不同版本高中化学教材“有机化学基础”知识体系对比
李俊莲
阳泉市第十一中学校 山西省 045000
引言:
有机化学属于化学学科的重要组成部分,在高中化学教学当中占据着十分重要的地位。“有机化学基础”这部分知识可以让学生了解到有机化合物的结构、性质以及反应规律,培养学生的化学思维和实践能力。2019 年人教版高中化学教材出版,教材的知识体系等很多地方都做了改变。因此,对新旧教材“有机化学基础”知识体系展开比较研究,能帮助教师精准把握教材的变化情况,改善教学策略,也能帮助学生更好地认识和掌握有机化学知识,提升学习效率。
一、整体框架对比
旧版教材《有机化学基础》的知识架构,包含按照认识有机化合物、烃及卤代烃、烃的含氧衍生物、生命中的一些基本有机化学物质、走进合成有机高分子化合物的时代等,是按照有机化合物种类和知识逻辑顺序编写的。
2019 版新教材整体框架有变化,主题设置上有: ① “有机化合物的组成与结构” ② “烃及其衍生物的性质与应用” ③ “糖类、氨基酸和蛋白质”和“合成高分子化合物”这两个主题合并成“生物大分子及合成高分子”。主题①中从分子结构、官能团、化学键这三个角度,由宏观到微观,帮助学生形成认识有机化合物组成与结构的基本思路,从官能团的角度去认识有机物的分类、官能团与性质之间的关系等,从化学键的角度去认识官能团以及不同化合物之间的相互转化。主题②和主题 ③ 是对常见有机化合物的结构、性质、应用进行分类讨论,“烃及其衍生物”与“生物大分子及合成高分子”所代表的结构尺度不同,这样主题之间的层次性和主题内物质结构相似性就更明显。卤代烃从原来在烃后面调整到烃的衍生物中,因为卤代烃是烃和其他衍生物联系的重要纽带;油脂从原来在糖前面调整到羧酸的衍生物中,因为油脂的本质是一种小分子有机物,是酯的一种。该调整可以使得知识更加科学化、系统化,有利于学生构建完整的有机化学知识体系。
二、内容编排变化
(一)章节顺序与关联
旧的教材在各个章节的顺序和相关性都固定,而新的教材对于一些章节的顺序进行了一些改变,让知识呈现更加合乎学生的认知逻辑。
在讲到有机化合物研究方法时,将有机化合物的研究方法提前在有机物前,在学生学有机物前,了解到研究有机物的方法,如研究有机物的最常用的方法有哪些、如何分离提纯等,在后面讲到有机物时,知道一般用哪些方法进行研究、研究有机物通常采用哪些方法、有机物常见的测定方法为何、常用的确定分子式的分析方法有哪些、常用的确定分子结构的分析方法是哪类(诸如如质谱法、红外光谱法、核磁共振氢谱法)等。最后,通过各种各样的知识,为后面学习有机化合物的知识打下基础。在讲解烃及其衍生物上,在原来的基础上,对每个物质的顺序与关联进行了修改,对学生来说,能更好地了解到每种类型有机物之间的转换,将卤代烃放在烃的各种衍生物中间,突出了卤代烃在有机转化中的中间作用。使学生明确知晓,如何以烃为起始点展开相关研究或操作,通过卤代烃来获得其他的烃的衍生物。
(二)知识点的增减与整合
新教材在知识点上有所增减和整合,增加了氨基、酰胺基等官能团,因此,增加了醚、酮、胺、酰胺等有机物种类的介绍,虽然只是对醚、酮、胺、酰胺只要求认识结构特点及其应用,但丰富了学生对有机物种类的认识,为学习生物大分子做铺垫。在有机反应类型上,加成、取代、消去反应的基础上,增加氧化、还原反应,这拓宽了学生认识有机反应的视角。对一些知识点进行了整合,比如把油脂放在羧酸衍生物中,使学生更加了解油脂的本质和所属类别;把糖类、氨基酸、蛋白质与合成高分子化合物整合为“生物大分子及合成高分子”,突出生物大分子与合成高分子的联系与区别,让学生从整体上把握这两类重要的有机化合物。
