中美高中化学教科书习题比较研究

张世勇+叶丽萍

一、引言

化学习题是化学课堂教学的延续和补充，是将学生应当掌握的教学内容，以问题的形式，通过课堂问答和练习、课外作业和测试等方式进行强化的内容。它以信息反馈为特征来检查、了解和评价学生的学习水平，并通过其反馈教学效果。[1]我国一贯以来都是以教科书为中心的课程与教学，教科书是教学的重要依据，教科书习题作为教科书的重要组成部分，其编写与使用直接影响教与学的质量，因此对教科书习题的研究具有重要的意义。

科学素养是国际理科课程改革的一面旗帜，教科书习题能从另一侧面反映课程改革的科学素养理念，笔者曾对改革开放以来我国主要的初中、高中化学教科书习题进行研究，[2] [3] 本研究从另一角度，选择中美主流化学教科书的习题进行比较，即，我国现行普通高中新课改主流化学教科书——2004年人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《化学》（必修一、必修二），宋心琦主编；美国高中主流理科教材——2008年浙江教育出版社出版的《化学：概念与应用》（上、中、下），菲利普（Phillips J S）等编，王祖浩等译（以下对上述两个版本教科书分别简称为人教版、美国版）。通过两套化学教科书习题的比较分析，为我国高中化学教科书习题的编写与使用提供一些参考意见。

二、中美高中化学教科书习题比较分析

1. 中美高中化学教科书习题的数量比较

对中美两套主流化学教科书的习题从总体上进行统计，具体情况见表1—表5。

表1 人教版必修一习题情况

表2 人教版必修二习题情况

表3 美国版上册习题情况

表4 美国版中册习题情况

表5 美国版下册习题情况

从表1—表5可知，（1）人教版必修一共四章，习题总数为178道。必修二也是四章，总题数是160道。课后习题分布情况为：每节课后设有习题，每章结束后也有复习题，但没设置总复习题，习题不进行类型分类，直接按序号排列。习题数量较少，难度稍偏低，为学生提供更充足的时间发展多方面的科学素养。但现行高中化学教学中很多学校让学生做大量参考书籍中的练习题，在一定程度上也给学生造成了沉重负担。

（2）美国版上册共7章，习题总数为371道。中册为8章，总题数为452道。下册共6章，总题数是309道。课后习题分布情况为：每节课后设有章节习题，每章结束后有复习题和标准化测试，且标准化测试全为选择题。美国版习题设计恰当地把握了习题的数量和类型之间比例关系，有利于学生知识的掌握和能力的提高。

以上五个表格清晰体现了教科书习题在各单元的分布情况：人教版的单元习题数量较少，最多是66道（必修一第4单元《非金属化合物》），最少是26道（必修一第1单元《从实验学化学》）。美国版的单元习题数量适中，最多的是73道（第15章《酸碱反应》），最少的是44道（第18章《有机化学》）。总体来说美国版教科书每单元习题数量要比人教版的多，其中人教版对 “非金属化合物”“有机化合物”单元安排较多习题。美国版对“关于物质的一门科学”“酸、碱和pH”“酸碱反应”安排较多习题。人教版更注重基础，美国版的习题难度更高，并且有梯度地增加习题难度。

2. 中美高中化学教科书习题的问题情境比较

（1）问题情境实践性方面。教育心理学研究表明， 学生对学习内容的认知和钻研，与这些内容发生的情境有密切关系。情境实践性习题多以科学发展、技术进步、社会及生活现象、环境问题（STSE）为情境，考查学生将新知识纳入原有认知结构，综合运用知识与经验对实际问题进行分析、解答的能力。[4]在这方面中美两国都有体现，如：美国版“从外观、价格和耐用性等角度将镀金首饰与真金首饰进行对比”和人教版“我国古代人将碳酸锌、赤铜（氧化亚铜）和木炭混合加热至800 ℃，得到金光闪闪的‘药金，即人造黄金。如今，也有不法珠宝商用人造黄金坑害顾客，请问有效鉴别真金与假金的有效方法有哪些？”但是人教版更多地局限于科学知识方面，缺失了实际应用价值的考虑、缺乏辩证思维的渗透。美国版在习题中体现批判性思维，引导学生辩证地看待新生事物，可以从生活体验、社会效益、化学原理等多个层面进行分析，科学原理与具体实践相结合。如：人教版“一次性电池与充电电池有何根本区别？原因何在？”美国版有类似题目“用可充电电池代替传统类型的电池，有什么优点，又有什么缺点？”

