中新化学教材中“化学反应速率”的对比研究
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作者:官丽敏 李学强
摘 要 对中新两国化学教材中“化学反应速率”的相关内容进行对比和分析，试图发现教材设计的特点，分别从教材的体系结构、栏目设置、内容编排等方面寻求我国人教版教材与新加坡教材的异同和特色，为教材编写提供借鉴。
关键词 中学;化学教材;化学反应速率;核心素养
中图分类号：G642 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2019）23-0130-03
1 前言
新加坡十分重视人力资源的开发和利用，其初中教育以精英教育为主[1]。在新加坡，小学开始接触化学，化学知识的学习贯穿整个中学学习阶段，意在培养学生的科学探究能力和创新思维，为之后的学习打基础。本文选择新加坡化学教材Discover Chemistry Normal（A）SN（下文简称新加坡教材）和我国人教版化学教材进行对比研究。由于我国初中化学教材中并未直接提及“化学反应速率”的相关内容，因此，本文将我国人教版高中化学选修4《化学反应原理》与新加坡教材进行对比。
2 中新化学教材结构与栏目设置的对比分析
中新化学教材栏目设置对比分析 新加坡教材中所有栏目可概括为五大类。
1）信息提示类栏目，包含链接、化学助手、卡通、信息图，这个模块主要将知识以漫画、卡通、图片等形式进行呈现，注重图文解析，便于学生理解和掌握概念。
2）实验探究类栏目，包括实验、科学技能和试一试，这部分内容偏重理论与实际结合，强调知识在生活中的应用。
3）课外资料类栏目，主要是“珍闻”和“今日化学”。“珍闻”提供的是与化学有关但源于课外的资讯。“今日化学”选择有实际教育意义的社会事件，凸显了与时俱进的特点。该栏目将化学知识与前沿紧密结合，体现了教材对科学前沿的关注;还将发生在本国的真实案例设置为栏目内容，具有明显的本土特色，培养学生的化学核心素养——社会责任[2]。
4）归纳总结类栏目，包括“核心概念”和“概念图”。“概念图”将整章中所有的核心概念按宏观—微观的形式进行归纳，这种方式可帮助学生理解核心概念，逐渐完善知识体系。
5）思考练习类栏目，包括“快速检测”“自我检测”和“练习”三类。前两类在内容上主要是围绕新知识所设计的习题。 “练习”有“基础”“挑战”两个层次，供学习水平不同的学生进行复习巩固，以期达到因材施教的目的。设置这类栏目能帮助教师及时掌握学生的学习情况，有针对性地进行个别辅导。
我国人教版化学教材在栏目设置上如表1所示。可以看出，在栏目设置上，中新两版教材有一定的共同点，都是通过对核心知识点的归纳总结帮助学生更好地掌握知识，只是表述方式不同。相比之下，新加坡教材的栏目多而新颖，实用性也更强。
中新化學教材体系结构对比分析 人教版化学教材由五部分组成：引言、目录、章结构、归纳与整理和习题。在“化学反应速率”章节，引言概括了本部分内容的重要性，主要介绍日常生活中与化学反应速率息息相关的事物;目录中列出各章的标题和小标题所在页数;人教版教材始终使用章节式结构;归纳与整理中总结了本章的知识框架以及重点掌握知识，有利于学生准确掌握知识，进行复习巩固。在教材体系结构设置上，新加坡教材与我国人教版教材有很多相似的地方，如也由引言、目录、章结构、总结以及习题组成。
3 中新化学教材“化学反应速率”内容编排方式的对比分析
在“化学反应速率”的编排方式上，中新两国教材有所不同。我国人教版教材在内容编排主要采用由浅及深的方式。在九年级《化学》（上册）第七单元中首次提到缓慢氧化的概念，使学生初步认识到化学反应是有速度的。高中阶段在人教版教材（必修2）第二章第四节粗略地介绍了化学反应速率和限度，利用学生学过的H2O2分解制取O2实验，探究影响化学反应速率的因素，让学生从宏观角度体会化学反应速率。最后在选修4《化学反应原理》中第二章系统地介绍“化学反应速率”相关知识，利用实验探究影响化学反应速率的各种因素，又从微观角度的活化百分数进行分析解释，培养学生宏观辨识与微观探析的核心素养。
