第3章 化学教材设计及内容建构

化学教学论第3章化学教材设计及内容建构教学时数：4学时教学目的与要求：要求学生了解化学课程的基本理念，结合对生活经验和社会需求的了解，理解并掌握中学化学课程的结构和内容标准；理解教材单元内容设计和栏目设计的基本思路及相关问题。

教学重点：化学课程的理念、结构、内容标准，教材单元内容的设计教学难点：化学课程的理念、教材栏目的设计本章主要阅读文献资料：1．王祖浩主编，全日制义务教育化学课程标准解读。

武汉：湖北教育出版社，2002年。

2．化学国家课程标准研制组.义务教育课程标准实验教科书·九年级化学（上、下册），上海：上海教育出版社，2001~2002年3．人民教育出版社化学室编，高中化学读本（第一、二册）。

北京：人民教育出版社1997年主要内容：3-1 化学教材设计的基础3-2 教材单元内容的设计3-3 化学教材栏目的设计3-1 化学教材设计的基础传统观念中，化学教材就是学生学习的化学课本，也称教科书。

即教科书是唯一的教材，是教学内容的源泉和主宰。

随着教育技术的现代化，教材的内涵也大大拓展，电子的、纸质的、视听的学习材料均可称为教材。

国外学者认为，教材质量的因素主要有5个方面：目的，目标，内容，教、学与交流的方法，测试。

从关系上看：课程结构限定教材的种类；课程理念导向教材的目的和目标；内容标准决定教材的框架；学生的经验和认知特点直接影响教材的活动方式。

3-1-1 化学课程的结构化学课程结构决定课程的类型，也限制了教材的种类和册数。

如新的高中化学课程标准实验教材分必修和选修两类，对应8个课程模块，其中必修2册（化学1、化学2），选修6册。

我国台湾省的高中化学课程高一、高二年级为必修，高三的化学为理科学生开设。

按此要求编写的高中化学教材共5册，其中基础化学1册，物质科学上、下两册，选修教材上、下两册。

3-1-2化学课程的理念课程理念反映了课程的价值观念，决定了教材建构的基本思路和编写模式。

从国际上化学课程发展的情况来看，课程理念通过不同教材的编写理念得以反映，可以粗略地分为三类：第一类教材——学术中心课程取向的代表性教材对高中化学教材的研究，很值得一提的是50年代到80年代期间国际理科课程教材改革中具有代表性的几种课程和教材。

（1）美国的CBA化学CBA是“化学键探讨计划”的简称，根据这个计划编出的教材名为《化学体系》（Chemical System，1963）。

CBA化学是美国60年代开发出的一部影响巨大、但使用面并不广泛的典型学科学术中心课程。

该教材的中心理念建立在“化学变化就是化学键的破裂与生成”这个关键性概念上，并以此作为指导CBA化学知识体系构造的中心思想。

CBA化学确定了3个重要的目的：使学生懂得科学观在科学认识中的作用，发展学生的想象力；激发学生通过探究去掌握那些曾对建立化学理论起过巨大作用的科学思想和科学途径；让学生建立论证化学知识的思路，认识和解释错误产生的根源。

CBA化学比当时传统的教材更强调化学概念和科学方法在学习化学中的重要作用。

其教材内容的编选也体现出了四大特征：一是从描述化学转入理论化学，大大缩减了过去占主要地位的元素化合物知识的分量。

二是从宏观深入到微观；三是从定性解释转向定量解释。

四是观察实验与理论思维相结合，把探究性的实验和运用实验结果进行论证作为重要的学习方式，不仅强调通过观察实验来获取化学事实、分析化学变化的现象，而且强调建立理论模型，并运用这些模型来解决问题，其目的就是让学生理解化学既是一门实证性的科学，也是一门理论性的科学。

CBA化学的教材体系如下：第一部分化学变化的本质第1章化学是一门研究物质变化的科学第2章混合物与化学变化第3章气体、分子的质量第二部分 化学体系的电本性第4章电和物质第5章电离与能量第6章物质的电本性第三部分帮助说明化学体系的模型第7章物质的化学结构与离子结构第8章分子运动论第9章温度变化与能量第10章电子、原子与原子轨道第四部分化学体系里的键第11章金属第11章离子晶体第12章溶液中的离子第五部分有序、无序和变化第13章自由能和电子转移第14章浓度与化学反应第15章酸和碱第16章时间和化学变化第17章水（2）美国的CHEMS化学CHEMS化学教材是由美国国家科学基金会资助的“化学教材研究会”开发编写的一部以实验为主导、注重培养探究能力的学科性教材。

该教材定名为《化学：一门实验的科学》（Chemistry——An Experimental science ，1963），通称CHEMS化学。

与强调理论知识结构的CBA化学有所不同，CHEMS化学更重视实验在形成化学概念、原理知识中的重要作用，力图把化学学习建立在实证的基础上，使学生理解化学首先是一门以实验为基础的科学。

CHEMS化学在构造知识内容时，把处理好实验与理论的关系摆在了首要的位置，认为观察、实验应高于理论的指导。

为此，教材编写时力求在提出探究课题的基础上给出相关的实验，要求学生通过做实验而获得化学的事实、现象和数据，然后再通过比较、分析等逻辑的推理来发现规律性，获得概念性知识。