（2）问题情境真实性方面。人教版教科书的习题较为重视知识记忆和技能训练，重视学生思维层面的特定知识训练，对习题情境的真实性要求不够。一些习题情境较为简单，也会出现多道不同情境的习题考查同一个问题，且问题解决模式相同。一些情境丰富的习题，其内容只是表面上有联系，而习题所指的问题、本质却与该生活情境无实际关联。如人教版教材有关制取气体的计算，在作业中，有一道习题如下：

实验室通常用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯，其反应的化学方程式如下：

MnO2+ 4HCl（浓） = MnCl2 + Cl2 ↑+ 2H2O

为进行有关氯气的性质实验，需要4瓶容积为100mL氯气。（室温下，氯气的密度为2.91g/L）

（1）制取4瓶氯气，理论上需要MnO2固体的质量是多少？（浓盐酸过量，并可以补充）

（2）实际称量的MnO2固体的质量必须适当多于理论，主要原因是什么？

消耗的MnO2的量可不可以精确测得？如果不能，那么这个问题有什么意义？如果只是为了训练已学的概念，而将“氧化还原反应”的本质“制取气体”与“物质的质量“的概念强行结合在一起设计问题，对学生正常思维和观察现象的能力是否有利？本题建议设置再设置一问：（3）该反应中，氧化剂是_________，还原剂是__________。并以氯气为问题中心设置提问，就更好些。

美国版的习题专设栏目“概念应用”和“理性思维”，采用较多的生活情境，题在情境中自然诞生，具有很强的真实性，尊重科学知识从现象到本质的思考方向。如：“学生买了一些蒸馏水，测其pH为6.0。然后她把水煮沸，倒满一个容器并盖上盖子，冷却到室温测其pH为7.0。该学生把一半水倒入一个容器并搅拌了五分钟；另一半水她通过麦秆向里面吹气，然后测其pH，发现两个样品的pH均为6.0。请在你的《科学日志》上做一个记录并解释每一步pH的测量结果。”可见美国版习题注重真实的情境，习题层次性强，不强调难度，不人为制造偏题、难题。强调对概念的理解、化学知识技能的掌握，以及实际运用能力的培养。

3. 中美高中化学教科书习题的答案比较

（1）在解题方式上，人教版和美国版有相似之处： 既有学生个人独立完成的，也有小组合作完成的，还有需要教师、家长甚至社区的帮助才能完成的，特别是对实践问题解决的过程也同时成为学生学习和为社会服务的过程。

（2）在答案开放程度上，人教版和美国版都设有开放性习题，注重培养学生的发散性思维、创造性思维、化学语言以及表达能力，如人教版在习题中设有“小论文”“小海报”“小调查研究”等一系列问题；美国版在每章习题中专门设有“写作”一栏，要求学生用化学语言写一些小论文，这也是美国化学教科书的特点之一。在数量上美国版要比人教版的多，可见美国版更注重开放性习题的编写，也更注重学生科学素养的培养。

