美国高中化学教材中“类比图像”的研究
美国AP化学教材与我国人教版化学教材的比较分析
美国AP化学教材与我国人教版化学教材的比较分析一、教材内容1. 美国AP化学教材美国AP化学教材是为高中学生准备的，涵盖了化学的基本概念和知识点，包括化学反应、化学结构、化学方程式、化学性质等内容。
教材的内容丰富多样，涵盖了化学的各个领域，深入浅出地介绍了化学的基本原理和知识点。
教材还结合了实际生活中的例子和案例，使学生能够更好地理解和掌握化学知识。
我国人教版化学教材是为中学生准备的，也包括了化学的基本概念和知识点，但在内容方面更加注重基础知识的系统性和连贯性。
教材的内容围绕化学的基本理论展开，注重知识的系统性和逻辑性，使学生能够系统地学习和掌握化学的基本原理和知识点。
二、教学方法美国AP化学教材在教学方法上更加注重学生的自主学习和创新思维的培养。
教材内容丰富，涵盖了化学的各个领域，学生在学习过程中需要进行大量的实验和实践活动，培养学生的实践能力和创新思维。
教材还注重启发式教学，在教学过程中注重引导学生提出问题、自主探索和解决问题，培养学生的思维能力和创新意识。
三、教育理念美国AP化学教材和我国人教版化学教材在内容、教学方法和教育理念等方面存在着一些差异。
美国AP化学教材注重学生的自主学习和实践能力培养，教学内容丰富多样，通过实验和实践活动培养学生的创新意识；而我国人教版化学教材注重化学基础知识的系统性和连贯性，注重教师的讲解和引导，帮助学生建立起系统完整的化学知识体系。
在全球化的今天，教育交流和合作已经成为一种趋势。
通过对不同国家的教育资源和教学体系进行比较分析，我们不仅能够了解不同国家的教育现状，还能够借鉴其他国家的优秀教育资源和经验，为我国的教育改革和发展提供一定的参考。
希望通过本文对美国AP 化学教材和我国人教版化学教材的比较分析，能够帮助我们更好地了解和推动我国化学教育的发展。
美版高中化学教材中化学学习策略的分析与研究
美版高中化学教材中化学学习策略的分析与研究
一、研究意义
教材也是学材，教材正经历着从“教材”到“学材”的转变，教材不仅根据一定的逻辑顺序呈现学科知识，还根据学生的认知发展规律体现了许多有效的学习策略和科学的学习方法。
因此对于高中化学教材中所体现的化学学习策略进行分析与研究很有意义。
二、研究问题
文章从化学学习策略的视角，通过文献法、统计数据、问卷调查法等方法对教材中的化学学习策略的体现与选择问题进行系统研究，初步建构化学教材中对化学学习策略选择的维度，探讨化学学习策略的选择和教材的关系，化学教材中化学学习策略的意义，本文的研究工作主要有以下几部分：
1、学习策略与教材之间的关系；
2、化学学习策略与化学教材之间的关系；
3、分析化学教材中知识点的呈现方式及编排特点，并且分析课程标准对化学教材中学生能力的要求，建构化学教材中化学学习策略的维度：
内容维度：指根据学习策略的种类分析化学教材中各知识所体现的化学学习策略。
方法维度：根据化学课程标准所要求的学生必须具备的能力分析化学教材中所体现的的化学学习策略。
4、分析美国高中化学教材中所体现的化学学习策略的特点与采用方式；
5、设计调查问卷，调查我国高中学生对化学教材中所体现的学习策略的应用情况？即选取几个化学学习策略进行评价或有效性研究？
6、教材中化学学习策略的意义：对学生学习的意义、对教师教学的意义。
中美高中化学教材关于物质的量内容的对比研究
中美高中化学教材关于物质的量内容的对比研究物质的量是化学中的基本概念之一，它用来描述可以测量的化学量，例如物质的质量、体积和数量等。
中美高中化学教材对物质的量的描述和表达有所不同，本文主要对中美高中化学教材的物质的量内容进行对比研究。
一、基本概念1. 物质的量中美两国化学教材都将物质的量（amount of substance）定义为物质中含有的实体粒子（原子、分子、离子）的数量，其国际单位为摩尔（mol）。
例如，《高中化学必修1》中定义：“物质的量是物质中包含的单位实体（原子、分子、离子）的数量，它的国际单位是摩尔（mol）。
”而美国教材《Chemistry: The Central Science》中也给出了相似的定义：“物质的量是物质中包含的实体粒子（原子、分子、离子）的数量，它用摩尔（mol）作为单位。
”2. 摩尔质量摩尔质量（molar mass）是指一个物质的摩尔质量与其质量的比，通常用克/摩尔表示。
随着学生学习的深入，《高中化学必修1》中引入了相对原子质量、相对分子质量、相对公式质量等概念，并从中引出了摩尔质量的概念：“一摩尔任何一种物质所含的物质的量都是相同的，称为该物质的摩尔质量。
”而在美国教材中，《Chemistry: The Central Science》较早地引入了摩尔质量的概念，并将其定义为“一个物种的摩尔质量是该物种的摩尔质量与其质量的比值，通常用克/摩尔表示，用M表示”。
可以看出，中美两国教材对于摩尔质量的讲解相似，但美国教材对于相对原子质量、相对分子质量的讲解更加详细。
二、数量关系1. 摩尔之间的数量关系在讲解化学计算中的数量关系时，《高中化学必修1》中较早地提出了“摩尔之间的数量关系”，其中包括物质的量之间的换算关系、计算不同物质之间产生或消耗的物质的量等。
而美国教材中也有类似的讲解，但在讲解中更加注重实例引导，使用了大量的图表，例如计算一定摩尔的化学物质中含有多少个粒子等。
浅谈美国高中化学教材实验特点及其启示
浅谈美国高中化学教材实验特点及其启示作者：罗秋芸来源：《文理导航》2016年第05期【摘要】通过对美国高中主流理科教材《化学概念和应用》中实验特点的分析，以期对我国高中化学实验教材的编写及实验教学改革有所借鉴和启示。