所以CHEMS化学在教材体系中也十分重视对分析数据的方法，如线图、计算、测定手段等的阐述和运用，并编有较多的应用性例题。

目的就是让学生掌握从事和运用化学解决问题时所具备的科学探究方法。

在教材内容体系的构造上，CHEMS化学也有其特色。

第1部分第1章化学：一门实验的科学第2章科学的模型、原子论第3章化学反应第4章气相：分子运动论第5章液体和固体：物质的凝聚状态第6章原子结构与周期表第2部分第7章化学反应中的能效应第8章化学反应的速度第9章化学反应的平衡第10章溶解平衡第11章酸碱和它的溶液第12章氧化还原反应第13章化学计算第3部分第14章为什么我们相信原子第15章电子和周期表第16章气相中的分子第17章固体和液体中的键第4部分第18章碳化合物的化学第19章卤素第20章周期表中的第三周期第21章碱土金属第22章第四周期的过渡元素第23章第六和第七周期元素的特性第24章生物化学的某些方面：化学的一种应用第25章地球、行星、恒星化学1965年以后，CHEMS化学经改编分为了三个新编本：《化学探究入门》、《化学——实验基础》和《化学——实验和原理》。

至今在美国仍有不少学校在选用。

学术中心课程的理念是通过教材的特征来体现的。

这些特征又具体体现在教材内容的选择和教材结构的组织上。

具体表现在以下方面：（1）把理解学科的学术价值取向作为基本的出发点；（2）把掌握学科的基本学术规律和理论体系作为中心；（3）选择代表性的学科观念来作为构造教材体系的核心；（4）体现探究性、反映先进性、凸显系统性。

学术中心课程的教材类型还可以分为：以掌握知识为中心的学术中心教材；以认识学术价值为中心的学术中心教材；以掌握探究技能为中心的学术中心教材。

总之，学术中心课程是现代科学教育发展变革中影响深远、且最为持久的一种科学课程类型。

所谓“学术中心”是指课程以一门学科的学问作为学习的中心，把追求知识的学术性及其学术价值作为课程教育的取向。

现代科学教育中的学术中心课程风靡于20世纪60年代西方兴起的科学课程现代化改革运动里，在当时被认为是培养科技精英和卓越人才的最有效课程组织形式，并由此诞生了一批在20世纪60年代至70年代里被誉为学术中心课程经典代表作的教材。

这些以科学知识的学术价值教育为中心取向的科学课程对推动当时的科学教育现代化起了决定性的作用，并极大地促进了科学课程理论的发展。

第二类教材——社会中心课程取向的代表性教材STS教育兴起以后，出现了许多在中小学科学教育中广泛使用的、以STS教育为宗旨的新型科学教材。

这些教材打破学科中心和学科界限，更强调从整体的角度认识和学习与科学、技术、社会密切联系的知识，教材大多采用社会中心课程取向，以及综合的形式。

其中比较有代表性的教材有：1《社会中的科学与技术》（Science and technology in Society ，SATIS）该教材于1986年出版，它专门为理科班的学生学习STS而编制。

其目的是使学生了解社会中的科学、技术和工业发展的概貌，把相关的科学概念、方法和观念与认识社会、经济、技术的条件联系起来，懂得科学技术在日常生活中的重要作用。

促进学生对科技发展的理解和支持，并从理论上的认识转向于实践性的活动。

它具体提出了12个方面的认识目标。

SATIS教材在编制过程中采取了两种有特点的做法：一是学习内容采取组合式的编制形式，全书以若干学习主题为中心，再分列为一系列更为具体的内容项目；二是教材编制针对不同的学年段，按年龄顺序构置学习体系。

为了使SATIS教材的内容体系更适宜于学生学习，整部教材在编制时不但注重了给予科学的基本概念和方法，而且特别注意把设计下列三方面内容的题材选入教材之中：（1）与日常生活及现实社会密切相关的论题；（2）科学史上的重要人物及其发明、发现事例；（3）赞成与反对兼存，且答案不限于一个的问题。

SATIS教材的具体内容构成也较有特色，它注重把科学的基本概念融入到实际的问题中，采取理论联系实际而获得科学结论的模式。

SATIS教材提倡在教学时采取灵活多样的教学方法，尤其强调以阅读、讨论为中心，通过调查、实验、分析资料、模拟探究过程、角色扮演等方式来展开学习活动。

为了把STS引入到各学科教学的领域中，国外也开发了一批以学科为主线的STS课程及教材。

其中较有代表性的这类课程有如英国的索尔特化学（Salters）、美国的《社会中的化学》（CHEMCOM）。

2.《社会中的化学》（Chemistry in the Community）这部教材是美国马里兰州立大学于20世纪80年代中期开发出的一部STS为教育宗旨的综合性化学教材。

《社会中的化学》的中心目的是把化学的学习放在社会这个广阔的背景中。

编制者设立了三大目标：（1）理解化学对个人生活及未来职业的重要意义；（2）运用化学原理来理解和思考社会中的科技问题；（3）培养学生的广泛兴趣，认识科学技术的潜力与局限性。

依据这些目标，编制者为这部教材设置了8个体现STS思想的学习主题：供水保护化学资源石油：用于建设还是燃烧？理解食物我们世界中的核化学化学药品、空气和气候化学与健康化学工业：前途和挑战。

在这些单元内容中，不仅包括化学的主要概念、术语和科学能力培养要求，而且还包括大量的以学生为中心的科学活动，如实际调查、收集资料、实验研究、课题探究、决策活动、模拟辩论等。

要求学生以个人的方式、小组合作的方式或全班活动的方式积极展开各种探究学习或实际练习。

力图培养学生综合性的探究问题和解决问题的基本科学素养。

3．英国的索尔特化学（Salters’Chemistry）《索尔特化学》是英国科学教育学会（ASE）为促进STS渗透入学科教学中而专门开发的学科统整型科学课程，供英国中学3-5年级学生使用。