（3）在答案表达形式上，人教版既有选择、填空题和计算题等简单的书面文字表达，也有复杂的小论文和调查报告的撰写，又有实验操作、制作海报，还有将获得的结论进行讨论、辩论的交流等，如：“请你通过尽可能多的方法、并进行实验区别厨房用的食盐与碳酸钠，并与同学交流”、“通过报纸、杂志、书籍或互联网等，查阅有关氧化还原反应在日常生活、工农业生产和科学技术中应用的几个具体事例，讨论并交流你对氧化还原反应的认识”、“通过社区调查，写一篇有关当地在化学能转化为热能方面的现状、问题及可能的解决办法的调查报告，并与同学交流”、“请查阅资料写一篇关于硅及其化合物对人类文明贡献的小论文，并与同学交流”、“组织辩论会，辩论合理摄取营养与减肥的关系”、“制作一张海报，揭示酗酒的危害”。美国版只有选择题和计算题的简单表达，复杂答案表达有小论文和调查报告的撰写，又有实验操作、制作表格，还有考试小贴士等，如：“用日常用品的标签，研究标签上的物质，写一篇科学小报告”、“以燃素说写一篇作文”、“观察煤炭产量图表回答问题”。从这个角度来看人教版的习题答案表达类型更全面，更利于学生的科学表达能力培养。

三、启示

通过对中美高中化学教科书中的习题比较与分析，能为我国高中化学教科书习题的编制与使用提供诸多科学性建议。

1. 重视习题的学科、学生、社会因素

教科书是课程的重要载体，教科书的编制应充分考虑影响课程的主要因素。化学教科书习题作为教科书的重要组成部分，在其设计与使用时应该改变传统只注重学科因素，应综合考虑化学学科、学生、社会三大因素，体现科学素养理念，促进学生发展。具体来说，教科书习题的编写与使用要考虑三序相结合，即化学学科逻辑顺序、学生的认知顺序、学生的心理发展顺序。化学学科知识技能的逻辑顺序，主要指化学基本概念、基本原理、元素化合物等知识之间的内在逻辑联系；学生的认知顺序，主要是指学生学习知识技能的过程与规律，如由感知到理解、从具体到抽象、从已知到未知、由易到难、由简到繁、从模仿到创造等等；学生的心理发展顺序，主要指不同年龄阶段学生的认识能力水平以及兴趣、需要、情感、态度、意志、性格等个性心理特征。[5]化学教科书习题的编写与使用将知识的逻辑顺序、学生的认识顺序和心理发展顺序结合起来，既考虑化学知识的逻辑顺序，又要根据学生的认识顺序和心理发展顺序，使习题考查既符合知识的逻辑顺序，又符合从感知到理解、由易到难、由简到繁这样一些认识规律和学生的认识能力水平，发挥习题的激励、诊断等功能，促进学生的科学素养全面发展。

2. 提高习题的数量与难度

从中美两套高中化学教科书习题比较可知，我国人教版教科书习题数目偏少，习题难度偏低。笔者对中学化学教学一线调研发现，大多数中学化学教师反映教科书习题偏少，学生仅仅通过做教科书习题，很难达到巩固理解知识、技能、方法等教学目标，教师也难于从学生对教科书习题的解答情况获得较有价值的反馈；而且教科书习题难度偏低，肤浅，考查内容单一、缺乏综合性，缺少多梯度的难度习题，以满足不同水平学生的需求。很多教师认为教科书习题难度还不如本省市的普通高中化学会考题，更谈不上仅做教科书习题来应对高考。因此很有必要适当提高教科书习题的数量与难度。借鉴教育发达国家教科书习题设计经验，将习题练习模块化，设置“练习系列”“练习补丁”“总结性练习”，编制教科书习题配套资源，单独编制成配套作业本。[6]充分考虑习题解答的深广度，设置经典的习题解答示范，以注重解答策略；充分考虑知识间的联系，多设置综合性习题，以适当提高习题难度；设置多样化形式的习题，呈现多梯队难度的习题，以满足不同学生需求。

