英國IGCSE化學教材編寫的啟示

胡 慧 沈理明 姚 蘭

（蘇州大學材化部 江蘇 蘇州 215123）

IGCSE 是 International General Certification of Secondary Education（普通中等教育證書）的簡稱，是英國劍橋大學國際考試委員會專門為14－16 歲學生設計的課程。IGCSE 化學是該課程中64 個科目之一［1］。本文選取英國牛津大學出版社出版的劍橋IGCSE 化學第二版教材［2］作為研究對象，教材包含引言、十九章節的內容、習題答案、IGCSE 化學試卷以及參考附錄等五個部分。經過分析認為，該教材的編寫在以下方面有別于國內教材，值得在教材編寫或教學實施中予以借鑒。

一、重視文字圖片編排帶來的閱讀體驗

1．問題或結論表述清晰

在羅列幾個相關問題或者結論時，教材往往會在第一個詞前面插入阿拉伯數字或者“？ ”符號，清晰表達問題、結論的并列或者遞進關系，并將問題或結論加粗。這樣的符號標記比用“First（第一）、Second（第二）、Third（第三）”等文字表述更加清晰明了。使用者在看到這樣簡單的標記時，不僅能更快捷尋找到這些話，還能有助于在腦海中突出這些問題或結論，加深閱讀印象。

2．標題采用了疑問句

在信息充斥整個社會的當今，往往一個好的標題可以迅速地吸引學生的眼球。作為化學教材，標題要能吸引學生，讓學生帶著一定的好奇心往下閱讀。該書中很多標題就用到特殊疑問句的形式幫助學生自我提問。

第七章第三單元的大標題是“Redox and changes in oxidation state （氧化還原以及氧化態的變化）”，接下去第一個小標題就是 “What does oxidation state mean？（氧化態是什么意思）”，編寫者引導學生在看到大標題的第一反應是對標題中的陌生概念提出問題。在第四章原子結合中第二單元的大標題就用“Why do atoms form bonds？ ”這樣的問句，試圖引導學生深入探索上一單元中所學的物理變化和化學變化存在區別的微觀原因。書中標題不僅用了what、why、how、how many、when 這樣的疑問句，還有感嘆句，如“Pollution alert！ （警惕污染！ ）”，編者試圖想要區別于其他介紹性的標題，透過這個感嘆號表達出污染問題已經岌岌可危！

3．用詞或圖片擬人化

教材不是學術論文，在編寫時用到一些擬人化的詞語可以拉近使用者和書本的距離，讓使用者的閱讀體驗更加生動。

第十三章第三單元標題“Metals in competition（相互競爭中的金屬）”，就用“competition（競爭）”的這樣的擬人詞語闡釋置換反應。其中小標題一是“金屬與碳單質競爭”，用氧化鎂與碳沒有反應，而氧化鉛卻與碳反應后失去氧的例子說明，表達出在競爭氧的過程中，鉛失敗了，碳勝利了，因此鉛被還原，而碳變成了二氧化碳；小標題二是“金屬與其他金屬爭奪氧”，用鐵與氧化銅的反應舉例說明，其中第一幅圖是鐵粉與氧化銅加熱反應的示意圖，并問鐵能否從氧化銅中競爭獲得氧，第二幅圖是反應后產生熱、氧化亞鐵和銅，并回答，鐵勝利了；小標題三是“金屬與鹽競爭獲得自己的金屬離子”，用鐵釘與硫酸銅溶液的反應舉例說明，其中第一幅圖是鐵釘放在硫酸銅溶液中的示意圖， 第二幅圖是反應結果，鐵把銅從溶液中push out（推出去），最后得到銅單質和鐵離子。整個單元都是在一個擬人化的情境中學習金屬活潑性的。教材編寫者在用詞方面也在盡力考慮學生的學習心理狀態，而生動擬人的用詞也可以讓教師在講解的時候多一條思路、多一點趣味。

閱讀體驗本來更多地是被用在形容顧客在閱讀書籍或者網頁時的感受，但是事實上學生和教師都應該是一本教材的閱讀者和體驗者，編寫者此時就是為使用這本教材的人群提供服務的，因此編寫者在文字圖片的編排上理應更加注重使用者的閱讀體驗。更佳的閱讀體驗可以體現在感覺體驗、思維體驗、行為體驗等方面［2］，不僅能讓閱讀更加輕松，也讓知識的傳遞方式多樣化。

二、選擇多條途徑呈現化學史實

化學史浸透化學家們多年來所有奮斗過程和成果，教材中出現的任何一個知識點實際上都經歷了很多是是非非的爭論， 最后得到科學共同體的贊同，因此讓學生體會科研成果的來之不易、體會理論的演化是化學史教育的重要目標。

