人教版高中化学选修2教材分析

高中化学教材的研究和编制——人教版高中化学选修2教材分析摘要：本文先从多个不同角度分析“化学与技术”课程的性质和特点，再结合教科书体系举例说明课程实施中的一些教学策略，最后结合不同类型的案例提出教学设计的一些思路。

这样由远及近、从宏观到微观聚焦课堂教学，注重理论与实践的结合，分层递进地介绍了人教版《化学与技术》教科书的特点和使用建议。

关键词：课程定位教科书体系与教学策略案例分析与教学设计自20世纪80年代以来，世界范围内开始注重科学、技术和社会（STS）相联系的科学教育。

在中学化学课程如何体现、落实和加强STS教育，是一个需要积极探索、深入实践的课题。

《化学与技术》等教科书的编写及教学实践，正是朝这一方向努力的成果。

本文结合人教版高中化学选修2《化学与技术》的编写谈一些体会和认识，希望广大化学教师批评指正。

一、对“化学与技术”课程的一些认识《普通高中化学课程标准（实验）》（以下简称课程标准）指出，高中化学课程的主旨是在义务教育的基础上进一步提高学生的科学素养，促进学生的全面发展。

“化学与技术”课程也同样服务于这一主旨，按照课程标准，“化学与技术”是在“化学1”“化学2”必修课程的基础上开设的选修课程。

她不同于“化学反应原理”“物质结构与性质”“有机化学基础”等学科类选修课程，而与“化学与生活”一样，属于非学科类选修课程，其课程目标是“以化学知识为基础，介绍化学在自然资源开发利用、材料制造和工农业生产中的应用，使学生能运用知识对化学有关的一系列技术问题做出合理的分析，强化应用意识和实践能力。

”[1]1.在科学、技术与社会背景中看课程的意义和特点在课程开发和教学实践中，按照化学的学科特点和学生的实际接受水平，为了落实“化学与技术”课程的目标，对科学、技术与社会三者之间相互作用（关系）加深理解和认识是必要的，尽管其中的一些问题还需要做进一步深入细致的研究。

例如，在高中阶段如何理解技术及其特点呢？关于这一问题可以参考《普通高中技术课程标准（实验）》。

在这一课程标准中关于“技术及其性质”有下列表述[2]：①技术是人类为满足自身的需求和愿望对大自然进行的改造；②技术的发展需要发明和革新；③设计在技术发明和革新中发挥着关键作用；④技术对个人生活、经济、社会、环境和伦理道德等方面具有重要影响；⑤技术活动需要综合运用多种知识；⑥知识产权在技术领域很重要。

关于技术及其性质的以上表述，揭示了技术实践过程中一些基本特点和高中学生应该理解的核心观念，可以帮助我们廓清对于“化学与技术”课程中的一些问题的认识。

如在人类为满足自身需求和愿望对大自然进行改造的过程中，化学已经做了什么？正在做什么？将来能够做什么？化学的发展如何促进了有关技术的进步？化工生产及其设计是如何依据化学反应及其规律的？等等。

我们认为，在STS背景中“化学与技术”课程的意义和特点主要体现在以下三个方面：首先，科学和技术是紧密地联系在一起的，两者对社会发展、人类生活具有同样重要的意义。

例如，在《化学与技术》[3]的序言中，为了帮助学生理解当今技术发展的特点，提出了技术发展的两种模式，即以经验为基础的技术，如早期的陶瓷、玻璃的生产和少数金属及合金材料的冶炼等；以科学为基础的技术（science-based technology），如塑料、半导体材料、医药、化肥、农药、染料、电池等。

在科学基础上发展的高新技术，又加快了基础科学的发展，两者相互促进、密不可分。

通过高中阶段有关课程的学习，有利于学生比较清楚地认识科学、技术和社会之间的辩证关系。

其次，尽管坚实的基础知识与较强的动手动脑能力是科学工作和工程技术都需要的，但科学与技术有它们各自不同的应用目的和领域。

例如，同科学相比，技术要求更直接地面对人们的实际（市场）需要，一种产品首先用于满足人们的需要，需要也成为了生产发展的动力和技术创新的源泉。

为什么要生产这种产品？它可以用来做什么？当从这些问题展开时，有利于阐明生产和技术进步的意义，培养学生求知和创新的欲望，以及技术应用的风险意识和社会责任感。

再者，在解决实际问题的过程中科学和技术具有互补性，两者不能相互替代。

除了科学研究中关于“是什么、为什么？”等问题解决过程外，在技术实践中还强调关于“做什么、怎么做？”等问题解决过程。

后一过程会更多地涉及化学以外的物理、生物、地理等学科知识，体现技术应用的综合性；还会更多地涉及诸如环境保护、经济效益、法律法规、风险评估、利弊权衡等与态度、价值和决策有关的问题，体现技术实践的复杂性和产品设计标准的多元化。

通过思考和解决这些问题，有利于学生加深对科学探究过程理解，认识科学与技术各自的特点和局限，也有利于比较全面地培养他们解决实际问题的能力。

2.在课程标准中看课程的内容和范围由于人们的物质、文化需要及其增长是永无止境的，因此与化学有关的技术应用、实践的范围极其广泛，并且会不断变化和发展。

在明确“化学与技术”的课程定位、课程目标后，如何确定“化学与技术”课程的内容和范围则是一个很重要的问题，也需要在课程开发、教材编写和教学实践中不断地进行研究。

对于“化学与技术”课程，课程标准规定了3个主题，主题1：化学与资源开发利用；主题2：化学与材料的制造、应用；主题3：化学与工农业生产。

具体目标包括如下几个方面：1.了解化学在工农业生产中的具体应用，认识化学工业在国民经济发展中的地位；2.认识化学科学发展对技术进步的促进作用，强化技术意识；3.形成自然资源综合利用、废旧物资再生利用的观念；4.通过调查、分析和讨论交流等途径认识实际化工生产技术问题的复杂性，增强创新意识。