3. 设置习题的多样化情境

情境是建构主义学习理论的四大要素之一，建构主义学习理论倡导学生通过“合法性边缘参与”学习，构建知识，高中化学新课程标准提出“高中化学教学评价应注意选择具有真实情境的综合性问题”，因此高中化学教科书习题的编写与使用，不应简单强化解答习题的技能，而应设置习题的多样化情境，力求在真实的情境中考查学生对化学基本概念、基本原理以及化学、技术与社会的相互关系的认识和理解。如，液化石油气、天然气等能源以热的形式供给人们需要的能量。试以它们的主要成分C、C3H8和CH4为代表，写出燃烧过程的化学方程式，指出它们在提供相同热量时哪一种燃料对环境造成的负面影响最小（燃烧1molC、C3H8和CH4分别放出的热量为393.5 kJ、2219.1 kJ和890.3 kJ），这样的习题设计就能较好体现上述要求。化学教科书习题的编写与使用，可从医药、材料、能源、生活与日用品、化工、环境与环保、现代技术等领域选材设置情境，测试学生在真实问题情境中应用化学知识技能解决问题，考查学生的综合能力和对社会的关注、态度及价值观。这也是近年来化学新课程高考的热点。[7]

4. 开放习题的解答过程与结果

高中化学新课程标准中关于教科书的编写建议提出“习题类型要多样化，要增加开放题的比例，要鼓励学生综合运用已学知识，从不同角度、不同层次进行思考，创造性地解决问题”。因此高中化学教科书习题的编写与使用应注重习题的开放性，这不仅指解答过程开放，且习题答案也是开放性的，如解题步骤多样，实验设计方案多样，习题答案多样。如由教科书上氨气的喷泉实验挖掘课堂生成资源，设计开放性习题，还有哪些操作、哪些气体和溶液也能产生喷泉？以此来考查学生对化学基础知识、基本原理的认知和理解，促进学生对知识的迁移应用，培养学生的发散性思维、创造性思维，提高学生的创新精神和实践能力，从而发展学生的科学素养。

5. 挖掘习题的教学价值

基础教育新课程改革提出教学评价应“改变过分强调甄别与选拔的功能，发挥评价促进学生发展、提高和改进教学实践的功能”。因此在高中化学教科书习题编写与使用中，我们要克服“见分不见人”的应试教育评价方式，重视教科书基础习题的教学诊断功能，加强学生对化学科学本质的理解，发挥习题教学促进学生发展的教育功能。积极倡导化学教科书习题评价目标内容全面化、评价主体多元化、评价方式多样化、评价时机全程化，通过教科书习题教学，学生在自主、合作、探究中发展和提高科学素养。[8]

参考文献：

[1] 张慧玲.普通高中课程标准化学实验教科书中习题的比较研究[D].北京：首都师范大学，2008.

[2] 张世勇.改革开放以来我国初中化学教科书习题的演变研究[J].教育理论与实践，2012（3）：44-47.

[3][8] 张世勇. 改革开放以来我国高中化学教科书习题的变化与评析[J]. 教育测量与评价，2013（5）：29-34.

[4] 周青，王燕.美国高中化学教材习题特点分析[J]. 外国中小学教育，2006（5）：43-45.

[5] 阎立泽，韩庆奎等.化学教学论[M]. 北京：科学出版社，2004：59

[6] 吴俊明，李艳灵. 关于高中化学新教材练习设计和练习教学的思考[J]. 课程.教材.教法，2005（11）：56-61.

[7] 张世勇，黄承鑫. 科学素养教育下高考化学STS试题特点分析与启示[J]. 教育理论与实践，2011（1）：19-21.

3. 中美高中化学教科书习题的答案比较

（1）在解题方式上，人教版和美国版有相似之处： 既有学生个人独立完成的，也有小组合作完成的，还有需要教师、家长甚至社区的帮助才能完成的，特别是对实践问题解决的过程也同时成为学生学习和为社会服务的过程。

（2）在答案开放程度上，人教版和美国版都设有开放性习题，注重培养学生的发散性思维、创造性思维、化学语言以及表达能力，如人教版在习题中设有“小论文”“小海报”“小调查研究”等一系列问题；美国版在每章习题中专门设有“写作”一栏，要求学生用化学语言写一些小论文，这也是美国化学教科书的特点之一。在数量上美国版要比人教版的多，可见美国版更注重开放性习题的编写，也更注重学生科学素养的培养。

