人教版与苏教版高中化学教材的比较研究——以“物质的检验”为例

文∣欧阳志斌

一、问题的提出

物质的检验是高中生必须掌握的化学实验基础知识和基本技能，它是引导学生树立安全意识和环保意识，激发学生对化学实验探究的好奇心和兴趣，养成注重实证、严谨求实的科学态度，增强合作探究意识，形成独立思考、敢于质疑和勇于创新的精神的重要载体。[1]物质的检验是化学家研究物质的重要环节，它要求学生能根据物质的特征反应和干扰因素选取适当的检验试剂，初步学会常见物质的检验方法，难点在于基于化学反应原理对实验现象进行合理解释与推断，核心是形成物质检验的思想方法。[2]“物质的检验”知识内容在人民教育出版社2020年出版的《普通高中教科书·化学(必修第一、二册)》(简称“2019年版”教材)和2017年出版的《普通高中教科书·化学(必修)》(简称“2007年版教材”)、江苏教育出版社2020年出版的《普通高中教科书·化学(必修第一、二册)》(简称“2020年版教材”)和2016年出版的《普通高中教科书·化学(必修)》(简称“2014年版教材”)的编排方式不尽相同，实践表明，不同的编排方式影响着该知识内容教与学的效果。

二、“物质的检验”知识内容的比较研究

高中化学教材中“物质的检验”的知识内容主要包括“焰色反应，Fe3+、Cl-、SO42-及NH4+的检验”。

经以上对比，无论是高中化学人教版2017年版教材还是2009年版教材，均没有把“物质的检验”单独安排成一个章节或单元内容，而是把它分散在部分章节的相关知识中。人教版2007年版教材把“SO42-、Cl-的检验”穿插在“混合物的分离和提纯”中，在后续相应的元素化合物知识中没有再次呈现，而2019年版教材中的“SO42-、Cl-的检验”则分别独立安排在相应元素化合物知识内容中；对于“焰色反应”，两个版本教材均安排在“钠的化合物”中，不同之处在于2007年版教材称之为“焰

表1 人教版教材中“物质的检验”知识内容的比较

色反应”，2019年版教材则称之为“焰色试验”,与《普通高中化学课程标准(2017年版)》的提法一致。对“Fe3+的检验”，两版教材采用了相同的编排方式；对“NH4+的检验”，2007年版教材中未提及，而2019年版教材明确指出：“在实验室中，常利用铵盐与强碱反应产生氨这一性质来检验铵根离子的存在。”

表2 苏教版教材中“物质的检验”知识内容的比较

经对比，无论是高中化学苏教版2020年版教材还是2014年版教材，都把“物质的检验”教学独立安排成一个课时内容，主要介绍NH4+、Cl-、SO42-的检验方法及焰色反应，介绍仪器分析方法，呈现的形式大同小异，相当于2014年版教材，栏目由“活动与探究”改为“观察思考”。从实验操作上来说，要求降低了，增设了“学科提炼”栏目；Fe3+的检验都是在铁及其化合物的知识中介绍，栏目由“信息提示”改为“方法导引”。苏教版2020年版教材对“物质的检验”内容的编排几乎没有变化，亮点就是突出了物质检验的思想方法。

表3 人教版与苏教版教材中“物质的检验”知识内容的比较

对比分析人教版与苏教版最新出版的教材，我们发现，人教版2019年版教材是在学生学习完了“离子反应”知识之后，分散在“氯及其化合物”“钠及其化合物”“硫及其化合物”“氮及其化合物”“铁及其化合物”中分别介绍Cl-的检验、焰色试验、SO42-的检验、NH4+的检验、Fe3+的检验，这样的编排方式充分体现了“新课程标准指引下的运用核心概念和反应原理认识和研究元素化合物的性质及变化，以元素化合物知识为载体和认识对象，发展学生对于离子反应等核心概念的深入认识和理解”的编排理念。由于不少学生误认为“焰色反应”属于化学反应，人教版2019年版教材把“焰色反应”改称为“焰色试验”。苏教版2020年版教材则以主题“物质的检验”集中介绍了NH4+、Cl-、SO42-的检验方法及焰色反应，还提及了仪器分析法分析和测定物质的组成，体现了“化学分析”与“仪器分析”的统一，从而让学生了解物质检验方法的多样性，强调了物质检验的思想方法，有利于学生建立完整的物质检验的认知框架，提升学生的知识结构化水平和认识结构化水平。

