基于学科素养培养的初中化学教材比较研究

林旺金 张惠娇

（龙海市实验中学，福建 龙海 363100）

初中学生刚接触化学学科，学科素养尚处于低层次阶段，要逐步形成化学学科素养，教材的引领作用至关重要。教材的编排体系、内容观点以及具体课堂运用教材能力对学生化学学科素养的形成所起的作用是决定性的。目前，初中学校使用的化学教材版本有：人民教育出版社、上海教育出版社、科学出版社和广东教育出版社等出版的几种版本教材（以下分别简称人教版、沪教版、粤教版）。各种版本的教材扣紧课程标准，基于形成和提高初中学生化学学科素养进行合理编排，精心设计，作用彰显。但各种版本的教材对学科素养形成思路和方法不一，各具特色。因此，研究比较各种初中化学教材，从中悟出形成学生化学学科素养的教材编写意图和思想方法，为教材编写者提供一线教师的实践性建议，也为教师课堂设计时对教材进行二次开发服务，同时更为区域性使用教材版本不同但要实行统一考试（如福建省2017年中考全省统考），提供有意义的考试评价建议。

一、基于初步构建认识物质化学观的教材比较

“化学研究什么”是化学教学初始阶段不可回避的问题。为了让学生更直观地去理解认识这一问题，教材应从学生的生活经验和社会发展的现实中去取材。

粤教版教材从身边的化学入手，介绍“化学与家居”“化学与出行”“化学与环境、健康”“化学与社会发展”几个板块的内容，从学生喜闻乐见的生活内容切入，揭示化学学习的内容是什么，化学对个人、家庭和社会有什么用等问题。这样的取材形式非常贴近学生的生活实际，比较自然地让学生形成化学学科中认识物质的基本观点。

沪教版教材介绍了“化学帮助我们正确认识物质”“化学指导人类合理利用资源”“化学促进科学技术的发展”三个方面的内容，试图让学生感受化学在人类社会的发展历程中所起到的重要作用。这样的内容情景设置重在激发学生的求知欲，突出了科学探究性和教科书的实用性。

人教版教材紧扣主题“化学使世界变得更加绚丽多彩”，从人类的衣食住行出发，对化学在“能源、材料、医药、信息、环境和生命科学”等研究领域和在工农业生产中所起的重要作用进行正面直观的科普性陈述，同时以化学的发展史为索引，循序渐进地引出化学的定义，让学生了解化学的研究层次、研究对象和化学的作用。如此布局让学生在接受知识的同时仿佛看到了一部有历史的化学科普片。

三个版本的教材编写坚持课程基本理念，注意从学生已有的经验出发，让学生在熟悉的生活情景和社会实践中去感受化学，了解化学与日常生活的密切关系，对初步构建学生认识物质化学观进行了精心设计。基于具体教学实践和了解，笔者认为粤教版对学生学科素养的构建比较直接，教师备教材、用教材轻松，无需更深入地钻研教材；沪教版、人教版对学生学科素养的达成需要进行教材的二次开发。特别是沪教版，教师要深入了解教材编写的意图，有针对性地使用教材、用好教材。

二、基于科学探究认识物质的教材比较

如何让学生在科学探究中了解科学探究的基本过程和方法，发展科学探究能力，教材中以实验为主的科学探究活动的创设至关重要，起了决定性的导向作用，是提高学生素养的主渠道。

粤教版教材通过“金属铜化学性质的探究”将科学探究的几个要素逐步罗列，让学生从思想到行为按照这些要素进行科学探究活动，有章可循，操作性强，规范性强，以“化学实验室之旅”为主题，图文详尽，详略得当，把化学实验室活生生地搬到了教材上，情景真实，适合学生联想自学。这样有利于学生构建科学探究的系统思维，初步形成科学探究能力。

沪教版教材在第一章第3节第二部分先直接介绍科学探究的一般步骤，既有教材思路的导向，又鼓励学生发散思维，自己设计实验方案并验证自己的假设，伸缩有度，激发学生的学习兴趣，增进科学情感。强调基本的实验操作大胆前卫，例如，以“铜绿的性质实验探究”引出实验过程中的一系列基本操作，并只以附录的形式出现，没有作为课程主要内容进行阐述，对学生已有的实验基础知识要求较高。

