中美英化学教材中“难溶电解质的溶解平衡”内容的对比研究

2021-11-25 16:26付灵芝
化学教与学 2021年8期
关键词:流程图

付灵芝

摘要:采用流程图结构分析方法对人教版、美国AP、英国CIE 3版高中化学教材“难溶电解质的溶解平衡”内容编排及深广度进行测评和比较。研究发现,人教版注重真实情境的应用,将生活与知识紧密联系;美国AP教材更注重知识点间的联系,提升学生的知识迁移能力;英国CIE教材范围更广更细,有利于全面理解知识。中学教师在实际教学中,可根据学生情况做出适当取舍。

关键词:溶解平衡;流程图;内容呈现

文章编号:1008-0546(2021 )08-0082-03

中图分类号:G632.41

文献标识码:B

doi: 10.3969/j.issn. 1008-0546.2021.08.021

美国AP课程与英国A-Level课程是全球大学入学的两大标准,两者证书在国际上都拥有极高的认可度,其中英国A-Level课程考试局在中国又以CIE居多。随着我国教育改革的国际化,学习这两大类课程的学生和进行国际课程教学的老师都在增加,对AP教材、CIE教材和我国高中化学教材进行对比研究是很有必要的。目前,不少学者对课程标准[1]、内容组织[2]及习题[3]等方面做了不少研究,但针对“难溶物质的溶解平衡”进行比较的还没有。本文采用流程图结构分析方法[4]对人教版《化学4(选修)》、美国AP化学教材《AP Chemistry 2》以及英国CIE化学教材《Cambridge International AS and A-Level Chemistry》中的“难溶物质的溶解平衡”内容编排及深广度进行比较研究,分析教材编写中所体现的教育理念和教学启示,为化学教育工作者使用教材提供参考。

一、研究对象与方法

1.研究对象

本研究选取人民教育出版社出版的高中化学选修四《化学反应原理》、Edvantage Science 出版社出版的《AP Chemistry 2》以及Cambridge University 出版社出版的《Cambridge International AS and A-Level Chem-istry》(见表l,以下简称人教版、美国AP教材、英国CIE教材)为研究对象。

2.研究方法

首先对三版教材中“难溶物质的溶解平衡“知识位置及呈现范围进行对比,然后采用流程图结构分析法( Flow map)[5]对教材整合广度和表征深度进行评价,具体步骤为:

(1)梳理教材中的知识点/核心概念的具体位置,列表对比。然后根据知识点/核心概念出现的先后顺序自上而下排列,另用箭头来表示信息回访的关系;并相应对知识点/核心概念在表征时的信息处理水平进行分析标记,具体见表2:

(2)整合广度的统计:对流程图中出现的回访箭头统计概念回访总数,对流程图中出现的知识点/核心概念统计得到知识点/核心概念总数。整合广度=概念回访总数/(知识点/核心概念总数+概念回访总数)。以人教版“难溶物质的溶解平衡”知识结构流程图(见图1)为例,其“难溶物质的溶解平衡”的整合广度为:12/( 10+13)=0.565。

(3)表征深度的统计:如表2所示,教材知识表征时的信息处理水平可分为定义、描述、对比/比较、情境推理与解释,用符号A,B,C,D表示。其中定义、描述为低水平表征,对比/比较、情境推理与解释为高水平表征,将流程图巾的知识点/核心概念对应表2进行分析赋值。表征深度=高水平表征分值总和/(高水平表征分值总和十低水平表征分值总和)。以人教版“难溶物质的溶解平衡”知识结构流程图(见图1)为例,其“难溶物质的溶解平衡”的表征深度为:18/27=0.667.

