不同版本高中化学必修教材中“化学反应与能量”章节的内容、栏目比较

袁珍

摘要：“化学反应与能量”章节在高中化学课程中占据重要地位，对不同版本高中化学必修教材中“化学反应与能量”章节这一章的内容、栏目进行分析，为一线教师教学提供建议。

关键词：高中化学：教材分析：化学反应与能量

文章编号：1008-0546（ 2022）llx-0078-06

中图分类号：G632.41

文献标识码：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.llx.020

一、研究背景

目前，对应《普通高中化学课程标准（2017年版）》的高中化学教材主要有三个版本，分别为2019年人民教育出版社出版[1]（以下简称人教版）、2019年山东科技出版社出版[2]（以下简称鲁科版）、2020年江苏凤凰教育出版社出版[3]（以下简称苏教版）。各版本的教材都已投入使用，由于各版本编写团队的编写理念、对知识的理解及表述方式存在差异，不同版本必修教材在内容选择、组织编排及呈现方式上存在不同。

“化学反应与能量”章节是高中化学必修教材中的重要内容，《普通高中化学课程标准（2017年版）》在“物质结构基础与化学反应规律”主题中对“化学反应与能量”这一章节内容提出明确要求：学生需要了解化学反应中能量的变化实质；知道能量的转化及能够分析原电池的工作原理；认识到化学反应具有限度并能从该角度解释生产生活中的化学现象；能判断反应是否达到平衡及运用变量控制的方法探究影响化学反应速率的因素。[4]此外，“化学反应与能量”也为部分学生深入学习选择性必修《化学反应原理》奠定基础。

本文以“化学反应与能量”章节内容为例，通过比较不同版本必修教材在内容选取、组织编排及栏目设置等方面的不同，分析不同版本必修教材的编写理念及特点，为一线教师进行教材开发、教学设计及授课提供教学建议。

二、研究对象

本文选取高中化学人教版、鲁科版、苏教版三种必修第二册教材为研究对象，基本信息如表1。

三、不同版本必修教材中“化学反应与能量”章节的内容分析

1．不同版本必修教材中“化学反应与能量”章节的知识选择

对不同版本必修教材中“化学反应与能量”章节的内容进行统计整理，得到不同版本必修教材中“化学反应与能量”章节的知识点，如表2所示。

由表2可知三个版本的教材在“化学反应与能量”章节的知识点选择上均紧紧围绕新课标的要求，选取了“放热反应和吸热反应、化学反应中的能量变化、原电池的工作原理、簡易电池的制作、化学反应速率及影响因素、化学反应的限度、化学平衡、化学反应条件的控制”等内容，但不同版本的教材在知识点的顺序编排、难度及具体内容选择上有所不同。

2．不同版本必修教材中“化学反应与能量”章节的内容编排顺序

通过对不同版本必修教材中“化学反应与能量”章节内容的梳理，得到不同版本必修教材中“化学反应与能量”章节的内容编排顺序，如表3所示。

3．不同版本必修教材中“化学反应与能量”章节内容的差异

在知识的选择与组织方面，人教版及苏教版将化学键的知识放在了必修第一册中的“元素周期律”这一章节，而鲁科版将该内容与放在了“化学键、化学反应规律”这一章中，虽然归属的章节不同，但是仍旧能保证学生在学习化学反应与能量变化之前就已经掌握了化学键的相关知识。此外，鲁科版在该章节内容中新增了一个微项目：研究车用燃料及安全气囊一利用化学反应解决实际问题，这是鲁科版与其他教材不同之处。

在内容编排顺序方面，人教版与鲁科版差别不大，都是先学习热能和电能后再学习化学反应速率与限度，而苏教版则将化学反应速率与限度放在热能和电能之前学习，基于苏教版在必修中选择了热化学反应方程式的内容，这种编排方式有利于学生在学习放热反应和吸热反应中的热化学反应方程式之前就已经掌握了可逆反应及化学平衡的概念。

