人教版的中学化学教材(课标版),分为初中和高中两部分。
由于多方面原因,这套化学教材无论在内容选择上,还是在结构编排上,都存在着种种先天不足,给中学化学教学、尤其是高中化学教学带来了诸多不便利之处。如何在教学上尽量扬长避短、克服教材上的弊端,是摆在高中化学教师面前的重要难题。
如果仔细研读人教版中学化学教材,“仿佛”看到了两条主线:
一是分类的方法的应用。编者想用分类科学来统领整个中学化学教材,从而指导中学化学教学。
二是化学实验。编者想用实验为纲领,指导学生来学习化学,让教师演示实验、带领学生实验,让化学教学在实验中进行。
遗憾的是,限于时间、能力等方面的原因,教材编写的这两个目的都没能达到。老师们普遍反应,目前的高中化学教材,远远不如以前的32开甲种本,甚至不如大纲版。老师教学时,就需要去克服这些障碍。
前几年有句流行语,“没有困难,创造困难也要上”。现在是,化学教材已经给老师们创造了困难,老师们当然更要上了,责无旁贷。
一、中学化学教材的结构
课标版的中学化学教材一共八本,其中初中两本、高中六本。
初中部分:分为上下二册,共十二个单元
高中部分:分为必修和选修二个板块,
必修一、必修二
选修一《化学与生活》
选修二《化学与技术》
选修三《物质结构与性质》
选修四《化学反应原理》
选修五《有机化学基础》
选修六《化学实验》
1.1 结构缺陷
单从教材的布局上,就可以发现很大问题。例如,选修一《化学与生活》、选修四《化学反应原理》等等,里面不少内容与题目有不相符之处。
把化学实验抽出来,组成了一个选修六,实在是令人不知所云。由于新课标的选修教材教学是各省市自主决定的,没有哪个学校会把化学实验专门开课的,选修六就有画蛇添足、狗尾续貂、虎头蛇尾等等之嫌。
1.2 无谓重复
同样的内容,在高中阶段至少要学习两遍,再加上初中的内容,同样内容学习三遍的比比皆是。
例如“化学与生活”中人体所需营养素,在初三下学期学一遍(初三下册),到高一下学期学第二遍(必修二),到高二学习第三遍(选修一)。
又例如,化学反应中的能量变化,在高一下学期学习第一遍(必修二),到高二学习第二遍(选修四)。
这些重复的内容的难点在于:第一遍讲的时候,要注意难度,不过于深入,不把第二遍、第三遍的内容包括进来;第二遍讲的时候,又要注意避免与第一遍重复。确实是左右为难。
1.3 化学实验贯穿整个教材
这套教材,是以化学实验为基础贯穿始终。老师演示、学生做化学实验,是这套教材学习的基础。如果没有化学实验而干“讲”这套教材,许多内容是说不清楚的,或者说,教材上是没有说清楚的。
我国绝大多数中小城市中学、乡村中学,都没有化学实验的基本条件,甚至在北京,能够真正开展化学实验的中学也占少数,为消化理解教材内容带来了极大障碍。
1.4 分类问题
教材本意,是以分类科学来贯穿整个十本教材(初中2本,高中8本),但是编者明显力不从心,经常忘记了这个前提,已经分类的部分也多有瑕疵。
分类的最关键之处,是不能漏掉某一类,你可以在教材中不讲这一类物质,但是绝对不应该把这一类物质“漏掉”。
物质的分类
对物质的分类在教材中多次体现,但是唯独把与无机物并列的有机物这一大类物质排除在外。详见图1。
图1中的红色部分,是教材中的“遗忘”部分。
一、纯净物应该分为无机物和有机物。教材中“漏掉”了有机物,有机物包括烃类、卤代烃、醇、醛、酸、酯、高分子化合物等。
二、无机化合物中只包括了酸、碱、盐、氧化物,“漏掉”了不属于这四类化合物的物质,例如氢化物、非金属卤化物NH3、SiH4、PH3、PCl3、PCl5、SiF4等等。
化学反应的分类
化学反应的基本反应类型是四类,化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。但是不属于这四类基本反应类型的反应呢?没有提到。
例如,有机物燃烧的一大类反应、浓硝酸、浓硫酸发生的一些氧化反应,等等。
教材中没有交代。北京市某区的初三化学模拟试题,就出了类似的题目,要求同学们举出一个不属于四种基本反应类型的化学反应,答对者寥寥无几。
1.5 教材内容的编排
这包括一些用其它字体编排的内容、阅读材料等等,按照惯例是考察内容,不列入考试范围。但事实并非如此。
氧化还原反应遭分割