【关键词】美国高中;化学教材;实验目前中外教育正逐步加强交流与合作，一些国外教育的新理念、新方法、新思路对我国教育产生了重大影响。
美国高中化学教材《化学概念和应用》，是美国主流理科教材，其中实验部分是该教材的亮点和特色。
化学实验教学作为化学教学中的重要组成部分，是培养学生科学素养的主要阵地，而由于种种原因，长期以来，它却成为我国化学教育中最薄弱的环节之一。
为此，借鉴国外在化学实验内容的改革成果，探讨和分析该教材的实验特点，以期对我国高中化学实验教材的编写及实验教学改革有所借鉴和启示。
一、美国高中化学教材实验设置简介本套教材共有112个实验，实验分成4种类型，即起步实验（21个）、迷你实验（47个）、化学实验（23个）和家庭实验（21个）。
起步实验位于每一章开始，篇幅短小、步骤简单，主要通过创设问题情境激起学生兴趣，难度一般不大;迷你实验一般与某个知识点相关，主要通过简单易操作的实验来帮助学生理解该知识点，实验器材一般都容易获得;化学实验则综合性比较强，不仅培养了学生观察、测量分析数据等实验技能，同时也培养了学生科学研究能力以及应用本章知识思考或解决实际问题的能力;家庭实验则安排在附录里面，对应各章节的相关内容，它紧密联系学生的日常生活，实验方式更加的灵活，让学生通过对问题的自主探究，进一步巩固所学知识，增强应用能力。
二、美国高中化学教材实验特点1.实验选题新颖并且生活化，易激发学生兴趣。
美国教材实验大多来源于学生的学习和社会生活，无论是实验选题还是实验用品都注重体现生活化，让学生认识到化学就在自己的身边，激发他们进行实验的兴趣。
如教材中《家用酸和碱》实验用品均来自常见的生活日用品（包括指示剂），学生通过这样的实验不仅很好地将化学知识与生活有机结合，而且减少了在实验过程中不必要的意外伤害，降低了实验的危险性，学生自然学得安全、轻松、愉悦。
中美高中化学教材关于物质的量内容的对比研究
中美高中化学教材关于物质的量内容的对比研究引言化学是一门研究物质的性质、组成、结构、变化以及其与能量之间的关系的科学。
而物质的量作为化学领域中的一个重要概念，是化学理论研究的基础之一。
在中美两国的高中化学教学中，对于物质的量的概念和相关内容的讲解存在一定的差异。
本文将对中美两国高中化学教材关于物质的量内容进行对比研究，以期能够深入了解两国在化学教育内容上的差异和特点。
一、物质的量的概念和意义1.1 中美教材的定义和解释首先我们从中美两国的高中化学教材中查找关于物质的量的定义和解释。
在中国的高中化学教材中，《化学》（人教版）第一册中指出：“物质的量，即物质的数量，是反映物质内含物质基本微观单位数目的物理量。
”这里强调了物质量的数量性质，并且与微观结构有关。
而美国的教材中，物质的量被解释为“表示一个物质系统的大小的物理量”，并且提到了阿伏伽德罗常数和摩尔的概念。
1.2 物质的量对化学研究的意义物质的量作为化学的基本概念之一，对于化学研究具有重要的意义。
在中国的教材中，指出了物质的量与摩尔相关的概念和公式，以及与化学计量和化学反应的关系。
而在美国的教材中，进一步强调了物质的量与分子之间的关系以及摩尔质量的概念。
二、摩尔的概念和计算在中美两国的高中化学教材中，对于摩尔的概念和计算方法有所不同。
在中国的教材中，摩尔的概念被解释为相对原子质量或相对分子质量的单位，而计算方法则是将物质的质量除以相对原子或分子质量。
而在美国的教材中，摩尔的概念也被解释为与相对原子质量和相对分子质量相关的概念，并且提到了摩尔体积和摩尔浓度的概念。
2.2 摩尔和化学反应的关系三、化学计量和摩尔质量3.2 摩尔质量的计算方法结论通过对中美两国高中化学教材关于物质的量内容的对比研究，我们可以发现在物质的量的概念和意义、摩尔的概念和计算、化学计量和摩尔质量等方面都存在一定的差异。
在中国的高中化学教材中，更强调了物质的量与微观结构的关系，以及摩尔与化学反应的关系。
美国《现代化学》教材中概念的编排分析
的学 习， 你应该指 出气体也是 流体 周 为它有流动性。
以此来帮 助学生 更正 头脑 来自 已存 在 的一些错 误 观念 。
教材正文 中也含 有一 些提示 学生认识 自己已有 概 念 的 内容 。第一 章第 二节 “ 物质及 其性质 ”开头
是这 样 的— —
出有利 于促进 学生理 解概 念 、 自主 学 习的教材提 供
是通过 新 旧经 验之 间双 向的 、反复 的相互 作用而 实 现 的。在学 习者 的经验 结构 中 ，有 些经验 是 与新知 识相一致 的，它们 可 以与新知 识相容并 立， 些先前 有 经验 与新知识 并不一致， 时甚 至存在尖锐 的冲突 。 有
２ 合 理应用 “ 比模型 ” 类
建构 主 义 认 为学 习 是 一个 建构 过 程 ，是通 过 新 、旧经验之 间 的相互 作用而 实现 的，在这种 相互
对 于压 强和压 力 的理解 。通 过 芭蕾舞演 员脚
趾在 地 面的接 触 面积让 学生理解压 力和压 强概念之
间的 关 系 。
－
对 于平衡 概念 的理 解。用 高速公 路 上南来北
你们 通常认 为液体和 流体是 同义的 。通 过本章
往的车的数量来理解平衡 。
维普资讯
化学概念 是化学现 象本 质 的反映 ，是化学 知识 体系 中最核心 的成分 ，只 有建 立清 晰 、稳 定 、科 学 的概念 ，才 能为后继 的学 习奠 定 良好 的基础 。本 文 分 析 了 美 国 高 中 《现 代 化 学 》 （ 《Ｍ ｄｒ ｏ ｅｎ Ｃ ｅ ｉ ｔ ｙ ）教材 中概 念的编排 ， 以期 为我 国编制 ｈｍ ｓ ｒ ￣
