1·2 课标中内容标准在3种版本教材中的呈现方式
课程标准的内容标准在3种不同版本的《实验化学》选修模块教材中的呈现方式不同。以课程标准主题1的内容标准4.“知道物质分离和提纯的常用方法,能根据常见物质的性质设计分离和提纯物质的方案,并初步掌握其操作技能”为例,3种实验教材在体现相关内容时安排了相似的实验内容,人教版安排了实验2-2“海水的蒸馏”,山东科技版安排了课题1中的活动1“食盐水的精制”,苏教版安排了专题1拓展课题1-4“粗盐的提纯”。
人教版和山东科技版都把以上实验编排在比较重要的地位,是学生必做的一个实验,而苏教版则把它编排在拓展实验中,为学生选做实验。人教版设置“海水的蒸馏”的目的有2个,一个是让学生了解蒸馏操作的原理,另一个是掌握蒸馏分馏混合物的方法。山东科技版和苏教版设置此实验的目的则是学会用化学沉淀法纯化粗食盐水,除去其中不溶性杂质。
人教版在实验内容中还设置了“科学视野”栏目,栏目从全球淡水资源的紧缺和中国很多城市缺水的现状,引出海水淡化是解决缺水问题的一个有效途径,同时介绍了世界及我国海水淡化技术的发展历程及现状。栏目的设置使学生树立节约用水的环保意识,同时还让学生了解海水淡化技术的可行性和社会意义。山东科技版在实验内容中设置了“化学与技术”栏目,介绍了氯碱工业中粗食盐水精制的流程和膜法在粗食盐水精制中的应用。栏目的设置不仅让学生了解到化学在工业生产中的应用及其重要作用,而且了解了技术前沿“膜法”的原理和具体应用。苏教版把实验编排为拓展实验,实验的具体内容比较简单,实验中设置了“提示与建议”,旨在引导学生设计具体的实验方案。
1·3 3种教材中实验的分类与统计
3种版本实验教材都设置了形式多样的实验课题,包含了6类的实验,但在具体实验类型的分布上各有特点,具体分析见表1。
表1 实验的分类与统计
注:表中不包括人教版的拓展实验和综合实验设计,包括苏教版的拓展实验
化学实验基本操作是化学实验成败的决定性因素。3套教材中苏教版的基本操作实验数目最多有6个,但占实验总数的比例只有16.2%,主要原因应该是实验化学是在学习完化学必修1、必修2的基础上的选修模块,学生已经掌握了一定的基本实验操作能力,没有必要在选修模块中占太多的比例而影响其他类型实验的比例。
设置物质性质探究实验和物质制备方法实验的目的,是在学生学习必修课程某物质性质的基础上,通过实验获得有关该物质性质和制备的感性认识,加深对物质性质的理解,同时培养学生的实验能力。3种教材中这2类实验的数目相当,人教版有8个,山东科技版有7个,苏教版有8个。
阐述基本概念、定律和理论的实验的设置目的是为学生形成化学概念、学习化学定律和理论提供感性认识,加深对化学概念、定律、理论的理解。这类实验着重要求学生运用所学的化学知识去分析实验现象的本质,培养学生抽象思维能力。例如,通过实验探究学生更容易理解化学反应条件对化学反应的影响。这类实验的数目在3种版本教材中的分布是:人教版2个、山东科技版3个、苏教版也是3个。
设置定性实验的目的是让学生学会物质组分的检验,包括生活中常见物质的组分检验和常见离子或官能团的检验等等。定量实验是在定性实验的基础上发展的,目的是着重从定量的角度培养学生的实验技能,为学生从事定量分析打下初步基础;其次,定量实验可以加深学生对化学知识的理解。3种版本教材中这2类实验的数目人教版和山东科技版相当,分别是6个和5个,苏教版的数目较多有10个。
比较发现,各类实验的数目和实验总数都是苏教版的最多。经过分析主要原因是苏教版包含了大量的拓展实验,但由于学时有限教材中的“拓展课题”一般不要求在课内完成,要求同学们根据自己的兴趣和能力在课后进行探究。人教版中的拓展实验是以学生探究实验的形式出现在每个具体实验之后,实验课题贴近生活,实验仪器大多数是利用生活中的一些废弃器材,实验具体方案要求学生结合所学的知识自主设计,拓展实验体现了微型化、环保化的特点,激发学生积极思考的能力和保护环境的意识。山东科技版的主题拓展实验与现代生产联系紧密,设置的实验社会意义较高,而且还介绍了现代仪器分析方法及其应用,为学生今后进行深入的科学研究打下基础。