关于“元素周期律”的三个版本教材分析比较

关于“元素周期律”的三个版本教材分析比较摘要本文在文献分析的基础上总结出撰写教材分析研究报告的一般性思路，运用比较法对人教版、苏教版、鲁科版的章节结构、知识点呈现顺序、栏目呈现方式和习题设置上进行了对比分析。从章节结构上看，鲁科版的结构更清晰、条理，减轻了学生的负担，可以有效增强学习的效果。从知识点呈现顺序上看，人教版首先给出了元素周期表的内容，以此为基础，学习原子结构与元素性质，而苏教版和鲁科版首先通过探究使学生体会原子结构的递变性规律，从而得出元素周期律。从栏目呈现方式上看，鲁科版较人教版、苏教版设置更为丰富；从习题设置上看，鲁教版教材相对于苏教版与人教版教材侧重于活动习题的设置。一、问题的提出物质结构与元素周期律是化学学习的重要基础理论，也是中学化学教学的重要内容，具有重要的教学价值。而教材是知识内容的载体，是教师教学的媒介。怎样更好地完成元素周期律部分的教学，实现教学目标，需要我们对不同版本的教材进行比较研究，从而更好地指导我们今后的教学。二、文献综述本研究以“元素周期律”为篇名，在“CNKI中国知网­中国期刊数据库”中对2011年到2015年五年的相关研究进行检索，共检索到在《课程教材教法》、《教育教学研究》、《中国教育期刊》、《科学技术哲学研究》、《科学》等发表的与元素周期律相关的文献277篇。通过进一步研究发现，这些研究大致可以分为以下五种类型：类型教学实践研究考察研究发现史研究教材编写研究其他研究总数10960165339所占比例39.3%21.7%5.8%19.1%14.1%从表中可以看出，从2011年到2015年，关于元素周期律的研究主要集中于集中于教学实践研究、考察研究和教材编写研究。“元素周期律”的教学实践研究在这里指的是277篇研究中与元素周期律的课堂教学教学有关的研究，包括元素周期律的教学设想、教学设计、教学实录、教学反思和建议等，占研究总数的39.3%。“元素周期律”的考察研究在这里指的是这些研究当中有关元素周期律知识掌握程度的考察研究。包括两部分内容：一部分是有关元素周期律的试题研究、考点研究，包括高考试题集锦、考点剖析、考点分类、错题研究、易错点等；另一部分是学习方法的研究，包括元素周期律备考粗略、解题技巧、学法指导、经验规律、复习指南等,占研究总数的21.7%。“元素周期律”的发现史研究指的是发现元素周期律这一科学概念的历程的研究，隶属于化学史的研究，包括元素周期律的历史考察以及元素周期律的发现过程对人们的启示，也就是元素周期律的育人价值,占研究总数的5.8%。“元素周期律”的教材编写研究在此指的是与教材的分析、编排、内容等有直接关系的研究,占研究总数的19.1%。三、研究目的及意义1.研究目的：本研究的目的是通过比较不同版本的高中化学教材中元素周期律的编排，对其内容进行对比整合，以期为优化教科书体系提供参考依据，为教师的教学提供建议，实现教材内容与教学内容和谐的统一。2.研究意义：（1）.为优化教科书体系提供参考依据。（2）.为教师的教学提供建议。四、研究对象及方法1.研究对象：（1）宋心琦主编，普通高中课程标准实验教科书--化学，人民教育出版社2007年第3版（新课标人教版）（2）王磊主编，普通高中课程标准实验教科书--化学，山东科学技术出版社2007年第3版（新课标鲁科版）（3）王祖浩主编，普通高中课程标准实验教科书--化学，江苏教育出版社2009年第5版（新课标苏教版）本研究主要研究以上三个版本高中教材的元素周期律部分的内容选取、组织和呈现的比较。2.研究方法：（1）文献分析法：通过查阅文献得出教材分析研究报告的一般性思路和方法并加以借鉴和补充。了解以往关于元素周期律教材和教学方面的研究。（2）比较研究法：通过比较三个版本的化学教材的内容选取、组织和呈现来对教材内容进行对比分析。五、教材分析1．课标分析主题1物质结构基础内容标准活动与探究建议1.知道元素、核素的涵义。2.了解原子核外电子的排布。3.