在教材难度方面，人教版与鲁科版均不要求学生在必修阶段掌握热化学反应方程式，而苏教版不仅在教材中安排了热化学反应方程式的知识及热值的概念，还拓展了利用化学键计算化学反应过程中能量的变化的方法，这些知识一般是在选择性必修“化学反应原理”中学习的。由此可知，苏教版在内容选择上非常注重与后续知识的衔接，这种编排方式的优点在于可以降低学生后续学习化学反应原理的难度，缺点是增加了学生必修阶段的学习难度。整体来看人教版注重知识与实际生活的联系，注重激发学生的兴趣和拓宽学生的视野；鲁科版注重实验活动与学生自主思考探究；苏教版则更加关注化学学科知识的内在逻辑顺序与联系。

三种版本的高中化学教学书在内容组织编排上虽稍有差别，但整体教学理念和教学思想都注重激发学生的学习兴趣、提高学生的创新与实践能力，拓宽学生的知识面。在知识的难度设置上皆符合课标要求，以基础性知识为主，兼顾学生差异与发展的需要。虽然苏教版中出现了选择性必修中的内容，但大部分都是以知识拓展的形式出现，不要求学生在必修阶段掌握。

四、不同版本必修教材中的“化学反应与能量”章节的栏目分析

1．不同版本必修教材中“化学反应与能量”章节的栏目设置

在具体的教学过程中，教学形式和教学设计思想具有多样性，因此教材通过设计不同的教学活动模块来引导不同的教学形式，而教学活动主要通过各种功能不一的栏目来体现。三个版本的教材都注重栏目的设置，在教材的开篇就介绍了教材中主要栏目及其作用和功能。

表4是对不同版本教材“化学反应与能量”章节中栏目种类的整理。

由表4可知，不同版本教材的栏目种类丰富，但栏目的功能和作用存在较大相似性，如人教版中的思考与讨论栏目与鲁科版的联想·质疑、交流·研讨以及苏教版中的观察思考、交流讨论栏目作用相当。

2．不同版本必修教材中“化学反应与能量”章节栏目功能

根据栏目功能及其对学生认知发展的作用，可将栏目分为经验感知类、主动建构类、概括应用类和认知拓展类等，[5]主动建构类栏目又分为活动类和资料类。[6]将不同版本必修教材中“化学反应与能量”章节中的栏目按此标准分类可得表5。将不同类型栏目出现的次数进行统计并转化成柱状图，如图1所示。

由表5及图1可以发现三种版本教材的栏目分类各有特点。首先不同版本的教材都注重学生对知识的主动建构，注重学生的自主性、主动性与探究性。此外，人教版侧重于知识的拓展，认知拓展类栏目形式多样，与生活实际及学生的未来发展联系紧密，能够从不同方面拓展学生的视野。苏教版和鲁科版都重视知识的应用，苏教版中概括应用类的栏目数量远远高于其他版本，其中认识拓展类栏目只有一种，即“拓展视野”，且”拓展视野”部分的内容主要是化学选择性必修中的相关知识，可见苏教版注重知识的结构性与系统性。鲁科版在注重知识应用的同时，经验感知类的栏目数量最多，注重从学生已有经验出发，引发学生思考，同时鲁科版的认识拓展类栏目主要围绕化学研究的前沿内容。

3．不同版本必修教材中“化学反应与能量”章节栏目差异与特点

在栏目种类方面，三种教材的栏目种类丰富、数量相当，都是14种。在具体的栏目总数方面，苏教版设置了32处，鲁科版设置了31处，人教版24处。可见苏教版和鲁科版的栏目使用频次明显高于人教版。在栏目呈现方面，各个版本的栏目表格和图片使用都较为频繁，图文并茂。相比较之下，人教版最注重图片的使用，大部分栏目都附有插图或者直接以图片的形式呈现；苏教版栏目出现频次高，栏目多以文字形式呈现，用文字的方式呈现更加简洁明了。鲁科版栏目中表格的使用比其他两个版本要频繁，尤其是主动建构类的栏目，可见鲁科版注重学生自主思考分析。