（3）在答案表达形式上，人教版既有选择、填空题和计算题等简单的书面文字表达，也有复杂的小论文和调查报告的撰写，又有实验操作、制作海报，还有将获得的结论进行讨论、辩论的交流等，如：“请你通过尽可能多的方法、并进行实验区别厨房用的食盐与碳酸钠，并与同学交流”、“通过报纸、杂志、书籍或互联网等，查阅有关氧化还原反应在日常生活、工农业生产和科学技术中应用的几个具体事例，讨论并交流你对氧化还原反应的认识”、“通过社区调查，写一篇有关当地在化学能转化为热能方面的现状、问题及可能的解决办法的调查报告，并与同学交流”、“请查阅资料写一篇关于硅及其化合物对人类文明贡献的小论文，并与同学交流”、“组织辩论会，辩论合理摄取营养与减肥的关系”、“制作一张海报，揭示酗酒的危害”。美国版只有选择题和计算题的简单表达，复杂答案表达有小论文和调查报告的撰写，又有实验操作、制作表格，还有考试小贴士等，如：“用日常用品的标签，研究标签上的物质，写一篇科学小报告”、“以燃素说写一篇作文”、“观察煤炭产量图表回答问题”。从这个角度来看人教版的习题答案表达类型更全面，更利于学生的科学表达能力培养。

三、启示

通过对中美高中化学教科书中的习题比较与分析，能为我国高中化学教科书习题的编制与使用提供诸多科学性建议。

1. 重视习题的学科、学生、社会因素

教科书是课程的重要载体，教科书的编制应充分考虑影响课程的主要因素。化学教科书习题作为教科书的重要组成部分，在其设计与使用时应该改变传统只注重学科因素，应综合考虑化学学科、学生、社会三大因素，体现科学素养理念，促进学生发展。具体来说，教科书习题的编写与使用要考虑三序相结合，即化学学科逻辑顺序、学生的认知顺序、学生的心理发展顺序。化学学科知识技能的逻辑顺序，主要指化学基本概念、基本原理、元素化合物等知识之间的内在逻辑联系；学生的认知顺序，主要是指学生学习知识技能的过程与规律，如由感知到理解、从具体到抽象、从已知到未知、由易到难、由简到繁、从模仿到创造等等；学生的心理发展顺序，主要指不同年龄阶段学生的认识能力水平以及兴趣、需要、情感、态度、意志、性格等个性心理特征。[5]化学教科书习题的编写与使用将知识的逻辑顺序、学生的认识顺序和心理发展顺序结合起来，既考虑化学知识的逻辑顺序，又要根据学生的认识顺序和心理发展顺序，使习题考查既符合知识的逻辑顺序，又符合从感知到理解、由易到难、由简到繁这样一些认识规律和学生的认识能力水平，发挥习题的激励、诊断等功能，促进学生的科学素养全面发展。

2. 提高习题的数量与难度

从中美两套高中化学教科书习题比较可知，我国人教版教科书习题数目偏少，习题难度偏低。笔者对中学化学教学一线调研发现，大多数中学化学教师反映教科书习题偏少，学生仅仅通过做教科书习题，很难达到巩固理解知识、技能、方法等教学目标，教师也难于从学生对教科书习题的解答情况获得较有价值的反馈；而且教科书习题难度偏低，肤浅，考查内容单一、缺乏综合性，缺少多梯度的难度习题，以满足不同水平学生的需求。很多教师认为教科书习题难度还不如本省市的普通高中化学会考题，更谈不上仅做教科书习题来应对高考。因此很有必要适当提高教科书习题的数量与难度。借鉴教育发达国家教科书习题设计经验，将习题练习模块化，设置“练习系列”“练习补丁”“总结性练习”，编制教科书习题配套资源，单独编制成配套作业本。[6]充分考虑习题解答的深广度，设置经典的习题解答示范，以注重解答策略；充分考虑知识间的联系，多设置综合性习题，以适当提高习题难度；设置多样化形式的习题，呈现多梯队难度的习题，以满足不同学生需求。