能结合有关数据和实验事实认识元素周期律，了解原子结构与元素性质的关系。4.能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。5.认识化学键的涵义，知道离子键和共价键的形成。6.了解有机化合物中碳的成键特征。7.举例说明有机化合物的同分异构现象。①查阅资料并讨论：放射性元素、放射性同位素在能源、农业、医疗、考古等方面的应用。②实验：几种金属盐的焰色反应。③查阅资料并讨论：第三周期元素及其化合物的性质变化的规律。④讨论或实验探究：碱金属、卤族元素的性质递变规律。⑤查阅元素周期律的发现史料，讨论元素周期律的发现对化学科学发展的重要意义。⑥交流讨论：离子化合物和共价化合物的区别。⑦制作简单有机分子的结构模型。课标分析：课程标准中对物质结构与元素周期律的要求描述为：知道元素、核素的定义；了解核外电子的排布；能结合有关数据和实验事实认识元素周期律，了解原子结构和元素性质的关系；能描述元素周期表的结构，知道金属与非金属在元素周期表中的位置和递变性规律。课标主要主要是化学学科领域的认识，希望学生建立的认识角度为：构成物质的原子结构，构成物质微粒间的相互作用，原子结构与元素性质的关系，元素性质的递变性规律以及元素周期表和元素周期律的呈现。高中化学新课标教材为学生提供多样化的化学课程模块，以促进学生个性的发展。所以，三个版本的新课标教材都严格遵从这一理念，均设置了必修和选修两大部分内容，总共8个模块，分别对应8册高中化学教材，其中必修两册（化学1和化学2），选修6册（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、实验化学）。而在三个版本的教材当中，“元素周期律”这一章节均位于必修2的第一章，因此，在此只对三个版本教材必修部分进行比较分析。必修模块元素周期律部分的地位和作用如下：地位：元素周期律的发现和总结对于化学学科的发展具有里程碑式的意义，它使化学家建立起元素间的联系，为未知元素的认识和发展提供了更多的预测参照指标，为普通化学在现代的发展奠定了理论基础，提供了强有力的工具。作用：学生在初中已经对原子结构有了初步的认识，在此基础上，学习本章内容帮助学生建立物质的微粒观，认识元素及其化合物的性质取决于它的结构，并为后续模块物质的结构与性质有机化学基础的学习打下基础。2．三个版本教材元素周期律部分对比分析基于课标的要求和元素周期律部分的重要地位和作用，我们对三个版本教材在元素周期律部分的章节结构、知识点的呈现顺序、栏目呈现方式以及习题设置进行比较分析。2．1章节结构分析比较（1）人教版必修二第一章物质结构与元素周期律元素周期表元素周期表元素的性质与原子结构核素元素周期律原子核外电子的排布元素周期律元素周期律与元素周期表的应用化学键离子键共价键（2）苏教版必修二专题一微观结构与物质多样性第一单元核外电子排布与元素周期律原子核外电子排布元素周期律元素周期表及其应用第二单元微粒之间的相互作用力离子键共价键分子间作用力第三单元从微观结构看物质多样性同素异形体现象同分异构体现象不同类型晶体选修：物质结构与性质专题2原子结构与元素性质第一单元原子核外电子运动人类对原子结构的认识原子核外电子的运动性质原子核外电子排布第二单元元素性质的递变规律原子核外电子排布的周期性元素第一电离能周期性变化元素电负性的周期性变化（3）鲁科版必修二第1章原子结构与元素周期律第1节原子结构一、原子核核素二、核外电子排布第2节元素周期律和元素周期表一、元素周期律二、元素周期表第3节元素周期表的应用一、认识同周期元素性质的递变规律二、预测同主族元素的性质选修物质结构与性质第1章原子结构第2节原子结构与元素周期表一、基态原子核外电子排布二、核外电子排布与元素周期表三、核外电子排布与原子半径对比结论：通过表格我们可以清楚地知道元素周期律在三个版本的教材中的编排结构，其中人教版教材共分三节八个部分，与元素周期律密切相关的为前两节，共六部分；苏教版教材共分三个单元八个部分，与元素周期律密切相关的为第一个单元，共三个部分构成；鲁科版教材这一章全部讲“元素周期律”，共三节六个部分。