三、知识深度与广度变化
(一)深度变化
新教材在知识的深度上进行延伸,第一,在有机化合物的结构上,从有机化合物的分子结构、有机化合物的官能团、有机化合物的化学键等多角度去阐述,让学生对有机物的结构和性质有更深刻的了解,比如讲解官能团时不仅介绍常见几种官能团的结构和性质,还会介绍一个分子中两种或两种以上官能团之间会发生相互作用,以及在一定条件下官能团之间可以发生相互转化,让学生知道在微观上到底发生了什么反应。第二,在有机反应原理上,加强了共价键的极性与有机反应之间的关系的论述,强化了化学键类型对烃类化学性质的作用,让学生可以从宏观的现象向微观的本质理解有机反应的原理,加深了对有机反应的理解,提高学生分析问题解决问题的能力。
(二)广度变化
从知识的广度来看,新教材增加了有机物的种类和官能团的种类,让学生知道更多的有机物,如醚、酮、胺、酰胺等,让学生知道更多的有机物,了解不同有机物的性质和用途。此外,加强了与生命现象有关的化学知识,如增加脱氧核糖核酸、核糖核酸等物质的介绍,体现了化学学科与生命学科的交叉,符合当今科技发展的趋势,为学生今后学习化学及相关知识打下基础。同时,弱化了化学分析手段,强化了仪器分析手段,如删除了“初步了解测定有机化合物元素含量、相对分子质量的一般方法”,将“知道通过化学实验和某些物理方法可以确定有机化合物的结构”改为“知道红外光谱、核磁共振等现代仪器分析”,使学生更加适应现代有机化学研究。
四、知识体系对比对教学的启示
(一)对教师教学方法选择的影响
由于不同版本教材的知识体系不同,教师在教学时要根据所用教材的特点,灵活选用教学方法。对于人教版 2019 版教材逻辑性较强的特点,教师可以采用演绎法,从一般到特殊,从一般原理推出具体物质的性质和反应,在讲解烃的衍生物时,先讲官能团的一般性质,再具体分析各种衍生物的性质。对于其他版注重专题探究的特点,教师可以多采用探究式教学,引导学生通过实验、讨论等自主探究有机化合物的结构与性质的关系。
(二)对学生学习策略的建议
学生学习有机化学时,要结合各个版本教材的知识体系,建立自己的知识体系。人教版章节分明,层层递进,学生可以根据教材的顺序学习,每学完一章,就可以对这一章的知识点进行总结,总结知识点之间的联系,学习了烃和烃的衍生物之后,对比二者的结构和性质的异同,面对各个版本教材知识点有详有略的情况,学生要学会补充和拓展知识,如果自己使用的人教版教材在某一点上介绍得比较简略,就可以参考其他版本教材。
五、结论
人教版2019 版高中化学“有机化学基础”知识体系比旧版更新颖、更科学、更有系统性,整体框架主题整合和内容位置调整,使知识更具逻辑性;知识点增删与整合,使内容更丰富、更符合认知规律;知识广度和深度增加,使学生对化学本质理解更深入,也更符合现代科技和跨学科学习要求。本次对比发现,新版教材更符合核心素养培养要求,教师需依循其结构创新教学方法,学生也要按照此优化学习方法,还可以结合多个版本教材优点,全方位提高有机化学教学与学习质量。
参考文献
[1] 游嘉雯 . 基于课程标准的高中化学教材实验比较研究 [D]. 天津师范大学 ,2023.
[2] 冯宇宁 . 人教版和鲁科版高中化学新教材元素及其化合物的比较研究[D]. 南宁师范大学 ,2021.
[3] 华迎旭 . 新课标背景下高中化学选择性必修教材新旧版本对比分析[D]. 云南师范大学 ,2021.