3. 设置习题的多样化情境

情境是建构主义学习理论的四大要素之一，建构主义学习理论倡导学生通过“合法性边缘参与”学习，构建知识，高中化学新课程标准提出“高中化学教学评价应注意选择具有真实情境的综合性问题”，因此高中化学教科书习题的编写与使用，不应简单强化解答习题的技能，而应设置习题的多样化情境，力求在真实的情境中考查学生对化学基本概念、基本原理以及化学、技术与社会的相互关系的认识和理解。如，液化石油气、天然气等能源以热的形式供给人们需要的能量。试以它们的主要成分C、C3H8和CH4为代表，写出燃烧过程的化学方程式，指出它们在提供相同热量时哪一种燃料对环境造成的负面影响最小（燃烧1molC、C3H8和CH4分别放出的热量为393.5 kJ、2219.1 kJ和890.3 kJ），这样的习题设计就能较好体现上述要求。化学教科书习题的编写与使用，可从医药、材料、能源、生活与日用品、化工、环境与环保、现代技术等领域选材设置情境，测试学生在真实问题情境中应用化学知识技能解决问题，考查学生的综合能力和对社会的关注、态度及价值观。这也是近年来化学新课程高考的热点。[7]

4. 开放习题的解答过程与结果

高中化学新课程标准中关于教科书的编写建议提出“习题类型要多样化，要增加开放题的比例，要鼓励学生综合运用已学知识，从不同角度、不同层次进行思考，创造性地解决问题”。因此高中化学教科书习题的编写与使用应注重习题的开放性，这不仅指解答过程开放，且习题答案也是开放性的，如解题步骤多样，实验设计方案多样，习题答案多样。如由教科书上氨气的喷泉实验挖掘课堂生成资源，设计开放性习题，还有哪些操作、哪些气体和溶液也能产生喷泉？以此来考查学生对化学基础知识、基本原理的认知和理解，促进学生对知识的迁移应用，培养学生的发散性思维、创造性思维，提高学生的创新精神和实践能力，从而发展学生的科学素养。

5. 挖掘习题的教学价值

基础教育新课程改革提出教学评价应“改变过分强调甄别与选拔的功能，发挥评价促进学生发展、提高和改进教学实践的功能”。因此在高中化学教科书习题编写与使用中，我们要克服“见分不见人”的应试教育评价方式，重视教科书基础习题的教学诊断功能，加强学生对化学科学本质的理解，发挥习题教学促进学生发展的教育功能。积极倡导化学教科书习题评价目标内容全面化、评价主体多元化、评价方式多样化、评价时机全程化，通过教科书习题教学，学生在自主、合作、探究中发展和提高科学素养。[8]

参考文献：

[1] 张慧玲.普通高中课程标准化学实验教科书中习题的比较研究[D].北京：首都师范大学，2008.

[2] 张世勇.改革开放以来我国初中化学教科书习题的演变研究[J].教育理论与实践，2012（3）：44-47.

[3][8] 张世勇. 改革开放以来我国高中化学教科书习题的变化与评析[J]. 教育测量与评价，2013（5）：29-34.

[4] 周青，王燕.美国高中化学教材习题特点分析[J]. 外国中小学教育，2006（5）：43-45.

[5] 阎立泽，韩庆奎等.化学教学论[M]. 北京：科学出版社，2004：59

[6] 吴俊明，李艳灵. 关于高中化学新教材练习设计和练习教学的思考[J]. 课程.教材.教法，2005（11）：56-61.

[7] 张世勇，黄承鑫. 科学素养教育下高考化学STS试题特点分析与启示[J]. 教育理论与实践，2011（1）：19-21.