一
定的启示。 美 国高中 《 代化学 》教材 自从 １ １ 年 出版 以 现 ９８
美国AP化学教材与我国人教版化学教材的比较分析
美国AP化学教材与我国人教版化学教材的比较分析美国AP化学教材与我国人教版化学教材的比较分析可以从以下几个方面进行考察：教材内容、教学方法、学习重点和难点、课程结构以及评价方式等。
教材内容方面，美国AP化学教材更注重理论知识的传授和实验操作技能的培养。
它涵盖了化学的基本概念、原理和实验技术，内容更加丰富，深入浅出。
人教版化学教材则更加注重理论知识的概念讲解，过多地依靠背诵和记忆，较少涉及实验操作和科学探究。
教学方法方面，美国AP化学教材采用了更多的案例分析、讨论和实验操作，强调学生的主动参与和探究精神。
而我国人教版化学教材则更加注重传统的讲授式教学，学生的角色相对被动。
学习重点和难点方面，美国AP化学教材更加注重对核心知识点和难点的强调，能让学生更好地掌握重要的概念和原理。
而人教版化学教材则更加注重基础知识的传授，对于学习方法和策略的指导相对较少。
课程结构方面，美国AP化学教材采用了模块化的教学结构，每个模块都有明确的学习目标和阶段性评价，学生可以根据自己的学习进度进行学习。
而人教版化学教材则采用了章节式的教学结构，较少对学习进度和评价的明确指导。
评价方式方面，美国AP化学教材采用了多种方式进行评价，如作业、小组讨论和实验报告等，使学生对学习的内容有更深入的理解和应用能力的培养。
而人教版化学教材则主要采用笔试的形式进行评价，对学生的综合能力和实践操作技能的考察较少。
美国AP化学教材与我国人教版化学教材在教材内容、教学方法、学习重点和难点、课程结构以及评价方式等方面存在一定的差异。
美国AP化学教材更加注重理论知识的深入理解和实验操作技能的培养，强调学生的主动参与和探究精神；而人教版化学教材则更加注重基础知识的传授和背诵，对学习方法和策略的指导较少。
美国_现代化学_教材中概念的编排分析
（２）在教材最后的“索引”（ｉｎｄｅｘ）中，列出 了教材中出现的所有的概念及物质、原理、术语及 其在不同地方出现的页码，将近有１０００个词条。每 个词条下还有一些概念相关的解释，使其信息量更 加丰富和庞大。
如对于“电子”这一个概念，相应列出的有： “电子的电负性”在ｔ１４７（表示位于教材１４７页的图 表中）、１４７－１４９（表示位于教材１４７－１４９页）、 １４８（表示位于教材１４８页）；“电子的质量和电 荷”在７１，７３，ｔ７４；“电子构型”在１０５－１１６， １２８－１３９，１４０－１５４。
Yes 是
No不是
Yes是
No 不是
Homogeneousmixtures Heterogeneousmixtur
(air/sugarinwater)
es(granite/wood)
均相混合物（空气、糖水） 多相混合物（ 花岗岩、
木材）
Compounds (water/sodium chloride) 化合物 （水、氯化钠）
化学》教材中却同时涵盖了这四个方面，有效地促 进学生对概念的理解，增强了学生的自学能力，教 材因此在一定程度上实现了向“学材”的转变。
２００６年，第６期
国内外化学教育动态
３５
美国《现代化学》教材中概念的编排分析
王玲玲 （信阳师范学院化学化工学院，河南信阳 ４６４０００） 摘要：通过对美国高中《现代化学》教材中概念“相异构想”、“类比模型”、“概念图”和“知识空间理 论”四个方面的编排分析，给我国现行教材的编制有一定的启示。 关键词：美国教材；现代化学；概念编排 文章编号：１００５－６６２９（２００６）０６－００３５－０２ 中图分类号：Ｇ６３３．８ 文献标识码：Ｂ
中美高中化学教材关于物质的量内容的对比研究
中美高中化学教材关于物质的量内容的对比研究物质的量是化学中最基本的概念之一，它是研究和描述化学反应中物质的重要指标。
中美两国的高中化学教材中对物质的量的认识和讲解存在一些差异，在以下几个方面进行对比研究。
一、物质的量的概念和单位：在物质的量的概念方面，中美教材基本一致，认为物质的量是指物质中包含的粒子或分子的数量。
中学生在初步学习化学时，会首先学习到原子的概念，并随后引入物质的量的概念。
在单位的使用上，中美两国有所不同。
中国采用的是国际单位制（SI），物质的量的单位是摩尔（mol）。
而美国则使用英美单位制，物质的量的单位是磅和英克（pound and ounce）。
这导致了中美两国学生在物质的量的计算上存在一定的差异。
二、摩尔质量的计算：在计算物质的量时，中美两国的教材有一些差异。
中国教材会引导学生根据元素的原子量计算物质的量，即使用原子量与质量的乘积来计算。
而美国教材则更注重实际应用，会引入分子量和摩尔质量的概念。
分子量是分子中各原子的质量之和，而摩尔质量则是物质质量和物质的量的比值。
学生需要根据分子式计算出分子量或者摩尔质量，并且使用它们进行物质的量的计算。
三、物质的量在化学计量中的应用：在化学计量中，物质的量是非常重要的内容之一。
中美两国的教材都会介绍化学计量反应方程式的平衡原理，并且通过一些例题来进行实践。
但是在应用方面，中美两国有所不同。
中国教材强调学生熟练掌握物质的量的计算，并且通过练习题来培养学生的应用能力。
而在实验教学方面，中国教材会引导学生进行质量之间的转化实验，通过称量反应物和生成物的质量差来确定物质的量关系。
这种实践性的教学方式可以提高学生的实验能力和应用水平。
中美高中化学教材对于物质的量的内容有一些差异。
中国教材更加注重物质的量的基本概念和计算能力的培养，而美国教材则侧重于物质的量在实际应用中的运用。
