“物质的量”中美教材对比反思和创新演绎

孟兆杰

物质的量及其衍生概念和公式是中学化学计算的“敲门砖”，但是这些概念来自西方，有的概念即使“敏化语感”也很难将其融入日常汉语系统中，中西方构词、文化差异给教学带来鸿沟，再加上化学计量学是很多教师和学生没有接触过的领域，让这块“敲门砖”险些成为“拦路虎”。秉着“站在编者高度，体会教材思想”“从西方来，回西方去”的观念，在研究国内教材的同时，研读了美国高中主流教材《科学发现者——化学概念与应用》。既用汉语的思维方式，又用西方的语言系统，对比分析了中美教材的思路和重要知识点的呈现方式，得出了一些有价值的结论并付诸创新演绎。

一、中美教材解析

主要针对：《人教版化学必修一第一章第二节化学计量在实验中的应用第一课时》与《科学发现者——化学概念与应用第12章第一节》

1.人教版化学必修一教材思路及知识点呈现方式解析：

（1）概述部分

先说明化学实验室需称量宏观物质，而化学反应由微粒完成，指出用“物质的量”将其联系起来;用已有计量单位作知识迁移，引出摩尔及物质的量。

（2）物质的量、摩尔、阿伏伽德罗常数

物质的量：附国际七个基本物理量资料卡片

摩尔：用一段正文指出了计量对象是微观粒子并举例说明

阿伏伽德罗常数：书下注释碳十二原子和阿伏伽德罗

三者联系：用一段正文叙述三者及关系，直接给出计算公式

（3）摩尔质量

用两段正文说明1mol物质质量及所含微粒数并附插图;

用两段正文叙述摩尔质量、举例。

附插图：微粒与物质间联系和常见几种物质的摩尔质量（未举例气体）

在学与问中设置一道摩尔质量计算

2.美国高中主流教材《科学发现者——化学概念与应用》教材思路及知识点呈现方式解析：

（1）概述

① 章前附彩图曲别针渗透化学计量学;

② 正文左侧：给出本节预览，包括学习目标，知识回顾;本章内容简要，阅读提示，化学在线链接;

③ 附目录：简介本节，包括起步实验，迷你实验，书后附有家庭小实验（与物质的量和摩尔质量相关）

④ 给出《词源》化学计量法并附图说明一箱、一副、一打。

（2）物质的量、摩尔、阿伏伽德罗常数

物质的量：硬币数类比微粒数，正文指出计量分子数和原子数的标准是物质的量。进一步指出：这个标准的单位是摩尔。

[迷你试验]：不用计数来确定数量。（应用集团思想）数纽扣，给出详细步骤，设置分析讨论

[例题一]：样品中原子数  步骤：分析 方案  实施  检查

用骨灰级硬币收藏家存钱引出问题：银行一个一个数硬币，科学家不能这样数分子，渗透化学计量学可以转换宏观和微观;

附插图：数硬币，一个一个数和称质量计算，后者引入集团思想。（给出了计算过程和结果）

硬币数类比微粒数，正文指出计量分子数和原子数的标准是物质的量。

二、解析对比之反思

1.观察和疑问是一切科学发生的起点。本节中美教材思路大相径庭：

《中》采用“高度归纳式”，并按照逻辑顺序逐步推进。

《美》采用“问题生成式”，采用体验性学习方式。

反思：《美》的“问题生成式”采用“引导发现法”使学生进行“体验式学习”。在教学过程中学生经历了“如何数硬币——如何数分子——数分子的意义，宏观微观转换，应用”，体验了科学家发现，提出，归纳概念的过程，教师不再是灌输知识者而是平等的引导者。《中》在教学过程中，按部就班的灌输，专制的意味更浓些。

2.本节相关概念是高中化学计算的“敲门砖”，计算不能忽视“样例效应”

《中》未出现例题！

《美》设置例题及详解。插图计算也有推导过程。

反思：《美》设置例题及详解，把复杂的计算任务图示化，规则化，有利于学生 “如法炮制”，成为学生解决相似问题的样例。《中》教科书例题的“缺失”加重了教学负荷，降低了学生学习效率。

3.化學实验即呈现方式是化学学习中重要组成，其他形式无法替代

《中》未出现实验！

《美》中设置不同形式的实验：迷你实验 ，家庭实验，甚至用插图“天平托盘两端6个碳原子，6个铁原子”直接说明不同物质的质量不同。“模拟操作”了数纽扣。

反思：此部分概念与生活经验相去甚远，如果缺少实验基础，单凭学生的“思想实验能力”可谓“难上加难”，建议补充实验，最好是可操作性实验。

4.插图是教材上最有力度的语言符号之一，有人说“有表格不用文字，有插图不用表格”不无道理。

《中》概述，概念形成过程中无一插图，到“摩尔质量”处，突然出现大量插图。

《美》中插图多样，适度，精选，分布合理

反思：《中》的 本末倒置，意义不大。而且，摩尔质量众多插图中，未见气体！插图多而不全，效率不高。

《美》中插图多样，适度，精选，插图“天平托盘两端6个碳原子，6个铁原子”直接说明不同物质的质量不同。有效，有说服力。气体质量使用气球，有趣味性。对阿伏伽德罗常数庞大的展示插图，直指学生心理，直接，印象深刻。

使用《中》教学中需用多媒体补充插图。

5.教材内容条理性直接影响学生和教者的思维方式。两教材在此都有缺点。

《中》摩尔质量知识点举例、插图顺序很混乱，举例不分类，插图逻辑性顺序有问题：先叙述一摩尔物质质量与微粒数关系，之后才指明物质质量与微粒数有关系，不符合学生认知规律。

《美》摩尔质量较清晰，按单质，化合物，离子分类。但摩尔与阿伏伽德罗常数叙述混乱，叙述——插图——叙述，有赘述。

反思：智者把复杂之问题变简单，在教学过程中只设置一条主线，或是理论，或是实验，贪心只能导致思路混乱，条理不清。

三、反思

根据以往经验总结出可能出现问题的几个方面，对现在学年学生进行了问卷调查：