3. 中美高中化学教科书习题的答案比较

（1）在解题方式上，人教版和美国版有相似之处： 既有学生个人独立完成的，也有小组合作完成的，还有需要教师、家长甚至社区的帮助才能完成的，特别是对实践问题解决的过程也同时成为学生学习和为社会服务的过程。

（2）在答案开放程度上，人教版和美国版都设有开放性习题，注重培养学生的发散性思维、创造性思维、化学语言以及表达能力，如人教版在习题中设有“小论文”“小海报”“小调查研究”等一系列问题；美国版在每章习题中专门设有“写作”一栏，要求学生用化学语言写一些小论文，这也是美国化学教科书的特点之一。在数量上美国版要比人教版的多，可见美国版更注重开放性习题的编写，也更注重学生科学素养的培养。

（3）在答案表达形式上，人教版既有选择、填空题和计算题等简单的书面文字表达，也有复杂的小论文和调查报告的撰写，又有实验操作、制作海报，还有将获得的结论进行讨论、辩论的交流等，如：“请你通过尽可能多的方法、并进行实验区别厨房用的食盐与碳酸钠，并与同学交流”、“通过报纸、杂志、书籍或互联网等，查阅有关氧化还原反应在日常生活、工农业生产和科学技术中应用的几个具体事例，讨论并交流你对氧化还原反应的认识”、“通过社区调查，写一篇有关当地在化学能转化为热能方面的现状、问题及可能的解决办法的调查报告，并与同学交流”、“请查阅资料写一篇关于硅及其化合物对人类文明贡献的小论文，并与同学交流”、“组织辩论会，辩论合理摄取营养与减肥的关系”、“制作一张海报，揭示酗酒的危害”。美国版只有选择题和计算题的简单表达，复杂答案表达有小论文和调查报告的撰写，又有实验操作、制作表格，还有考试小贴士等，如：“用日常用品的标签，研究标签上的物质，写一篇科学小报告”、“以燃素说写一篇作文”、“观察煤炭产量图表回答问题”。从这个角度来看人教版的习题答案表达类型更全面，更利于学生的科学表达能力培养。

三、启示

通过对中美高中化学教科书中的习题比较与分析，能为我国高中化学教科书习题的编制与使用提供诸多科学性建议。

1. 重视习题的学科、学生、社会因素

教科书是课程的重要载体，教科书的编制应充分考虑影响课程的主要因素。化学教科书习题作为教科书的重要组成部分，在其设计与使用时应该改变传统只注重学科因素，应综合考虑化学学科、学生、社会三大因素，体现科学素养理念，促进学生发展。具体来说，教科书习题的编写与使用要考虑三序相结合，即化学学科逻辑顺序、学生的认知顺序、学生的心理发展顺序。化学学科知识技能的逻辑顺序，主要指化学基本概念、基本原理、元素化合物等知识之间的内在逻辑联系；学生的认知顺序，主要是指学生学习知识技能的过程与规律，如由感知到理解、从具体到抽象、从已知到未知、由易到难、由简到繁、从模仿到创造等等；学生的心理发展顺序，主要指不同年龄阶段学生的认识能力水平以及兴趣、需要、情感、态度、意志、性格等个性心理特征。[5]化学教科书习题的编写与使用将知识的逻辑顺序、学生的认识顺序和心理发展顺序结合起来，既考虑化学知识的逻辑顺序，又要根据学生的认识顺序和心理发展顺序，使习题考查既符合知识的逻辑顺序，又符合从感知到理解、由易到难、由简到繁这样一些认识规律和学生的认识能力水平，发挥习题的激励、诊断等功能，促进学生的科学素养全面发展。

2. 提高习题的数量与难度

从中美两套高中化学教科书习题比较可知，我国人教版教科书习题数目偏少，习题难度偏低。笔者对中学化学教学一线调研发现，大多数中学化学教师反映教科书习题偏少，学生仅仅通过做教科书习题，很难达到巩固理解知识、技能、方法等教学目标，教师也难于从学生对教科书习题的解答情况获得较有价值的反馈；而且教科书习题难度偏低，肤浅，考查内容单一、缺乏综合性，缺少多梯度的难度习题，以满足不同水平学生的需求。很多教师认为教科书习题难度还不如本省市的普通高中化学会考题，更谈不上仅做教科书习题来应对高考。因此很有必要适当提高教科书习题的数量与难度。借鉴教育发达国家教科书习题设计经验，将习题练习模块化，设置“练习系列”“练习补丁”“总结性练习”，编制教科书习题配套资源，单独编制成配套作业本。[6]充分考虑习题解答的深广度，设置经典的习题解答示范，以注重解答策略；充分考虑知识间的联系，多设置综合性习题，以适当提高习题难度；设置多样化形式的习题，呈现多梯队难度的习题，以满足不同学生需求。