这种差异在一定程度上反映了中美两国在化学教育方法上的差异，有助于了解和比较两个国家在化学教育方面的特点。
中美高中化学教材关于物质的量内容的对比研究
中美高中化学教材关于物质的量内容的对比研究引言一、教材内容简介1.1 中国高中化学教材中国高中化学教材主要包括《必修一》、《必修二》和《选修一》等版本。
《必修一》主要介绍了化学基本概念、化学方程式、化学计算等内容，而《必修二》则进一步深入介绍了化学反应速率、化学平衡、酸碱平衡等内容。
《选修一》则包括了化学动力学、电化学、有机化学等专题内容。
美国高中化学教材主要包括《Chemistry: The Central Science》、《Chemistry: Concepts & Connections》等版本。
这些教材主要涵盖了化学基本原理、化学反应、化学平衡、酸碱平衡、化学动力学、电化学等内容。
美国高中化学教材也注重培养学生的实验能力和科学素养。
二、物质的量概念的介绍和学习目标中国高中化学教材在介绍物质的量概念时，主要从摩尔的概念出发，引入了摩尔质量、摩尔浓度等相关概念，旨在让学生理解物质的量是一个基本的物理量。
教学目标主要包括学生能够正确理解和使用摩尔的概念，能够进行摩尔计算和化学方程式的平衡计算。
三、教学方法和教学资源的对比中国高中化学教学方法主要以讲授和习题练习为主，强调教师的示范和引导作用，教学资源主要依赖于教材和教师讲义。
近年来，一些地方开始尝试引进多媒体教学和实验教学，但整体上还比较薄弱。
3.2 美国高中化学教学方法和教学资源美国高中化学教学方法主要以实验教学和讨论为主，注重学生的自主探究和实践能力培养，教学资源包括实验室设施、科学仪器、科学文献等，并注重培养学生的信息获取和利用能力。
四、教学评价和学习效果中国高中化学教学评价主要以考试成绩和学业水平考核为主，学习效果主要体现在学生对知识点的掌握和基本计算能力的提高。
但整体上缺乏对学生实验能力和科学素养的培养，学生的实践能力和创新能力比较薄弱。
结论通过对比中美高中化学教材中关于物质的量内容的差异，可以发现两国在教学理念和教学方法上存在一些差异。
中学化学教材中的类比策略
中学化学教材中的类比策略摘要教师及教材编写者常使用类比策略帮助学生利用已有知识形成并完善对化学概念的理解。
本文分析了美国高中化学教材——《化学：概念与应用》，对从该教材中找出的80个类比进行了归类。
希望分析结果能给我国的化学教育工作者以及化学教材编写者以一定的启示。
关键词化学教材类比策略目标概念类比概念原子结构化学键学生在化学概念学习的过程中常会遇到一些理解上的困难，类比教学被认为是解决这一问题的一个有效途径。
许多教材也使用类比策略将一些学生比较熟悉的事物（系统、概念或物体）与抽象的概念相比较，使其具体化、形象化，从而促进学生形成对这些概念的理解。
在国外，Curtis和Reigeluth（1984），Orgill 和Bodner（2006）以及Thiele和Treagust（1994）分别研究了多本中学科学教材、大学生物化学教材以及中学化学教材中所使用的类比策略，他们的研究结果表明教材中常使用类比策略来帮助学生理解科学概念，而化学教材中的类比常与学生感到困难的或抽象的概念有关，如原子结构和化学键等。
鉴于类比有此功能，本文从概念理解的角度对一套美国化学教材中所使用的类比进行归类分析。
作者选择麦格劳-希尔公司（McGraw-Hill）在2005年出版的美国高中化学教材《化学：概念与应用》（Chemistry：Concepts and Applications）进行研究，分析该教材中所用的类比对学生理解化学概念所起的作用。
与教学中所使用的口头类比不同，在教材中，类比以一种更加精确的方式使学生的观念从熟悉的概念向不熟悉的概念转换。
我们将熟悉的概念称作类比概念，而将不熟悉的概念称作目标概念。
如果类比概念和目标概念具有一些相同或相似的属性，就可以在它们之间建立联系，这样能使抽象的概念变得具体而生动，从而有助于学生理解。
1 目标概念的内容笔者在该教材中共找出了80个类比。
该教材共有21章，但有些章节涉及同一类内容，例如第2章“物质是由原子构成的”，第7章是“原子模型的完善”，由于这2章都是介绍原子的结构，因此将2者归为“原子结构”一类。
高中化学教科书中类比特征的分析及编写建议
高中化学教科书中类比特征的分析及编写建议摘要高中化学教科书中类比的分析表明：（1）类比数目较少；（2）目标物以微观结构和抽象概念为主，类比物主要是学生熟悉的社会生活经验，学科知识较少；（3）类比呈现方式以文字描述为主，少数辅助于图像类比；（4）类比物与目标物之间的相似属性以结构关系为主，兼具结构与功能关系的类比不足；（5）类比相似属性的映射程度较高，但类比的局限性被忽略。
建议教科书中类比的编写：适当增加类比的数目；扩展类比物的范围；重视宏观、微观和符号三重表征的类比设计；适时增编类比方法的指导。
关键词类比高中化学教科书图像类比呈现方式化学概念“类比”一词来自古希腊词汇“analogia”，原意是“比例”，古希腊数学家用它来表示2组数间的相似关系，后来在更广泛的意义上被使用。
一般说来，类比是在2个不同事物之间进行对比，找出若干相同或相似点之后，推测在其他方面也可能存在相同或相似之处的一种逻辑思维方法，逻辑学上又叫类比推理［1］。
化学史上，从宏观轨道类推到微观轨道，从原子轨道类推到分子轨道，从原子的外层轨道类推到分子的前线轨道，从原子轨道的对称性类推到分子轨道的对称性，这一分子轨道理论的建立，正是采用了一系列的相似和类推的类比方法。