三、教材处理的建议

对比分析教材有关知识内容的编排顺序、呈现方式、编排意图的目的在于取长补短。基于以上对比分析，人教版2019年版教材对“物质的检验”的内容编排遵循“在认识元素化合物性质及变化的基础上依据离子反应的概念原理学习离子的检验”的呈现方式，这样的安排非常符合高中学生的认知和能力发展的规律，另外还设置了干扰离子的对比实验的教学内容，这对于学生理解“离子的检验”的试剂选择和滴加顺序是大有裨益的，也是必需的。教材这样的用心安排旨在引导学生运用所学元素化合物知识和离子反应原理解决实际问题，达到学以致用的学习目的，培养学生基于“证据”推理“物质检验的方法”，通过干扰离子的对比实验，帮助学生从相对综合而复杂的情境中识别问题、分析问题和解决问题，进而发展学生的思辨能力和高阶思维，引导学生自主进行有意义的知识建构，提升学生从学科观念的整体角度认识“物质的检验”的学科价值。教师在进行有关离子检验的课堂教学时应充分发挥化学实验的功能价值，积极组织好实验教学，务必进行学生分组实验，切不可采取讲实验、播实验的教学方式。

苏教版2020年版教材把“物质的检验”单独安排成一个课时内容，很好地突出了“物质的检验”作为研究物质的基本方法的重要作用，教材非常重视教学内容的结构化设计和学生认识方式的发展。教材基于物质分类(每种离子的检验都采用了两种物质，如NH4+的检验采用了氯化铵和硫酸铵溶液分别与氢氧化钠溶液在加热下反应)的视角，通过“观察思考”栏目分别介绍了NH4+、Cl-、SO42-的检验方法及焰色反应。遗憾的是，由于“物质的检验”被集中安排在“离子反应”和相应的元素化合物知识之前，教材并没有在此处安排干扰离子的对比实验。考虑到高一学生刚接触物质检验的知识，教材把实验由学习自主进行实验研究的“活动与探究”设置为“教师演示—学生观察—基于实验现象得出结论”的“观察思考”，这对学生理解NH4+、Cl-、SO42-等离子检验的化学原理造成了巨大的困难，学生对离子的检验只能停留在浅层的宏观认识层面，无法从微观角度乃至“宏观—微观—符号”相结合的视角认识和理解，这就要求教师在后续教学对应的元素化合物知识时，再次对有关离子的检验进行补偿性实验教学，并增加干扰离子的对比实验探究，这为高一化学课时紧张的现实增加了教与学的负担。

四、高三复习教学的建议

物质的检验是化学家研究物质的实验方法和重要手段，属于化学实验教学的重要内容，在生产、生活和科学研究中，人们经常需要测定物质的组成，以确定它是哪种物质(即进行物质的检验)。在高三复习教学阶段，虽然学生已经掌握了一定的物质检验知识，但不够系统化，需进一步提炼和总结，物质检验的高三复习教学建议采取主题式复习教学模式。

教学时，首先，让学生明确物质检验的意义和价值，并充分明确进行物质检验的依据或策略，教学过程中充分发挥学生的自主性。在进行复习课导入时，通过播放有关“物质的检验”应用视频短片，如为保证公平竞赛，在大型运动会上会进行兴奋剂检测，检查身体时对血糖血脂的检验，质检员对生产的产品质量标准的检验等，让学生明确物质检验的应用价值。然后提出问题“如何确认所买的衣服是真丝还是合成纤维”，以唤醒学生的前知识，为复习教学做好准备。

其次，根据学科核心素养的培养目标创设相应的教学情境，提出具体的任务，让学生在真实而有价值的问题解决中提升对物质性质及变化的认识和理解，进一步发展对离子反应、氧化还原反应等核心概念的认识，引导学生建构物质检验的知识结构。例如，设置教学情境，展示某抗秧苗病菌的农药袋上的标签，该农药含有碳酸铵和硫酸铜两种成分。让学生思考如何通过实验确认该农药中含有铵根离子、碳酸根离子和硫酸根离子，指出所用的试剂及预期观察到的现象、反应的离子方程式。

最后，以物质的检验为活动载体，在实验中引导学生树立实验安全意识，掌握有关仪器的安全操作步骤，了解防止事故发生的具体措施，从而提升学生实验操作能力，使学生学会实验方案设计、实验现象分析，形成实事求是、严谨细致的科学态度，养成批判精神和创新意识；学会独立或与同学合作完成实验，记录实验现象，并主动思考与交流，逐步形成良好的实验习惯。

五、结语

对教材进行比较研究，是为了吸取不同版本教材编写的优点，取长补短，从而为重构教材、对教材进行二次开发提供可参考的依据。教师只有在充分了解教材内容和编排特点的基础上，才能实现从“教教材”到“用教材”的转变，才能充分发挥教材对教与学的引领作用。