各个版本的教材在栏目的设置上各有特点。如：人教版在每一章都设置了“化学与职业”栏目，通过这种方式渗透化学职业观念，让学生了解化学学科的应用价值，在“化学反应与能量”中该栏目选择的职业是“电池研发人员”，即与教材中原电池的知识紧密联系，又与目前我国大力发展的新能源行业的现实情况相关联；此外，人教版还在章节的最后设置了“实验活动X”栏目，其内容为课标中要求的学生必做实验，该内容与实验X-X栏目相呼应，加强学生的探究思维，有利于发展学生的科学探究与创新意识核心素养。

鲁科版与其他版本教材栏目最大的不同在于设置了“微项目”栏目，本章中微项目的内容为：“研究车用燃料及安全气囊”。该栏目引导学生应用所学化学知识解决实际生活中的问题，是项目式学习在中学教学中的应用体现。微项目是鲁科版教材的一大特色，旨在让学生在分析、解决真实问题的过程中融合发展学生的核心素養。

苏教版在每一节起始都设置了“目标预览”栏目，让学生在开始学习之前就有较为清晰的目标，学习结束后还能够通过“目标预览”来分析自己是否达到目标要求。此外，苏教版通过“温故知新”栏目引导学生建立新旧知识之间的联系，帮助学生找到新旧知识之间的连接点，从而更好地同化新知识。苏教版在教材中贯彻“教、学、评”一体化的思想，在每个知识点后都设置了“学以致用”栏目，学习知识后马上进行练习，加强学生的知识应用能力，检验学生学习情况。

在习题设置方面，各版本的教材每一小节后都设置了习题，每一章都有章节练习，鲁科版将习题分为了“学习·理解”“应用·实践”和“迁移·创新”三种不同的水平，难度逐层递进，有助于促进学生知识应用能力的进阶。在知识点归纳整理部分，各版本教材皆以思维导图的形式归纳主要知识点，此外，鲁科版在章节“自我评价”部分列出了学生学完本章后应该达到的学业要求及需要发展的核心素养，而苏教版则在“回顾与总结”部分以问题和线索的形式帮助学生回顾本章主要的学习内容。

五、教学建议

1．理清知识编排逻辑，合理安排教学过程

不同版本必修教材中知识内容的编排逻辑不同，教师在教学过程中既要注重知识的逻辑顺序又要注意学生的发展特点。如：鲁科版将化学键的内容与化学反应与能量组织在同一章节，能更好地衔接化学反应能量变化的本质是化学键的断裂与生成这部分内容；人教版与苏教版在编排上虽然也是让学生先学习化学键之后再学习化学反应与能量，但是这两个版本教材都将化学键的内容安排在必修第一册中，且人教版在化学键与化学反应与能量两部分内容之间还安排了“化工生产中的重要非金属元素”的内容，在学习化学反应中能量变化的本质时学生可能对化学键的内容有所遗忘，因此教师在教学中可以引导学生回忆化学键的有关内容，便于学生理解化学反应中能量变化的本质。

2．关注教材情境素材，创设真实教学情境

三个版本的教材均注重情境的创设，教材中情境素材的选择与自然生活、生产实际等情境紧密联系，同时关注知识与真实的生活情景和真实问题之间的关联。鲁科版教材中教学情境的选择既注重科学家对化学发展的贡献，又注重我国传统文化与化学科学技术的联系，如：“化学反应快慢”中的“联想质疑”栏目就对德国化学家麦瑟尔发现铂催化剂，进而促使硫酸工业的发展进行了介绍，从而引发学生思考催化剂的作用以及硫酸工业生产效率不高的原因，意识到化学反应是具有限度的。在实际教学过程中，很多教师仅仅将情境作为课堂的引入环节，未将知识与真实情境的内在本质联系结合，因此，教师不但要关注教材中情境素材的选择，精心创设真实情境，还要利用情境驱动学生的认识发展，引导学生基于真实情境学习知识、解决问题。