該書第三章第四單元第二節，整節內容都在學習原子模型的發展過程，首先介紹古希臘德謨克利特最早提出的萬物皆微粒，微粒即原子（當時的原子定義與現在的不一樣）的理論，然后介紹煉金術，以及煉金師是化學家的先鋒，再到道爾頓提出原子說、布朗發現布朗運動現象，最終在場離子顯微鏡發明后人類首次肉眼看到原子，最后到現在用掃描隧道顯微鏡能更清楚地看到原子；接下去的第三節又用了整節內容介紹原子內部微粒的故事，一開始就表明原子內部微粒的發現都歸功于物理學家，讓學生明白化學與其他學科，尤其是物理，有著密不可分的關系，再分別簡單介紹電子、放射性、原子核、質子、電子層和中子的發現故事， 最后讓學生明白原子模型的真實情況——“這只是一個模型，簡化的圖像。事實上，原子比模型要復雜得多， 物理學家發現了原子內大約50 種不同的基礎微粒，包括上夸克和下夸克、粲夸克和反粲夸克、奇夸克和反奇夸克等等，還有更多有待發現?！睂υ幽Ｐ偷臍v史，編者就用了四頁介紹，足以證明編者對化學重要史實的重視程度。

第十四章第六單元第二節“Metal，civilization and you（金屬、文明和你）”這樣的大標題十分新穎，編者同樣也用了整節內容介紹金屬發現的歷史和對應的文明，編者以時間軸的形式列出石器時代、青銅時代、鐵器時代一直到數碼時代，并配上相應的幾個重要的年份，時間軸左邊對應地寫出一些金屬元素發現的年代，時間軸右邊對應地介紹各個時代的情況。“石器時代，人類的工具只是石頭和骨頭，文明剛剛起步；青銅時代，有人不小心混合了銅和錫發明了青銅，人類農耕和戰爭的工具變得更厲害；鐵器時代，有人偶然用炭火燒鐵，鐵開始變得潛能無限，并引發了工業革命；數碼時代，硒、鈦、鋁、銅等金屬被重用，為這個社會貢獻力量?！比缓笤俸唵谓榻B了最早的金屬、電解法的發明、鋁的發現，最后提問未來還能發現更多金屬嗎，并介紹現在科學家正在人工合成金屬。整節內容都在圍繞金屬給不同階段的人類帶來的變化，不僅讓學生明白金屬在生活、社會中的重要性，更要學生明白一代代人獲得新金屬的方法，以及他們的艱辛和不易。

化學史的重要性在國內最新的各版化學教材中已經有所體現，但是分析過英國這本化學教材之后才明白，我國的化學教材還需要在化學史實內容的豐滿性上提高。編寫者可以考慮從理論發展、人物軼事、文明發展、社會進程等各種角度來介紹化學史實，這樣不僅能有助于達到教學目的，還有助于激發學生體驗理論演進過程的興趣。

三、從微觀層面解釋化學問題

化學是從原子、分子水平認識、分析和創造物質的，因此從微觀角度看待化學現象顯得格外重要。該書在解釋很多化學原理知識時就遵循了這樣一種化學觀念——物質微粒觀。

第十四章第五單元學習為什么合金的性質與純金屬性質不同時用三幅微觀小球圖解釋。第一個圖片里是大小一致的微粒小球， 代表純金屬的微觀結構；第二個圖片里是該純金屬被拉伸后的微觀結構，純金屬被拉伸后， 大小一致的微粒小球明顯的被拉到兩邊，以此表示純金屬的延展性通常較好；第三個圖里是兩種金屬合成的合金金屬被拉伸時的微觀結構，由于兩種金屬微粒的大小不一樣，拉伸時微粒移動受到另一種金屬微粒的阻礙，因此合金被拉伸后微粒的位置也并沒有太大變動。用這三幅微觀圖很好地解釋了純金屬與合金在延展性方面表現不同的原因，同時也能類比推出純金屬與合金其他性質不同的原因。

第九章第六單元學習壓強對化學平衡移動的影響，第一幅圖用微粒小球解釋壓強是微粒碰撞容器壁形成的，微粒越多意味著碰撞越多，也就是壓強越大；第二幅圖就是壓強增大后，根據勒夏特列原理，平衡向壓強增大的相反方向移動，也就是分子減少的方向移動；第三幅圖就是平衡移動后的結果。因此學習了壓強形成的微觀原因后再來分析壓強對平衡的影響就變得很清晰、簡單。