我们学习新知识时，若选取熟悉的知识或经验作为类比对象，这称为类比的源域，简称类比物，欲学习的新知识称为类比的目标域，简称目标物。
类比物和目标物通过共同或相似的属性连接在一起，Duit（1991）把这种类比描述为共同属性的映射过程［2］。
类比具有相似性、猜测性、或然性和创造性等基本特点。
普通高中化学课程标准在教科书编写建议中提出“教科书的编写要充分利用学生已有的知识和经验，引导他们理解和体会知识的产生过程，自主构建知识体系，增强进一步学习化学的兴趣。
”［3］我们认为，教科书中类比的编写是实现上述建议的科学方法之一，因为类比是以相似性为基础，建立新旧知识、经验之间相关联的一座桥梁。
美国高中化学教材中科学本质的呈现研究简介
提 出 了具 体 的要 求【 １ ］ 。
国际上关于科学本质的研究普遍显示 。绝大多 数 教师 和学 生对 科 学本 质 主要 方 面的理 解仅 达到质 朴 水 平 （ ａ ｅｕｄｒｔｎ ）－。究 其 原 因 ，美 国著 Ｎ ｉ ｎ ｅｓ ｄ ｔＪ ｖ ａ ： ４ 名 科 学 教 育 家 Ｋ ａｉｋ 为 造 成 当前 学 生 和教 师 对 ｈｌ 认 ｃ 科 学本质 理 解不 良现 状 的主 要 因素 是科 学教材 对科
［］ 兆根 ． 作 业 设 计 中如 何 空 出 以 生 为 本 ｏ． 学教 学 ， ０ ２吴 在 】 化 ２ ８ ０
（）１ ￣ ８ ２：７ １．
【 吴兆根 ． 习题教 学 中思维 品质 的培养ｏ． 学教与学， ０ ３ 】 浅谈 】 化 ２ ７ ０
（０：２￣ ２ ． ２） ２１３ １
③你觉得这节课 上掌握得最好的是哪些知识？
５ ２
化学 教 学
２０ ０９年 ， ６ 第 期
学本质 有关 方面 呈现 方式 的偏 差 ，基 于 这 一认 识 ，
Ｋ ａｉ 对美 国过 去 四十年 中 占主流 地位 的５ 系 列 ｈｌｋ ｃ 个
科 学 知 识 的 暂 科 学 知 识 是 可 靠 的 并 且 是 经 久 的 ．但 从 来 不是
容具 体而 全 面— — 既 要对 知识 建 构进 行设计 。也 要
⑤收集气体 ，……⑥先要把导管移 出水 面，然后再
熄 灭酒 精灯 。活 动与探 究结 束 后 ，为 了帮 助学 生理 解 和巩 固知识 。便 于 理解记 忆 知识 ，可将 步骤 概括 为 “ （ 、装 （ 、倒 （ ） 查 茶） 庄） 到 、定点 （ 点 ） 地 、收 、
化学教材中的类比思维浅析
化学教材中的类比思维浅析王萍(苏州市田家炳实验高级中学江苏苏州215004)摘要:通过对国内外高中化学教材中类比思维的运用进行统计、举例和分析,归纳了类比思维运用的特点:类比目标抽象、类比对象丰富、类比方法图文并茂,并提出了运用类比思维的几点建议。
关键词:类比;教材;统计;抽象;建议文章编号:1008-0546(2015)02-0057-02中图分类号:G632.41文献标识码:Bdoi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.02.018类比(analog赠),指不同事物之间的类似和相像。
类比法是根据两个或两类对象之间在某些方面相似或相同,从而推出它们在其他方面可能相似或相同的一种逻辑方法[1]。
很多科学发现和发明创造中都用到了类比方法,在化学教学中有些内容比较抽象不易讲清,运用类比思维有利于提高学生对知识的理解和记忆水平,分析教材中类比思维的应用有助于我们加深对这一方法的了解,从而在教学中更好地加以运用。
一、化学教材中类比思维的运用情况1.国内化学教材中类比思维的运用以目前国内高中三种版本化学教材为例,分别是:由人民教育出版社出版,宋心琦主编的(以下简称人教版);山东科技出版社出版,王磊主编的(以下简称鲁科版);江苏教育出版社出版,王祖浩主编的(以下简称苏教版)。
这三种教材又分别包括化学1、化学2、化学与生活、化学与技术、物质结构与性质、化学反应原理、有机化学基础和实验化学8个模块,这些教材中类比思维的运用情况统计见表1。
通过以上统计可见,三种教材都不同程度地运用了类比方法,其中人教版对类比的运用较丰富,共有22处。
从表1我们还可以看出,各模块运用类比的程度不同。
以人教版为例,在《物质结构与性质》中运用得相对较多,共有10处,约占总数的45%。
而在《化学与技术》、《化学与生活》及《实验化学》中几乎看不到明显运用类比的案例,这说明类比方法多运用在教学内容比较抽象、学生不容易理解的部分。
中美高中化学教材的比较
中美高中化学教材的比较本文通过对中美两版高中化学教材实验部分的比较研究，探讨了中美学教育之间的异同点。
通过对两版教材实验内容的对比分析，发现中美实验部分存在差异，主要体现在实验设计、实验操作、实验效果等方面。
本研究对于理解中美学教育的不同风格和提高高中化学教学质量具有一定的指导意义。
高中化学教材实验部分是化学教育的重要组成部分，对于培养学生的科学素养和实验技能具有至关重要的作用。
美国和中国作为世界上最大的教育体系之一，其高中化学教材实验部分的质量和特点一直备受。
本文通过对中美两版高中化学教材实验部分的比较研究，旨在探讨两版教材之间的异同点，以期为提高我国高中化学教学质量提供参考。
本研究采用比较研究法，选取中美两版高中化学教材的实验部分作为研究对象。
对两版教材的实验内容进行详细梳理和分类；从实验设计、实验操作、实验效果等方面对两版教材的实验部分进行比较分析；对比较结果进行总结和讨论。
中美两版教材在实验设计方面存在一定差异。
美国教材更加注重学生的探究能力和创新意识的培养，实验设计较为灵活，给予学生较大的探究空间。