人教版教材在第一单元课题2先利用“蜡烛及其燃烧的探究”实验，让学生明白实验探究过程中如何收集证据，通过“对人体吸入的空气和呼出的气体的探究”再次强调现象描述和分析的基本技能，间接地体现探究要素；对学生基本实验操作方面，教材内容花了不少篇幅介绍了实验的操作、注意事项、出现紧急情况时如何自救等，使学生在做实验的同时，能利用所学的化学知识进行自我保护。

由此，人教版教材基于科学探究认识物质内容大多较直观简单，学生普遍容易接受。沪教版、粤教版对教师的科学素养、学生自身能力要求较高，使用该教材的教师在备课的过程中应给予一定的补充和必要的教材处理与开发。

三、基于组成和变化认识物质的教材比较

1.认识物质的微粒观

在物质微观结构知识点方面，粤教版教材先提出“分子本身怎样构成”“分子能不能分割”得出化学反应的实质。然后利用“检查站”的练习，讨论与交流，比较系统、完整地介绍了“如何用原子结构示意图表示原子结构”。最后通过“观察活动”与形象诙谐的图片介绍了离子的形成。但因缺乏必要的适应性练习，容易造成概念模糊，让学生形成化学难学的心理定势。

沪教版教材在第2章学习“氧气、二氧化碳、水”等宏观物质的基础上，将它们引入物质的微观构成中，通过“联想与启示”，让学生带着问题，认识分子和原子。根据典型的化学史，让学生跟着科学家一起探究“原子的构成”；接着利用形象的图片，讲解了相对原子质量，直接突破相对原子质量的理解难题，知识内容衔接非常紧密，环环相扣。最后通过“拓展视野”介绍了“原子结构示意图”和离子的形成。

人教版教材采用较大篇幅的文字，结合部分图片，依次对“氧化汞的分解”进行阐述，总结得出化学变化的微观过程和实质；接着介绍了原子结构、原子核外电子排布和离子的形成，再介绍相对原子质量，内容顺序、知识难点符合学生的认知规律，逐步推进，理论性强。

2.认识物质的变化观

下面，以“中和反应”教学内容为例作分析。

表1 不同版本教材“中和反应”内容的比较

从表1可以看出沪教版教材对该知识内容的教材知识呈现更贴近课标要求，让学生认识到中和反应过程中不仅存在物质的变化，同时伴随着能量的变化，也为高中化学中和热的测定埋下伏笔。粤教版教材采取规范化的实验探究向导，引导学生有目的有计划地完成中和反应的探究实验，并恰到好处地在“长话短说”中，将酸、碱的化学通性进行了归纳总结，顺理成章地引出了复分解反应的条件，符合学生的知识建构原则和认知规律。人教版教材在酸、碱与指示剂变色的知识铺垫下，利用借助酚酞观察酸碱反应的简单实验和反应示意图直观明了地讲解，使学生容易理解中和反应的过程和实质。从一线教师角度看，基于认识物质的变化观，沪教版教材的呈现和应用比较全面。其他两个版本教材在具体教学中要进行补充、消化和拓展。

四、基于真实情景和STSE认识物质的教材比较

下面以“化学能源和资源的利用”知识内容为例进行比较。粤教版教材利用“你知道吗”从学生常见的已有的知识经验出发，得出“什么是化石燃料”的结论，图文介绍了化石燃料的形成，让学生体会到化石燃料分布不均，属于不可再生能源，用一点少一点，逐渐培养学生节俭能源的意识。同时，教材利用现在信息资源辅助教学，指导学生网上获取信息，培养学生利用现代信息手段获得知识。从学生熟悉的生活环境取材，介绍了化石燃料的综合利用，同时在进行石油馏分燃烧的观察得出“含馏分沸点越高，燃烧越不完全，黑烟越浓，为高中有机物的性质学习留下伏笔。

沪教版教材在第9章第1节采用“交流与讨论”，让学生学会利用分类的方法对已有知识进行重组，同时给出“中国节能标志”，让学生感受国家在爱护能源方面做出的行动。接着介绍了化石燃料和目前被广泛使用的清洁能源太阳能和化学电池，设置“观察与思考”让学生在实验中体会化学能转化为电能，为高中电化学的学习做知识铺垫。同时通过“活动与探究”教会学生运用所学的知识解决生活中面临的问题，让学生认识到化学在造福人类的同时，也会危害人类自身安全，培养学生的辩证唯物主义观。

