李 鑫 于洪浩
(沈阳理工大学材料科学与工程学院 辽宁·沈阳 110159)
化学是具有完备体系的自然科学的重要组成之一。它本身应是连贯的、系统的。目前,人为的区别高中化学和大学化学内容体系是不正确的,这样会造成高中化学学习和大学化学学习的分割,不能让考入大学的新生较快较好的适应大学的学习方式。在此应注重高中和大学化学的关联性。
大学四大基础的化学中,与高中化学教材的知识体系联系最紧密的就是无机化学。无机化学是大部分理工科专业学生大一的必修课程,是化学深入学习的必备基础,在大学课程中占据着重要的地位。然而,在无机化学教学中,我们发现大一学生对无机化学的学习存在着接受不良的现象。希望通过高中和大学化学教材对比,注重教材的衔接性,为寻找接受不良的原因和解决学习思维转变问题提供可参考的依据。
《普通高中课程标准实验教科书》(人教版)和《无机化学》第2版,张祖德编著。
(1)对比人教版高中化学教材(主要是选修四《化学反应原理》)(以下部分内容将教材简称选修四)和《无机化学》第2版的内容,找出知识点之间的对应关系。
(2)针对教材知识点,从分布、呈现方式等角度比较异同。
(3)研究教材衔接性,得出结论。
与中学阶段的化学教学不同,大学阶段的化学教学无论从形式上还是内容上都有着明显的改变。因此,高中教材和大学教材相关内容的衔接必然存在“明显的变化”这一特征。
表1列举了选修四与《无机化学》第2版相近知识点。“化学反应进行的方向”这部分知识在选修四第二章《化学反应速率和化学平衡》中呈现,而在《无机化学》中则在第二章《化学热力学基础》中呈现。《无机化学》中的内容难度更大,知识涉及面更广,并且最大的不同在于选修四中的内容多是从定性的角度分析,而《无机化学》中的内容则引用了大量的数学公式进行了定量的讨论和计算,同时也将化学基本原理进一步细化,详细的知识点对应关系见表2。《无机化学》章节更细,页码从38页到159页,而选修四全书93页。以活化能这个知识点为例,选修四中在绪言第3页中提到“不同的化学反应所需的活化能差别很大,通常只能用实验方法测得,并以测量温度对反应速率的影响为主要方法。因此,温度对某反应速率影响程度,大致反映了该反应活化能的大小。”这段话仅仅有简单的结论,而在无机化学中则要提到著名的阿伦尼乌斯方程,将活化能的计算公式给出,并要求学生会运用计算公式对某一具体反应所需活化能进行计算。
表1:选修四与《无机化学》第2版知识点分布列举
表2:选修四与《无机化学》第2版知识点对比
在教科书中的知识点呈现方式方面,也就是说教科书编写者将化学知识点的内容通过一定的顺序和逻辑呈现给学生。选修四和无机化学知识点有关联性,两者呈现的方式也有一定的关联性。随着学生身份的变化,空间、抽象思维、认知能力方面有提升,这种能力变化,可使知识点与学科结构融合,由浅入深的逻辑顺序呈现出来。选修四则以正文、思考与交流、学与问、科学视野等版块方式呈现,特别是科学视野中的内容才是大学化学的重点。现在的高中课本已经有意识的渗透大学化学的相关内容,通过这种关联性的注重可以让高中对化学感兴趣的同学通过科学搜索,抓住科学视野里的内容线索,进一步打下良好的化学基础,更好的应对大学化学的学习强度。
通过对教材衔接性的研究(见表2),本文对于从事无机化学讲授的的教师与学生作出以下建议:对于学习无机化学的大学生,重要的是注意到大学学习化学从难度、以及思维方式上与高中学习化学都存在很大的不同,并作出相应的调整:要注重理解教材中的例题,特别是计算例题,也要加强课后习题;讨论某个反应或者现象时,要结合数据分析,避免“想当然”的经验主义思维;对于大学化学教师,要帮助学生意识到学习深度的改变,发现上文提到的关联性,通过适当的案例引入和归纳演绎,促进学生知识迁移,达到学以致用的目的。
对比两本教材中相关知识点,发现高中化学教学与大学化学的衔接性,以期能够找到目前大学生对大学化学的学习掌握不好的原因和解决问题的策略。通过对高中化学教材与大学无机化学教材的衔接性研究,为大学教师的教学提供具有参考价值的教学建议,为学习大学无机化学的学生了解教材提供帮助,为大学课程改革提供素材。