二、内容编排对比

1.知识呈现位置对比

教材中知识点的呈现位置可以看出编者意图与理念。三版教材都将“难溶物质的溶解平衡”放在教材中间的位置,说明均认为这部分内容的理解需要一定的基础,并为深入理解平衡起到了承上启下的作用。与人教版、英国CIE教材不同,美国AP教材用了两节的篇幅来介绍“难溶物质的溶解平衡”,更加侧重溶解平衡相关的计算。

2.知识呈现范围对比

知识呈现范围的对比有利于教师整体把握知识体系,明确重难点以及教学目标。教学理念及学生情况的不同,使得三版教材在呈现范围上有明显的差异,详见表3。

由表3可知,人教版与英国CIE教材都从难溶物质均还有少部分溶解引入,提出难溶物质溶解与生成的平衡概念,然后定义溶度积Ksp并进行相关计算及沉淀生成与否的判断。而美国AP教材则从Solubility(溶解度)复习引入,从而定义Ksp并进行Ksp与solu-bility之间的计算。相比较而言,人教版和英国CIE教材更符合学生的知识迁移规律,而美国AP教材引入相较于机械,没有建立溶解平衡的概念。

另外,英国CIE版教材与其他两版教材有两处不同。第一,英国CIE版教材强调溶度积Ksp的单位,人教版和美国AP教材没有提及。Ksp单位依据难溶物质解离后的离子系数而定,无非是浓度单位的几次方,特别强调没有太大意义,反而会给学生造成学习负担。第二,英国CIE教材中没有引入离子积Q的概念直接讨论沉淀的生成与溶解,不够直观,学生不易理解。

三、内容深广度对比

采用流程结构图对3版教材“难溶物质的溶解平衡”整合广度、表征深度进行统计分析,结果如图表4所示。

1.整合广度分析

通过表4可以得知,人教版的整合广度为0.565,美国AP教材为0.600,英国CIE教材为0.588。就整合广度而言,人教版难度较大,英国CIE教材难度次之,美国AP教材难度最小。结合知识呈现范围可以看出,人教版和英国CIE教材更加重视对知识的迁移与理解,符合学生的认知规律。美国AP教材内容更多更深需要更多的課时,在降低学习难度时却给实际教学带来挑战。

2.表征深度分析

通过表4可以得知,人教版的表征深度为0.667,美国AP教材为0.650,英国CIE版为0.625。就表征深度而言,人教版最难,美国AP教材次之,英国CIE教材最简单。在内容表征方面,人教版更注重真实情境的应用,内容的表征更加有层次、有梯度。

四、研究启示

通过对三版教材“难溶物质的溶解平衡”内容的编排、整合广度、表征深度测评和对比发现:人教版内容具体,层次清晰,注重真实情境的应用;美国AP教材注重知识点的联系与计算;英国CIE教材范围更广更细,有利于全面理解知识。整体而言,三版教材各有千秋,教师可结合实际学情,整合资源,优化教学设计。

参考文献

[l]张雷.英国CIE A-Level化学教材与人教版高中化学教材中“有机化学”模块的比较研究[J].化学教育(中英文),2019,40( 15):16-22

[2]王梦成,杨发福.中美化学教材中“化学反应速率”内容的对比研究[J].中学化学教学参考,2019,10( 504):76-78

[3]徐娟芬.培养国际班学生化学学习能力的教学模式探究——以化学习题课为例[D].南京:南京师范大学,2018:22-31

[4]冯肖肖,闰春更,谯丹等.中德高中化学教材比较研究——以“氧化还原反应”为例[J].化学教育(中英文),2019,40(7):4-8

[5]安静,闫春更,姬乐.新旧3版高中化学教材中“离子反应”内容比较研究[J].化学教育(中英文),2020,41(23):1-5

猜你喜欢
流程图
在线制图知识管理好帮手
Visio 2010基础教程(初步基本操作)
C语言中选择结构的使用探讨
学习流程图,发展高阶思维
物流系统优化对公司生产效益的影响
服务设计理论在社交旅行网站中的应用
流程图在科技小制作运用中的思考与探索
流程图学习指南