氧化反应和还原反应本来是不可分割的,初中教材分别安排在了上下册两部分,在上册中“氧气”里讲了氧化反应,直到下册中的“碳与碳的氧化物”才讲到了还原反应。编者应该是考虑到为了突出氧化物这一类物质,不得不先在“氧气”这里安排了氧化反应的内容,而到了涉及C、CO的还原性的时候,还原反应才姗姗来迟。
这样的编排,给高中教学带来了一定难度。
有些内容语焉不详
其中有些内容编排,似乎是权宜之计,根本没有考虑到教学的难学,根本没有从教和学的实际出发。举两个例子。
在初中化学中“水”这一部分,为了说明水是由氢元素和氧元素组成,安排了“水通电分解”的实验。事实上,水通电不一定会分解,市场上卖的“热得快”(两个电极插入水中可以烧开水)也没有把水分解掉啊!教材里没有说明“水通入直流电才可以分解”,而这个时候学生已经在物理中学到直流电了。
在初中化学“酸、碱、盐、化肥”这部分,讲到了酸和碱的水溶液可以“解离”成离子,这里有意识地避讳了“电离”这个词,可能因为“电离”是高一的内容(在必修一第二章)。
类似这样遮遮掩掩、说不清楚的地方,在教材中出现了多次。
1.6 许多内容值得商榷
这包括一些用其它字体编排的内容、阅读材料等等,按照惯例是考察内容,不列入考试范围。但事实并非如此。
近年来,科学技术有了很大的进展,教材中也选取了一些相关的内容。但是作为基础教学,需要学习的是已经确切无疑的知识,教材中却时而穿插一些尚没有定论的内容。
二、高一教学需要注意的问题
课标版化学教材,强调的是分类和实验的概念。老师在高一的教学中,就要克服教材的先天不足,认清初中化学给学生带来的不合理的认识,正本清源,为学生建立合理的学习方法,树立正确的观念。
2.1实验问题
这是化学教学最大的障碍。现在的学生动手能力普遍低,实验能力差,看实验、听实验就更不行了。而教材是通过实验来传授化学知识的。
老师需要克服实验条件差的弱点,尽可能利用替代的方式来解决。例如,高一开始上的化学实验课,涉及的基本操作溶解、蒸发、过滤、沉淀、蒸馏、结晶、萃取等,都需要实验来加以验证。没有条件的老师,就要尽量采用演示加画图的方法,来尽量形象地完成实验教学。
学生对实验的领悟难度很大,比如蒸馏操作的步骤、蒸馏装置的特点,需要反复强调、提问、讨论、启发,还不一定能完全达到理想的教学效果。
2.2 分类问题
树状分类法容易理解,交叉分类法难度大一些。
化学反应的四个基本反应类型要讲,再适时地完善学生的分类理念。在讲到氧化还原反应的时候,将化学反应再分类为氧化还原反应、非氧化还原反应,在讲到离子反应的时候,再将化学反应分类为离子反应和非离子反应。
在讲到非金属元素及其化合物的时候,讲不属于四种基本反应类型的反应,例如硝酸与铜的反应、浓硫酸与碳的反应。等等。
物质的分类,到必修二的有机化学时候,再进一步完善,见图1。
2.3 教材的编排问题
氧化还原反应,从高一开始逐渐深化。从初中的“得氧、失氧”、高一的“电子得失、电子对偏移”、“不饱和键形成和破坏”,逐步完善学生的理念和知识层次。
初中讲到的酸碱溶液中离子的“解离”,到高一的电解质溶液中的电离,算是有了一个交代。
“水通电分解”的问题,只有到了必修二的化学反应与能量时候再说了。
2.4 其它问题
毋庸讳言,这是一套比较难“教”的教材。在学生已经经历了初中的先入为主的理念之后,正本清源是很难的。
还有,初中教师在教学中的一些习惯,也很大程度地影响了学生。
例如,本来化学教学要使用规范的化学术语,但是一些化学老师为了逼迫学生、诱导学生背诵化学式,教学生用读“元素符号”的方式读化合物,碳酸钙称之为“CaCO3”,氢氧化钙称之为“Ca(OH)2”,化学式是背下来了,用化学式来读物质名称也顺嘴了,坏习惯也就养成了。在高中听课的时候,学生也会对规范的化学用语有一个较长的排斥过程。
又例如,化学方程式的配平,有些初中老师教学生背系数,方法很灵。初中最著名的四个反应,甲烷燃烧、甲醇燃烧、乙醇燃烧、还有海淀区教师进修学校编的“三新”中稀硝酸与铜反应的系数,背得滚瓜乱熟,在高中教到化学反应式配平的时候,还要与学生好好“战斗”一番。
结 语
在高中阶段的新课标化学教学,相对难度较大,可能仅次于数学。
现在的高中生,思想比较激进,性格也比较执拗,他们认为对的地方,会执着地坚持着,老师在教学中需要把握时机,合理对症下药。
好在今年北京已经开始了第一次新课标高考,对高中教学、对初高中的知识衔接有一定指导意义。以此来教学,最有说服力。
新课标教材虽然不尽如人意,但是我们还要用它,就当它是一个多病的孩子去呵护吧!它终归会恢复健康的。