而中国教材则更加注重实验的基础性和验证性，实验设计相对较为保守，学生探究的空间相对较小。
美国教材实验操作较为简洁明了，便于学生掌握。
中国教材的实验操作相对较为繁琐，对于一些初次接触化学实验的学生来说，可能会产生一定的困难。
美国教材的实验效果更加注重对于学生科学素养和实验技能的培养，同时实验内容也更加贴近生活实际，有助于激发学生的学习兴趣。
中国教材的实验效果则更加注重对于基础化学知识的巩固和加深，但在一定程度上忽略了学生科学素养的培养。
通过对中美两版高中化学教材实验部分的比较研究，可以发现两版教材在实验设计、实验操作、实验效果等方面均存在一定差异。
美国教材更加注重学生的探究能力和创新意识的培养，实验设计较为灵活，操作简洁明了，贴近生活实际，有助于激发学生的学习兴趣；而中国教材则更加注重实验的基础性和验证性，实验设计相对较为保守，操作较为繁琐，对于一些初次接触化学实验的学生来说可能会产生一定的困难。
中学化学教材中的类比策略
中学化学教材中的类比策略摘要教师及教材编写者常使用类比策略帮助学生利用已有知识形成并完善对化学概念的理解。
本文分析了美国高中化学教材——《化学：概念与应用》，对从该教材中找出的80个类比进行了归类。
希望分析结果能给我国的化学教育工作者以及化学教材编写者以一定的启示。
关键词化学教材类比策略目标概念类比概念原子结构化学键学生在化学概念学习的过程中常会遇到一些理解上的困难，类比教学被认为是解决这一问题的一个有效途径。
许多教材也使用类比策略将一些学生比较熟悉的事物（系统、概念或物体）与抽象的概念相比较，使其具体化、形象化，从而促进学生形成对这些概念的理解。
在国外，Curtis和Reigeluth（1984），Orgill 和Bodner（2006）以及Thiele和Treagust（1994）分别研究了多本中学科学教材、大学生物化学教材以及中学化学教材中所使用的类比策略，他们的研究结果表明教材中常使用类比策略来帮助学生理解科学概念，而化学教材中的类比常与学生感到困难的或抽象的概念有关，如原子结构和化学键等。
鉴于类比有此功能，本文从概念理解的角度对一套美国化学教材中所使用的类比进行归类分析。
作者选择麦格劳-希尔公司（McGraw-Hill）在2005年出版的美国高中化学教材《化学：概念与应用》（Chemistry：Concepts and Applications）进行研究，分析该教材中所用的类比对学生理解化学概念所起的作用。
与教学中所使用的口头类比不同，在教材中，类比以一种更加精确的方式使学生的观念从熟悉的概念向不熟悉的概念转换。
我们将熟悉的概念称作类比概念，而将不熟悉的概念称作目标概念。
如果类比概念和目标概念具有一些相同或相似的属性，就可以在它们之间建立联系，这样能使抽象的概念变得具体而生动，从而有助于学生理解。
1 目标概念的内容笔者在该教材中共找出了80个类比。
该教材共有21章，但有些章节涉及同一类内容，例如第2章“物质是由原子构成的”，第7章是“原子模型的完善”，由于这2章都是介绍原子的结构，因此将2者归为“原子结构”一类。
“图像类比”在教科书中的应用
“图像类比”在教科书中的应用摘要“图像类比”是通过日常事物或生活情景图像实现类比科学概念的有效学习工具。
使用文本分析法探讨入教版高中化学选修模块教科书中图像类比的使用情况，发现图像类比的使用率低和使用范围狭窄，内部结构简单而良好，具有充分的解释性语句。
提出在化学教科书中使用图像类比的3项原则及使用图像类比进行教学活动的建议。
关键词图像类比插图化学教科书选修模块1问题的提出图像类比(pictorial analogies)是以日常事物和生活情景为主要内容，并且能够实现类比作用的图像。
其特点和教学功能可归纳如下：(1)图像中的日常事物和生活情景(作为类比物)不仅为学习者所熟悉，而且与被类比的科学概念(作为标的物)具有表面、结构或功能上的相似性，具备实现类比的客观基础；(2)按照Paivio 的双重编码理论分析，图像类比充分利用人的非语言信息处理系统，以表象形式促使学习者进行类比推理，增加了理解科学概念的可能性；(3)在教科书中，图像类比常以插图形式出现。
Levin曾对教科书的插图功能作出明确界定，插图分别具有表征、解释、组织、转换和装饰等5种功能。
图像类比含有解释功能，不仅避免冗长的文字叙述，而且以直观、简明的特点传递复杂、抽象的科学概念，对学习者的学习过程有正面帮助。
在教科书中使用图像类比，有助提高教师教学活动的质量和学习者的学习成效。
新的教材观认为教科书只是提供教学范例和素材的文本，其价值在于内容的动态生成。
但是教科书作为师生互动的、最有影响力的教学资料，图像类比的使用情况具有不容低估的意义。
新一轮课程改革推行“一纲多本”政策，鼓励有关学者、专家编写教科书。
在现行已经过审定的3套高中化学教科书中，人教版教科书因其内在特点在全国各地得到广泛使用，该版本中图像类比的使用情况值得人们给以必要的关注。
2研究方法本研究采用文本分析法对人教版高中化学选修模块教科书(共6本，均为第3版)中图像类比的使用情况进行分析。
中学化学教材中的类比策略——基于一套美国化学教材的分析
中学化学教材中的类比策略——基于一套美国化学教材的分
析
姜海娟;李广洲
【期刊名称】《化学教育》
【年(卷),期】2011(032)011
【摘要】教师及教材编写者常使用类比策略帮助学生利用已有知识形成并完善对化学概念的理解.本文分析了美国高中化学教材——《化学:概念与应用》,对从该教材中找出的80个类比进行了归类.希望分析结果能给我国的化学教育工作者以及化学教材编写者以一定的启示.