化學的學科特點之一就是在微觀層面分析物質、改變物質、合成物質。國內教材中的各版《物質結構與性質》 已經著重從物質微觀角度分析和解釋問題，而實際上其他分冊的教材也可以在這方面引入更多的微觀解釋，尤其是物理性質的微觀解釋，以及由物理變化影響到化學變化的微觀解釋。

四、STS 問題在教材中多元體現

學校是一個特殊的小社會，學生在學校里被保護得很好，但未來社會的問題要比學校里所學的問題現實和復雜得多。因此在學生形成價值取向和世界觀的關鍵期，教材編寫者應該提出一些在現實社會需要考慮的問題，提供一些考慮問題的角度和方法，也介紹了一些相關職業，讓學生理解今后步入社會應該多方面考慮問題，也需要與其他職業合作完成工作。

除了常見的溫室效應、酸雨問題和白色污染，該書中還提供一些需要全面考慮的問題。第十四章第一單元學習地殼中的金屬， 提出一個是否要挖礦的問題， 編寫者提供幾個問題供學生思考，“有多少礦石？ ”、“我們可以從這個礦中獲得多少金屬？ ”、“在考慮將礦石挖出時還有專業的問題需要考慮嗎？ ”、“挖礦和從礦石中提煉金屬要多少錢？ （開銷包括道路鋪設、建筑建造、挖礦設備、提煉車間建造、運輸、燃料、化學試劑還有人力成本等）”、“提煉得到的金屬售價定多少？”、“如果我們挖了這個礦是否能獲利？”“這些問題的答案每年都不同，因為金屬的零售價每年都不同；同時不同的人對這些問題的答案也不一樣，當地的人可能會擔心開發一座礦也許會污染當地的空氣、河流，所以會抵制挖礦，但是當地人也可能會歡迎開發，因為這可以創造新的工作崗位”。這一系列的問題會讓學生陷入思考，學生會明白學習不僅僅要簡單地考慮試卷上的問題，還要回答更多更加現實和實際的問題，必須學會周全地考慮問題。

第十七章第七單元學習醇類，編者給出酒精作為燃料的三個優點，“易于從廢棄農作物獲得，而且很便宜；沒有石油產出，必須高價從他國進口石油的國家可以選擇酒精作為燃料；同等酒精燃燒產生的二氧化碳量比化石燃料少，對溫室效應緩解有益?！狈治鐾暌掖甲魅剂系暮锰幒?，編者在旁白處提醒注意乙醇作燃料的缺點，“由于越來越多的農作物被用來制乙醇，勢必要占用大量土地；同時意味著用來種糧食的土地變少；食物產量變少意味著糧食價格升高；糧食價格升高會大大影響貧困人民的生活。許多人抵制種植農作物來生產酒精燃料，是因為他們認為農作物是用來喂人的，而不是喂車！ ”把乙醇作燃料的優缺點擺在學生面前，讓學生思考，一種新型科學技術并不意味著未來一切都將美好，科學技術的發明是把雙刃劍，一定存在著利與弊，人們的選擇不僅影響自然環境，也影響人類的生存。

該書各章節技術應用還體現了時代性。書中用圖片介紹一些高端實驗室及儀器，如國際空間站、國際直線加速器、隧道掃描顯微鏡等等。第十五章第五單元，“太空生活”介紹了國際空間站以及空間站里必需品的來源：氧氣可以通過電解水、氯酸鈉和鐵混合反應、還有氧氣儲氣瓶獲得；水主要是循環利用，將尿液回收過濾凈化就可以變成可以喝的水； 電能主要來自太陽能，通過太陽能電池板轉換獲得，最后描繪了一幅整個空間站物質和能量循環利用的流程圖。學生學習后能明白這些最先進科技成果是怎樣被用到現實社會中。再比如，第三章第三單元，在學習放射性這一知識時，還用到蓋式計數器來檢測石油管道是否泄漏。

STS 問題是指科學、技術、社會問題。STS 觀念已經在國內受到重視，也慢慢滲透到教材和教學課堂實施中， 但STS 問題在教材中的體現不夠多元化。科學、技術、社會之間的聯系反應在我國教材中更多的是學科知識的具體應用，尚缺乏讓學生試著去考慮學科知識在實際應用時更加系統的問題，包括實際的社會問題。

［1］朱征．IGCSE 化學試題中的STS 理念 ［J］．中學化學教學參考，2010，（3）：62－63

［2］Rose Marie Gallagher，Paul Ingram．Complete Chemistry for Cambridge IGCSE ［M］．Oxford：Oxford University Press，2011

［3］王瑩瑩．以讀者閱讀體驗為中心的實體書籍形態探析［J］．大眾文藝，2012，（22）：54