人教版教材首先介绍了化学反应中的能量变化，通过“讨论”抛出问题，让学生联系生活实际，自然引入化石燃料的知识介绍，利用身边的生活事实图片介绍了“什么是化石燃料”“化石燃料的形成”“合理利用与开发化石能源”；通过“讨论”日常频繁所见的“燃气燃烧”实验，教会学生如何使燃料充分燃烧，达到节约使用化石能源的目的。知识衔接紧凑，条理清楚，实例贴近生活，广大师生能普遍接受。

中考评价特点是情境性试题多。置于一个真实情境中来考察学生解读情境，提出问题，找出相关知识点，然后结合情境中的其他相关信息解决问题。从评价的角度来说，三个版本的教材都能顺理成章地利用真实情境进行化学教学。而使用不同版本教材却要实行统一考试，基于真实情景和STSE认识物质成为中考评价必备内容。

五、基于定量和化学用语认识物质的教材比较

1.关于定量问题

粤教版教材第三章3.4将有关化学式的计算安排在化学式的书写之后，每一道例题下面都立即设置练习，讲练结合。第四章在学生已经学习了质量守恒定律和化学方程式书写之后，呈现根据化学方程式的计算，还是利用讲练结合的模式，在两道练习中罗列出解题步骤，规范有关化学方程式的计算步骤，帮助学生减少或避免了在化学方程式计算中出现的书写不规范的失误。

沪教版教材第3章在相对原子质量的定义提出后直接承接相对分子质量的计算，第四章第3节同样将依据化学方程式的计算安排在化学式之后，以“氧化铝的分解”为例介绍了元素质量守恒的计算，让学生通过观察两个同学的不同解题方法，总结元素质量守恒的应用，从易到难，有一定的梯度，凸显“学生为主”的特点。

人教版教材第四单元课题4与粤教版教材保持一致，将有关化学式的计算安排在化学式的书写之后集中进行讲解，利用彩色的背景凸显不同类型的计算过程，但没有及时设计相关练习，建议教师备课上课时适时增加相关练习，帮助学生巩固消化。人教版教材在知识编写上系统性较强，知识脉络清晰，但开放性略低。

2.关于化学用语问题

下面以化学式为例进行分析。粤教版教材第三章3.4“物质构成的表示式”中先提出问题“怎样用式子表示物质的构成”，可以感觉编者的意图是要在提出物质的构成之前做一个铺垫，但分子式的提出反而变成学生学习的负担和累赘。接着从物质分类的角度分别讲解了单质和化合物的化学式书写。方便学生比较学习，系统接纳。

沪教版教材首先通过“物质组成与化学式的关系示意图”从微观角度考查了几种物质的组成和化学式的关系，有助于学生读懂物质的组成和变化的微观示意图，帮助学生轻松地从图像信息题中获取有用信息，同时在“水由分子构成”的前提下提出了分子式，指出分子式中数字表示对应元素的原子个数，该知识编排与用意比粤教版教材好，强化了学生对化学式和物质构成的理解。但是在后续的单质和化合物化学式书写知识内容的呈现上不如粤教版教材和人教版教材清晰，而简单化合物的中文命名比另外两种版本教材更加系统，更加完整。

人教版教材直接给出化学式的定义和意义，通过对实例“H、2H、H2和2H2”中相似的化学符号进行比较，突破学生容易对化学符号产生混淆的难题，接着通过清晰的知识比较，系统、完整、有条理地介绍了化合价化学式的书写，并加以适当的练习进行强化巩固，帮助学生形成清晰的知识脉络。

总之，三种版本的教材各有千秋，因此建议在实际教学中，教师要根据实际情况，将教材内容进行重组、拓展和组合，取长补短，在不同章节、不同知识点上穿插其他教材的知识内容，使教学更加富有时效性。唯有关注初中化学教学的整体布局，把握课程的总体要求，理解教材内容背后的含义，选择、创新教学内容，才能完成培养学生科学素养的重任。