新加坡教材在内容编排上采用平行的方式，相较于我国高中生才学习这部分知识而言，新加坡的初中生已经开始学习，并且学习的知识比较综合，难度也相对较高。人教版教材知识前后联系十分紧密，有助于学生形成知识体系;新加坡教材知识点的重复率较低，对各类知识进行细化，着重训练学生的逻辑思维，且注重培养学生的读图能力。经统计，新加坡教材在“化学反应速率”章节，曲线图共有八张，涉及曲线图的习题共有10道。
对于“化学反应速率”，中新教材在内容的编排顺序上有所不同，如表2所示。人教版教材由浅入深，循序渐进，初中到高中的知识衔接符合学生的认知发展规律，更有利于学生对知识的理解和掌握。
4 中新教材“化学反应速率”内容的对比分析
中新教材关于“化学反应速率”的实验对比分析 人教版高中化学选修4《化学反应原理》中，利用锌粒与硫酸反应作为测定化学反应速率的实验，实验装置如图1所示。取2 g来自同一瓶中的锌粒（颗粒大小基本完全相同）[3]，分别取40 ml 1 mol/L和4 mol/L的硫酸与其反应，对比收集10 ml H2所用的时间，利用已知公式计算出相应的化学反应速率。
新加坡教材设计两个实验对化学反应速率进行测定，实验装置如图2所示。第一个是镁与盐酸反应，测定在30 s内产生H2的体积，绘制T-V曲线图，图中标明各时间段的反应速率。第二个实验利用碳酸钙与盐酸反应，测定在生成CO2后，记录体系在60 s内减少的质量，同样绘制T-V曲线图，均指明每个时间点的切线就是这一时刻的反应速率。
通过对比发现，人教版教材利用控制变量法测定浓度对反应速率的影响，侧重对知识的学习和对方法的掌握。相比之下，新加坡教材使用注射器进行实验，造成的误差较小，每个实验都有对应的曲线图，说明新加坡在培养学生实践能力的同时更注重培养学生的读图能力。 中新化学教材“化学反应速率”编写特点对比分析 在整体设计与内容安排上，新加坡教材注重培养学生的社会责任感。在章节前言中，背景图是一个锈蚀的屋顶，将其锈蚀的原因与接下来要学习的实验紧密联系，最后用简明的语言解释化学家发现和测量化学反应进行的速度对生活、生产的影响;并且在这章的“珍闻”模块设计了两个与所学知识相关的资讯。这样设计的目的是引起学生的注意，激发学生学习化学的兴趣，为学生创设熟悉的情境，促使学生利用所学知识解决实际问题，潜移默化地培养学生的社会责任意识。
我国人教版高中化学选修4《化学反应原理》在本章的前言里设计的插图是一幅爆炸时浓烟滚滚的景象，主要描述了化学反应速率在社会发展中的重要地位，简单阐述了本章将要学习的内容。与新加坡教材不同的是，人教版教材中涉及课外的科学知识较少。
5 结语
通过对中新两版教材有关“化学反应速率”的相关内容进行对比分析，可以发现新加坡教材Discover Chemistry Normal的栏目在外观设置上更能吸引眼球，不仅给学生视觉冲击，还体现了科学教材的艺术性。新加坡教材对于“化学反应速率”这部分知识编写较为详细，涉及的内容难度也较大，结构分明，一个知识点一个实验、一幅图、一组习题组成一个课时的学习内容，多角度、全方位训练学生的能力。我国人教版教材整体内容的难度设置更符合学生的心理认知发展，但学生较为被动地接受知识。因此，人教版教材应更多考虑学生的需要，让学生的学习从被动变主动。中新化学教材均注重理论与实际相结合，新加坡教材更重视所学知识在实际中的应用;我国虽然也提倡理论与实际相结合，但人教版教材中“试一试”“科学探究”模块都未涉及与生活相关的问题，因此应学习新加坡教材的长处，將“理论结合实际”思想落到实处。
参考文献
[1]李南方，王祖浩.“精英教育”的化学课程内容及评价方案改革：2008新加坡GCE化学A水平考试大纲解析[J].化学教育，2009，30（2）：12-16.
[2]肖笛，熊言林.新加坡初中化学教材栏目设置的特点及思考[J].化学教育，2018，39（17）：8-13.
[3]吴芳，尉言勋，李学强.中新化学教材中“化学反应速率实验”的比较与分析[J].化学教与学，2017（10）：71-73.
项目来源：宁夏回族自治区国内一流学科建设项目资助（基金编号：NXYLXK2017A04）;中华农业科教基金教材建设项目（基金
编号：NKJ201803002）。
作者：官丽敏，宁夏大学化学化工学院，研究方向为中学化学教学实践与研究;李学强，宁夏大学化学化工学院，教授，硕导，研究方向为有机化学（750021）。
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