【总页数】3页(P10-12)
【作者】姜海娟;李广洲
【作者单位】南京师范大学化学教育研究所南京210097;南京师范大学化学教育研究所南京210097
【正文语种】中文
【相关文献】
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4.美国高中化学教材中“类比图像”的研究 [J], 朱亚萍;王后雄;彭慧
5.美国高中化学教材中跨学科内容分析——基于《化学:概念与应用》的教材分析[J], 陆孟君; 王世存; 王红梅
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美国高中化学教材中“类比图像”的研究
摘要“类比图像”是为简化概念理解，将复杂科学概念类比为日常事物或生活情境的图像。
美国化学教材中的类比图像设计很有特色，通过对其类比图像组成及特点的分析，为我国化学教材类比图像的设计及化学教育者的教学设计提供有益的启示。
关键词美国高中化学教材类比图像科学概念电子迁移反应速率
图像系统包括类比图像、模型图像、演示图像等。
其中类比图像是以日常事物和生活情境(类比物)中学习者所熟悉的内容为依托来实现类比作用的图像，并且与被类比的概念(标准物)具有表面、结构或功能上的相似性。
美国高中化学教材《Chemistry: Concepts and Applications》（《化学：概念与应用》）中的类比图像设计很有特色，对于我国化学教育者设计类比图像有一定的启示。
1 美国高中化学教材中类比图像的组成结构
通过对美国高中化学教材3册中图像的比较分析，除去章前图，3册中出现的类比图像共有11处，且是完全独立的。
其中上册5处、中册4处、下册2处。
各册类比图像的组成见表1。
表1 美国高中化学教材中出现的类比图像
书册章目图号图像内容表示内容
（类比物）联系内容标准物
上册
第2章
物质是由原子构成的
2.22爬梯子及电子迁移示意图梯子要一档一档爬且可爬上爬下电子在不同能级之间运动电子迁移
2.25几个大小不同的俄罗斯套娃套娃一层套一层，大的套小的能级是一层层的，最内层为原子核电子能级
第6章
化学反应与化学方程式
6.14上下地铁的乘客地铁站，乘客有上有下可逆反应向正反2个方向进行可逆反应
6.20水上乐园中游人在玩碰碰船碰碰船数量越多，碰撞的机会越大增多参与反应体系的粒子会增加粒子碰撞机会，从而增大反应速率浓度和反应速率
6.216个半块饼干、3块棉花糖、2块巧克力使用完全部巧克力制作夹心饼干，还有其他原材料剩余限量反应物消耗完后，剩余反应物无法形成所需产物限量反应物(limiting reactant)
中册
第9章化学键9.5相扑运动员和孩子进行拔河比赛相扑运动员将绳子拉向自己共用电子对偏向电负性大的一方共用电子对的偏移
第10章
物质的动力学理论10.5曲棍球和气体分子的运动模型曲棍球以直线形式运动，撞击挡板后以新的方向直线弹回气体分子在容器中以直线形式运动，撞击器壁后以新的方向直线弹回气体粒子的运动
第13章水和溶液13.3磁铁及水分子排列示意图磁铁的相反磁极相互吸引排成一列形成一定取向的水分子中极性相反的2个原子相互吸引吸引力与取向
第15章酸碱反应15.3人山人海的足球场坐在看台上的观众并没有参加比赛溶液中出现的离子没有全部参加反应旁观离子(spectator ion)
下册
第19章
生命化学19.5启动汽车，底物与酶的匹配示意图房间的钥匙无法启动汽车底物与酶的活性空间结构不匹配，无法进行催化反应酶的作用
第20章
化学反应与能量变化20.6汽车穿越隧道，催化剂对活化能影响示意图汽车穿越隧道比爬山容易得多化学反应在催化剂存在下更易发生催化剂的作用
2 美国高中化学教材中类比图像的特点
2.1 类比图像符合学习者认知规律
依据表1可以发现，类比图像的分布：上册5处、中册4处、下册2处，依次递减。
Nakhleh、Gabel等学者在对学习者学习水平进行研究时发现尽管化学课程在一定程度上涉及到微观本质，但通过微观本质的学习不能使学生较好地理解
化学 [1] 。
苏格兰学者Johnstone研究发现新手遇到涉及微观现象的新知识
时，一般只能想到相应的宏观景象，学生更愿意在宏观水平上学习化学。
依据以上研究可以对类比图像递减现象作如下解释：教科书编写者考虑到学习者认知水平对理解化学知识的影响，在高中入门阶段教材中设计了较多的类比图像，以便帮助学习者更好地理解化学知识；在上册和中册中涉及到的学科知识过于抽象和较难理解，易使学生产生概念混乱感，类比图像有助于学生理解复杂的化学概念及原理；高年级的学习者在一定程度上具备了从微观层面去理解化学知识的能力。
另外，相对于美国高中化学教材附有的大量图像（基本每页每个知识点附有1～2幅），11处类比图像虽然偏少，但涉及到了全册书中较难理解的核心概念及原理，没有过度的应用类比图像。