相比之下，鲁科版的结构更清晰、条理，减轻了学生的负担，可以有效增强学习的效果。2.2知识点呈现顺序比较（1）人教版元素周期表的结构－元素性质与原子结构的关系－核素与同位素－元素核外电子排布－元素周期律－元素周期表与元素周期律的运用（2）苏教版从微观上分析元素原子最外层电子排布和原子半径（除稀有气体元素外）的周期性变化规律－实验探究和实验事实分析同周期元素金属性、非金属性的变化－元素周期律－关于卤族元素非金属性递变规律的活动与探究－元素周期表的相关应用（3）鲁科版介绍原子序数的概念—学生活动探究原子序数为1-18的元素的核外电子排布规律—原子最外层电子排布、原子半径、元素化合价变化规律—元素周期律－元素周期表－同周期、主族元素递变规律及元素原子得失电子能力强弱－元素周期表在化学研究及生产生活中的应用价值。对比结论：相同点：都设置了原子结构、元素性质、元素周期表结构、元素周期律的知识点。不同点：人教版首先给出了元素周期表的内容，以此为基础，学习原子结构与元素性质，既是对元素周期表的深化，又是推导元素周期律的依据。相比之下，苏教版和鲁科版首先通过探究使学生体会原子结构的递变性规律，从而得出元素周期律。2.3栏目呈现方式的比较（1）人教版栏目类型栏目数量举例总数活动性科学探究3金属钠与钾性质的相似性与区别；1-18号元素的核外电子排布填空；第三周期元素性质的实验比较6学与问2根据卤素的原子结构，推测氟氯溴碘化学性质的相似性与递变性；认识金属与非金属在元素周期表中的位置和性质强弱实践活动1查阅资料，收集不同形式的元素周期表。根据学生对元素周期表的认识，自己制作元素周期表方法指导资料卡片2卤素单质的物理性质；门捷列夫对元素周期表的发现2性提高性00拓展性科学视野1人造元素的介绍作为概念延伸1由表格可见，在元素周期律这部分内容中，人教版教材共设置了5种9个栏目。其中最多的活动性栏目，总数为6个。通过活动使学生较好的建立了原子结构和元素性质的认识，并且让学生经历了充分的认识实践活动。学生通过元素周期律的学习，既落实了对元素周期表知识的进一步深化，又总结出元素性质的递变性规律，建立了元素位置、结构、性质三位一体的认识。（2）苏教版栏目类型栏目数量举例总数活动性你知道吗1随元素核电荷数递增，原子核外电子排布有什么规律？6交流与讨论3元素周期表有多少周期？每一周期有多少种元素？活动与探究2观察表格，你认为第七主族非金属性有什么变化规律方法指导性信息提示1元素的金属型与非金属性强弱1提高性问题解决1图中虚线两侧的元素及表现出一定的金属性又表现出一定非金属性，这给我们什么启示?1拓展性拓展视野001化学史话1门捷列夫与元素周期律由表格可见，在元素周期律这部分内容中，苏教版教材共设置了6种9个栏目。其中最多的活动性栏目，总数为6个。（3）鲁科版表7-3三个版本新课标教材的呈现栏目栏目类型栏目数量举例总数活动性联想•质疑2元素周期表中的元素之间存在什么关系9活动•探究2元素周期律初探交流•研讨2尝试画出钠离子和钾离子的的结构示意图观察•思考1预测金属钾的性质概括•整合2总结元素周期表中同周期、同主族元素性质的递变规律。方法指导性知识支持1焰色反应及其应用4方法引导3图表是帮你整理数据，发现其中规律的一种重要工具提高性知识点击1镧系和锕系1拓展性历史回眸3形式不同的元素周期表3由表格可见，在元素周期律这部分内容中，鲁科版教材共设置了9种17个栏目。其中最多的活动性栏目，总数为9个，其次是方法指导性栏目，总数为4个。对比分析：相同点：三种教材均将活动性栏目设置数量最多，都在引导学生积极主动的学习，注重学生的参与和活动，强调学生主体性。不同点：鲁科版在栏目种类和数量更多样化，强调化学史的重要性和元素周期表在生产生活上的应用。2.4习题设置的比较（1）人教版习题考察的知识点题型列举数目元素的性质与原子结构填空选择1.1（1）（3）2元素的位