3. 设置习题的多样化情境

情境是建构主义学习理论的四大要素之一，建构主义学习理论倡导学生通过“合法性边缘参与”学习，构建知识，高中化学新课程标准提出“高中化学教学评价应注意选择具有真实情境的综合性问题”，因此高中化学教科书习题的编写与使用，不应简单强化解答习题的技能，而应设置习题的多样化情境，力求在真实的情境中考查学生对化学基本概念、基本原理以及化学、技术与社会的相互关系的认识和理解。如，液化石油气、天然气等能源以热的形式供给人们需要的能量。试以它们的主要成分C、C3H8和CH4为代表，写出燃烧过程的化学方程式，指出它们在提供相同热量时哪一种燃料对环境造成的负面影响最小（燃烧1molC、C3H8和CH4分别放出的热量为393.5 kJ、2219.1 kJ和890.3 kJ），这样的习题设计就能较好体现上述要求。化学教科书习题的编写与使用，可从医药、材料、能源、生活与日用品、化工、环境与环保、现代技术等领域选材设置情境，测试学生在真实问题情境中应用化学知识技能解决问题，考查学生的综合能力和对社会的关注、态度及价值观。这也是近年来化学新课程高考的热点。[7]

4. 开放习题的解答过程与结果

高中化学新课程标准中关于教科书的编写建议提出“习题类型要多样化，要增加开放题的比例，要鼓励学生综合运用已学知识，从不同角度、不同层次进行思考，创造性地解决问题”。因此高中化学教科书习题的编写与使用应注重习题的开放性，这不仅指解答过程开放，且习题答案也是开放性的，如解题步骤多样，实验设计方案多样，习题答案多样。如由教科书上氨气的喷泉实验挖掘课堂生成资源，设计开放性习题，还有哪些操作、哪些气体和溶液也能产生喷泉？以此来考查学生对化学基础知识、基本原理的认知和理解，促进学生对知识的迁移应用，培养学生的发散性思维、创造性思维，提高学生的创新精神和实践能力，从而发展学生的科学素养。

5. 挖掘习题的教学价值

基础教育新课程改革提出教学评价应“改变过分强调甄别与选拔的功能，发挥评价促进学生发展、提高和改进教学实践的功能”。因此在高中化学教科书习题编写与使用中，我们要克服“见分不见人”的应试教育评价方式，重视教科书基础习题的教学诊断功能，加强学生对化学科学本质的理解，发挥习题教学促进学生发展的教育功能。积极倡导化学教科书习题评价目标内容全面化、评价主体多元化、评价方式多样化、评价时机全程化，通过教科书习题教学，学生在自主、合作、探究中发展和提高科学素养。[8]

参考文献：

[1] 张慧玲.普通高中课程标准化学实验教科书中习题的比较研究[D].北京：首都师范大学，2008.

[2] 张世勇.改革开放以来我国初中化学教科书习题的演变研究[J].教育理论与实践，2012（3）：44-47.

[3][8] 张世勇. 改革开放以来我国高中化学教科书习题的变化与评析[J]. 教育测量与评价，2013（5）：29-34.

[4] 周青，王燕.美国高中化学教材习题特点分析[J]. 外国中小学教育，2006（5）：43-45.

[5] 阎立泽，韩庆奎等.化学教学论[M]. 北京：科学出版社，2004：59

[6] 吴俊明，李艳灵. 关于高中化学新教材练习设计和练习教学的思考[J]. 课程.教材.教法，2005（11）：56-61.

[7] 张世勇，黄承鑫. 科学素养教育下高考化学STS试题特点分析与启示[J]. 教育理论与实践，2011（1）：19-21.