教科书编写者可能考虑到如果过多地使用类比图像，会使学习者缺乏与真实概念的接触，从而影响其对科学概念的正确认识。
合理地选择和运用类比图像能在帮助学生有效理解概念的同时，不影响其正确思维方式的形成与潜能的开发。
2.2 类比图像有效降低认知难度
类比图像本身的有效性可有效降低学习者对科学概念的认知难度。
判断类比图像是否有效主要从3个方面进行考虑：类比物与标准物间相似特征的数目；类
比物与标准物间的相似程度；类比物中概念的显著性 [2] 。
Gentner提出结构映射理论，明确类比的映射是依据结构上的关系而非属性来确定的，并从属性和关系2个维度分析类比图像的结构 [3] ，可供化学教育者更直观地研究类比图像的有效性。
现以美国高中化学教材《化学：概念与应用》上册中的“爬梯子”类比图像（图1）为例，其通过爬梯子（作为类比物）与电子的迁移（作为标准物）进行类比，两者的各种比较见表2。
从表2可以看出，这是用学习者日常所熟悉的事物和生活情境作为类比物，形象地展示了电子的能级及其迁移，使教师通过简单的方式帮助学习者理解抽象概念，并加深学习者对此知识的记忆。
图1 电子迁移就像爬梯子
但是，类比物不是标准物本身，如果把类比物完全当作标准物，学习者容易迁移类比物的其他特征而对标准物产生个体性的迷思概念 [4] 。
每个类比
都会有一定的使类比失效的设计缺陷。
对于类比实效处，教师在教学设计中一定要给予充分的说明。
2.3 类比图像具有解释性功能
美国化学教材中类比图像的编排方式与一般图像类似，但是比一般图像更加详细，主要表现在：类比图像都有图题；类比图像附有解释性语句，即形成“文字—图像类比”。
以下主要针对教材中出现的11处类比图像的解释性语句进行定性评价，结果见表3。
由表3可以发现，大多数类比图像中的解释性语句都会出现类比物或标准物；标题中明确提示类比物与标准物的较少；图像正文对类比图像给予了充分的解释说明；整体来看，类比物与标准物间内容的一致性较高；教材中的各种关键词，如“同样地”、“类似地”、“像”、“相似”等词出现频率并不
说明：“充分”表示解释性语句提及类比图像的主要关系；“一般”表示解释性语句只提及类比物或标准物的特征；“显著（不显著）”表示解释性语句出现（不
出现）类比物或标准物的描述 [4] 。
是太多，留给学习者更多的想象空间，让学习者自己发现类比物与标准物间的相似性。
总之，“文字—类比图像”间的互补功能，为学习者理解化学知识提供了更简便的途径。
3 对我国化学教育的启示
我国化学教学与教材建设正处在以学生科学素养为根本宗旨的探索与发展中，引进国外先进教学资源，对我国化学教学及教材建设具有一定的启示作用。
3.1 对化学教科书图像设计的启示
国外化学教材中的运用了大量具有较强立体感的图像，能给学习者较强的感官刺激，有助于提高学习者的化学学习兴趣，培养其开放性思维能力。
我国化学教材中图像结构简单，且数量较少，不能有效地挖掘学生的开放性思维。
建议在以后的教材编写中能尽可能多地穿插形象的、立体感强的图像，尤其对于初学者所接触的教材。
对于类比图像，所选用的类比物应能较全面地诠释标准物。
我国高中化学教材中的类比图像，一些用作类比的事物或生活情境未能全面地表示与标准物间的关系，对于这些图像可以借鉴国外教材资源进行改进。
另外，类比图像应附有一定的文本说明，我国化学教材中对于类比图像的解释很多都是穿插在课文正文中，极少数类比图像附有说明性文本。
对于不能理解类比图像所表示的内容且无法认真阅读教材的学习者来说，类比图像对其无实用价值。
因此，最好在每处类
比图像中都能附有解释性语句。
3.2 对化学教学设计的启示
心理学研究发现，图像记忆较文字记忆深刻，因此很多教师在进行教学设计时会自发地将抽象的科学概念以图像的形式呈现给学生。
为帮助教师设计有效的类比图像，Glynn提出了简称为“TWA(Teaching with Analogy)”的类比教学模型，共包括6个步骤：（1）介绍目标概念（即标准物）；（2）回顾类比概念（即类比物）；（3）识别2者间的相似特征；（4）类比映射；（5）指出类比实效处；（6）
得出结论 [4] 。
这种类比教学模型可指导教师如何设计和应用类比图像，
有效避免类比失误。
在现有教材资源有限的条件下，教师可借助国外先进的教学资源，为自己的教学设计增色，或根据国外教材中类比图像的理念自主设计类比图像。
但宏观图像虽然易懂，却容易犯科学性错误。
因此，教师不可将科学概念随意进行类比，否则容易造成学习者对化学概念及原理本质认识的失真，甚至会促使其形成错误的观念。
参考文献
[1] 毕华林，黄婕.全球教育展望，2007，36(1)：90-96
[2] Glynn S M.The Science Teacher,1995,62(9)：25-27
[3] 高淑芬，邱美虹.科学教育月刊，1998，( 1)：63-80
[4] 麦裕华，陈徽，钱扬义.化学教育，2009，30(8)：22-24。