根据上述内容和范围编写出版的教科书，体现了编者对于上述有关主题教学内容和范围的把握，为学校开展多种形式的教学实践活动（如开设选修课、综合实践活动、研究性学习等），以及地方课程、校本课程的开发提供了可借鉴的思路和案例。

3.在课程改革的历史中看课程的实践与探索理论联系实际是我国长期以来坚持的教育原则，课程开发和教学过程中如何体现和处理化学与社会、生产和生活的联系是落实这一原则的重要方面。

在这方面我国中学化学课程和教材演变中发生过两次大的摇摆。

一是20世纪50年代末期至60年代初期。

各地化学课本大大地充实了生产知识，如围绕着大炼钢铁、学校办工厂、当地生产特点等编入了许多像炼钢、炼铁等有关的生产知识，结果造成了“以生产为纲”，违反了理论联系实际的原则，削弱了基础知识，打乱了原有的教材体系，教师不易教，学生不易学。

二是20世纪60年代中期至70年代中期。

例如，《工业基础知识·化工部分》，强调以化工生产为主线，搞所谓“典型生产引路”，把基础知识纳入生产系统之中，比1958年间所编的化学课本更为强调生产，对基础知识的削弱也更为严重。

再如，为了强调了农业生产，一些教科书编写了土壤、腐植酸类肥料、中草药、沼气等补充教材或选用教材，后又纳入正式课本，基础知识不仅被打乱，而且进一步被压缩、削减[4]。

这些历史经验是值得借鉴的，其中的教训更是需要认真汲取的。

二、教材体系与教学策略基于对课程标准的学习以及前述的一些认识，构建体系时重点考虑的问题是，从我国经济、社会发展的现实需要出发，选择一些典型的、重要的课题，揭示生产过程的化学基本原理和核心技术，培养学生的技术创新意识和能力。

据此确定了如下两条主要线索：一是各单元“以社会需求为导向，以建立在化学基础上的技术及其发展为重点”设计教科书的体系。

二是各课题“以人类需要的物质产品——化学反应原理——生产过程及其发展为线索”构建体系。

具体内容安排见下表：人教版高中化学选修2教材的结构和体系策略。

1. 化学的广泛应用与突出化学学科特点的关系作为一门中心、实用和创新性的科学，化学广泛地应用于资源（能源）、材料、信息、环境与健康等人类生存和发展的各个领域，以及工农业生产的诸多行业。

尽管须得到突出，因此，《化学与技术》教科书的核心设计思想，就是在注重基础和学生可接受、可理解的范围内，在典型的、真实的、不断发展、创新的鲜活情景中，揭示化学的独特角度和价值，这也是教材编写、教学设计的出发点和落脚点。

2. 化学反应原理与实际生产过程的关系以化学反应原理及其应用为重点，以生产基本问题为线索，注重培养学生的问题意识和分析解决问题的能力。

以引导学生体会化学在生产技术中的价值为重点，而不过多地追究生产实际过程的技术细节。

注重引导学生体会实验室研究与实际生产流程的区别与联系。

3. 与基础模块、其他选修模块的关系总体而言，《化学与技术》以必修模块化学1和化学2为基础，有关知识的教学4. 典型生产过程与生产一般问题的关系以典型产品及其生产过程为内容载体，以化学反应原理及其应用为重点，揭示化工生产的一般问题（如原料及其综合利用、对能量的利用、反应条件的控制、环境保术创新的意识，培养分析解决实际问题的能力。

抓住有价值的问题，引导学生活动与探究，培养问题意识和分析解决问题的能力，提高创新精神和实践能力。

三、案例分析与教学设计在确定编写指导思想、原则及体系构建基础上，教科书对于课题内容的选择与呈现、栏目的设计与安排、习题、图片的设计等做了一些探索。

下面对其中一些案例加以分析和说明，供教学设计时参考。

1. 合成氨合成氨是人类科学技术的一项重大突破。

传统教科书一般只是描述其生产原理，以及根据化学平衡移动原理分析合成氨中适宜生产条件的选择，如何突破传统，深入挖掘这一对社会发展与进步作出巨大贡献的化学技术的其他教育价值，结合化学与技术的课程特点，本教科书做了一些新的尝试。

例如，在本课题的开始，贯彻了教科书设计的主题思想，注意对一些与化学有关的本源性问题和情景的展示，图1-4氮在自然界的循环，使学生对含氮化合物在人类生活中的作用有一个宏观的认识，进而提出一个问题，就是如何将氮气转化为氮的化合物，请学生思考自然界发生的一些化学变化，哪些可以作为工业化的生产过程？为人工固氮技术——合成氨作铺垫，这是以往教科书所忽略的，却是新教科书所着力挖掘的内容，这不仅拉近了学生与化学技术的距离，也有利于培养他们了解化学技术发展的动力和源泉，那就是需要进行不断创新和实践，以解决人类生存和发展所面临的问题，推动社会不断进步。

2.从实验室到工业化生产由实验室研究转化为实际的工业化生产过程，是将化学与技术联系起来的核心问题，对这一问题的思考和解决，有利于培养学生进行科研和生产劳动所需要的创新精神和实践能力。

例如，尽管实验室和工厂中进行的化学反应是完全一样的，但化学工业必须考虑用较低的成本获得大量高品质的产品，至少要考虑四个关键问题，即工程、效益、三废处理及安全问题。

对于一个放热反应，在实验室中进行时可能不需要考虑热量的回收和利用问题，但当反应放大百万倍，连续生产中产生的热量就必须认真对待了。