中美高中化学教科书中的模型比较研究 ——以人教版高中《化学必修》和美国《Essencial Chemistry》为例

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本研究在整理模型相关文献综述以及解读模型本质的基础上,结合化学学科特点,采用文本分析法、文献分析法、对比研究法对比分析了我国人教版高中《化学必修》(2019)与美国基础化学教材《Essencial Chemistry》(2018)中的模型。通过表格和柱状图主要从模型的数量、模型的类型、模型的表征方式、模型的呈现位置和模型的呈现形式几个角度进行了比较分析。从而得出如下结论:第一,模型数量上,美国基础化学教材《Essencial Chemistry》模型数量比我国人教版高中《化学必修》教材多一点,因为美国教材跟人教版高中《化学必修》内容部分不一致,各单元分布的各类模型的数量也有所不同。总的来说,美国基础化学教材学习内容跟人教版高中《化学必修》一二教材大同小异,但是教材中内容的呈现形式以及内容的排版顺序不同,这也导致模型的应用有所不同,之所以会出现这种现象主要是中美的思维逻辑有差异。由此也能够看出模型在使用数量上并不是越多越好,而是要根据知识的产生以及理解方式来决定。总的来说,美版教材重视在教材中对模型的运用,而我国在这方面有所欠缺,所以这也是我国教材下一步应该加强的。第二,模型的类型上,从两版教材综合来看最为突出的就是符号模型,因为化学是以化学符号为基础的一门学科,主要包括有机物和无机物符号模型。但是也可以明显看出美国基础化学教材《Essencial Chemistry》中的物质模型大于人教版高中《化学必修》教材,因为美国教育更加注重将社会生活实际与化学知识相联系。但是美国基础化学教材《Essencial Chemistry》和人教版高中《化学必修》教材在认知模型的数量上都略显不足,这就需要教师认识到这一点从而在教学过程中有意识地引导学生一步步地学会建构认知模型。除此之外美国基础化学教材中的数学模型也比人教版高中《化学必修》中要多,美国基础化学教材中有大量的数学公式,表格,饼状图,柱状图,折线图等等,对问题进行分析阐释的时候,所呈现的数据也更为充分。所以用物质模型和数学模型来描述化学理论,是我国教材下一步要努力的方向。第三,模型的表征方式上,基础化学教材重视模型的符号表征,人教版高中《化学必修》教材也不例外,不同之处在于,基础化学教材还注重模型混合表征和微观表征,人教版高中《化学必修》教材也注重模型的混合表征,但在模型数量上未完全体现,略显薄弱,人教版高中《化学必修》与美国教材模型的宏观表征的体现上有相似之处,但由于人教版高中《化学必修》和美国基础化学教材《Essencial Chemistry》内容的差异导致数量的不一致。第四,模型的呈现形式上,可以看出两版教材都喜欢采用各种各样的图片来展示化学模型,主要是因为图片更加直观,简洁,能够化抽象为直观。但相对来说,我国教材中也有不少以文字出现的模型,这些模型需要学生进一步抽象,总结才能得到,且很少以混合形式呈现模型。基础化学教材除此之外还重视以混合形式呈现模型,例如物质结构、化学反应等。混合形式的模型有助于学生多角度理解化学问题,人教版教材可以效仿学习,同时在教学过程中,我们也应该多使用混合模型并帮助学生建构模型。第五,模型的呈现位置上,可以发现人教版高中《化学必修》和美国教材在正文部分和思考与讨论栏目下呈现模型都是最多的,其次是复习与提高部分。复习与提高部分人教版包括单元总结和课后练习题,美国教材就仅仅是课后练习题,所以在复习与提高部分人教版高中《化学必修》教材能给学生提供更多模型建构的思路,能够让学生每单元的知识更加的结构化,系统化。美国基础化学教材中设置的模型则需要学生自主对单元知识进行提炼总结与升华。
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