3．科学利用栏目内容，适当进行迁移应用

三个版本的教材栏目各有优点。人教版中的“化学与职业栏目”使学生在学习化学知识的同时了解与化学相关的职业信息，帮助学生树立化学职业观念；苏教版中的“目标预览”栏目能够帮助学生理清所学内容需要达到的要求及程度，“学以致用”栏目能够及时巩固知识；鲁科版的“微项目”能够拓展学生的知识应用及探究创新能力。不同版本必修教材中的栏目设置均围绕学生化学核心素养的发展，教师要正确认识不同版本必修教材中栏目的功能，在实际教学中根据具体情况进行迁移应用，同时可以依据不同栏目的设置思路，对教材进行二次开发，挖掘知识点背后隐藏的育人功能。

4．鼓励学生自主探究，提高学生实验能力

人教版教材将课程标准中规定的学生必做实验以“实验活动X”栏目的形式列在相关章节的最后，鲁科版直接在“活动·探究”栏目中注明学生必做实验，苏教版则将学生必做实验以“观察思考”或“活动探究”栏目的形式分散在教材相应内容中。可知各个版本的教材都注重学生自主实验，其中人教版教材的学生必做实验大部分是按照“实验目的→实验原理→实验用品→实验步骤→问题讨论”的传统方式进行编写；鲁科版在学生必做实验的编写上尤其注重实验设计部分，一般不会直接给出具体的实验步骤，而是给学生提供实验设计的思路，让学生依据设计思路进行设计；苏教版“观察思考”和“活动探究”栏目的内容简洁明了，没有使用传统的实验编排模式，而是依据实验所承载的任务及学习要求，简化实验指导的编写。教师可以在不同的实验中选择合适的方式引导学生自主实验，提高学生的实验能力，同时鼓励学生在实验过程中积极思考，提出疑问并进行实验验证。

5.注重提炼科学方法，积极建构认知模型

授之以鱼不如授之以渔。教师在教学中，要尽可能教给学生学习的方法及解决问题的思路。三个版本的教材均设置了方法导引类的栏目，对化学学科的方法进行提炼总结，帮助学生建立认知模型以解决相似问题。在“化学反应与能量”章节中，人教版将实验设计中“变量控制”的思路放在了“方法导引”栏目中，苏教版将“控制变量法”放在了“学科提炼”栏目中，其内容都是对控制变量法进行简要介绍并以化学反应速率的影响因素为例进行说明；而鲁科版则在“方法导引”栏目中列出了使用控制变量法的步骤及思路，此外，鲁科版还在该章节中归纳了设计原电池的基本思路。教师在教学中不但要注重使用教材提供的科学方法，还应主动归纳提炼新的科学方法，为学生解决问题提供程序性或策略性知识，帮助学生理解化学知识的内涵及学科本质，促进学生化学学科理解能力的发展。

参考文献

[1]人民教育出版社，课程教材研究所，化学课程教材研究开发中心，普通高中教科书（化学必修第二册）[M].北京：人民教育出版社，2019．

[2]王磊，陈光巨．普通高中教科书（化学必修第二册）[M].济南：山东科学技术出版社，2019．

[3]王祖浩，普通高中教科书（化学必修第二册）[M].南京：江苏鳳凰教育出版社，2020．

[4] 中华人民共和国教育部．普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）[S]．北京：人民教育出版社，2020．

[5]杨小燕，王世存．基于学生认知逻辑的高中化学教科书栏目分析[J]．化学教育（中英文），2019（ 05）：17-21.

[6]杨小丽，吴晗清．知识建构视角下化学教材栏目初探——基于三个版本化学必修1教材的栏目比较[J].中学化学教学参考，2016（21）：47-50．