是着眼于课程标准循序渐进，还是立足传统的高考目标一步到位，直接影响学生的学习兴趣。
实践证明，在必修阶段，循序渐进，给学生更多成功的体验，激发学生的学习兴趣，使学生喜爱化学，对学生积极主动学习选修化学课程是极为有利的。
4.教教科书与用教科书的关系
传统课程重视教教科书，教师的教学创造力为教科书所局限。
新课程提倡用教科书教，即创造性地使用教科书培养学生的科学素养。
如果说深刻理解教材、精心设计教学过程是有效使用新教材的前提、基础，那么，创造性地使用新教材是在这基础上的一个提升。
创造性地使用新教材，要求教师对教科书知识结构内容的适当调整，合理开发利用课程资源。
教材处理是教师教学的前提。
除了要求教师深刻
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