淺談美國(guó)高中化學(xué)教材實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)及其啟示

羅秋蕓

【摘 要】通過對(duì)美國(guó)高中主流理科教材《化學(xué)概念和應(yīng)用》中實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)的分析，以期對(duì)我國(guó)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材的編寫及實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革有所借鑒和啟示。

【關(guān)鍵詞】美國(guó)高中;化學(xué)教材;實(shí)驗(yàn)

目前中外教育正逐步加強(qiáng)交流與合作，一些國(guó)外教育的新理念、新方法、新思路對(duì)我國(guó)教育產(chǎn)生了重大影響。美國(guó)高中化學(xué)教材《化學(xué)概念和應(yīng)用》，是美國(guó)主流理科教材，其中實(shí)驗(yàn)部分是該教材的亮點(diǎn)和特色。化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為化學(xué)教學(xué)中的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的主要陣地，而由于種種原因，長(zhǎng)期以來(lái)，它卻成為我國(guó)化學(xué)教育中最薄弱的環(huán)節(jié)之一。為此，借鑒國(guó)外在化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革成果，探討和分析該教材的實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，以期對(duì)我國(guó)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材的編寫及實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革有所借鑒和啟示。

一、美國(guó)高中化學(xué)教材實(shí)驗(yàn)設(shè)置簡(jiǎn)介

本套教材共有112個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)分成4種類型，即起步實(shí)驗(yàn)（21個(gè)）、迷你實(shí)驗(yàn)（47個(gè)）、化學(xué)實(shí)驗(yàn)（23個(gè)）和家庭實(shí)驗(yàn)（21個(gè)）。起步實(shí)驗(yàn)位于每一章開始，篇幅短小、步驟簡(jiǎn)單，主要通過創(chuàng)設(shè)問題情境激起學(xué)生興趣，難度一般不大;迷你實(shí)驗(yàn)一般與某個(gè)知識(shí)點(diǎn)相關(guān)，主要通過簡(jiǎn)單易操作的實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助學(xué)生理解該知識(shí)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)器材一般都容易獲得;化學(xué)實(shí)驗(yàn)則綜合性比較強(qiáng)，不僅培養(yǎng)了學(xué)生觀察、測(cè)量分析數(shù)據(jù)等實(shí)驗(yàn)技能，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)研究能力以及應(yīng)用本章知識(shí)思考或解決實(shí)際問題的能力;家庭實(shí)驗(yàn)則安排在附錄里面，對(duì)應(yīng)各章節(jié)的相關(guān)內(nèi)容，它緊密聯(lián)系學(xué)生的日常生活，實(shí)驗(yàn)方式更加的靈活，讓學(xué)生通過對(duì)問題的自主探究，進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)，增強(qiáng)應(yīng)用能力。

二、美國(guó)高中化學(xué)教材實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)

1.實(shí)驗(yàn)選題新穎并且生活化，易激發(fā)學(xué)生興趣。

美國(guó)教材實(shí)驗(yàn)大多來(lái)源于學(xué)生的學(xué)習(xí)和社會(huì)生活，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)選題還是實(shí)驗(yàn)用品都注重體現(xiàn)生活化，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)就在自己的身邊，激發(fā)他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的興趣。如教材中《家用酸和堿》實(shí)驗(yàn)用品均來(lái)自常見的生活日用品（包括指示劑），學(xué)生通過這樣的實(shí)驗(yàn)不僅很好地將化學(xué)知識(shí)與生活有機(jī)結(jié)合，而且減少了在實(shí)驗(yàn)過程中不必要的意外傷害，降低了實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性，學(xué)生自然學(xué)得安全、輕松、愉悅。又如一枚學(xué)生非常熟悉的小小硬幣，在教材中頻頻出現(xiàn)，不僅充當(dāng)了化學(xué)反應(yīng)物、物理測(cè)量對(duì)象、實(shí)驗(yàn)器皿、物理模型等多個(gè)角色，在經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)約、類比思維、激發(fā)興趣、科學(xué)探究等方面都發(fā)揮了多重教學(xué)功能，這樣的選材與設(shè)計(jì)可以說(shuō)是獨(dú)具匠心。不僅如此，教材中有些實(shí)驗(yàn)光是課題就能引起學(xué)生極大的興趣，如《我的早餐是用什么做的？》、《一枚硬幣上能放多少滴水？》等等。美國(guó)教材不但在內(nèi)容上難度降低，而且在表現(xiàn)方法上形式多樣，以期盡可能更直觀、更能引起學(xué)生興趣、更容易被學(xué)生理解和接受，這是他們明顯優(yōu)于我們的地方。

2.重視科學(xué)方法教育，把發(fā)展能力放首位。

美國(guó)教材大多以探究性實(shí)驗(yàn)為主，運(yùn)用質(zhì)疑引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)程序大體按“問題—目標(biāo)—器材準(zhǔn)備—步驟—分析和討論—應(yīng)用和評(píng)估”的思路進(jìn)行。課程中滲透著自然科學(xué)的一般思維方式和工作方法，以及化學(xué)特有的思維方式和方法，它強(qiáng)調(diào)學(xué)生是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的主人，使其像科學(xué)家那樣思考，像科學(xué)家那樣探索與發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇和設(shè)計(jì)更是形式多樣、內(nèi)容豐富、生動(dòng)活潑，為學(xué)生提供了廣闊的實(shí)驗(yàn)探究空間，讓學(xué)生以積極的態(tài)度面對(duì)科學(xué)，最終享受實(shí)驗(yàn)成功帶來(lái)的喜悅和滿足感。如在實(shí)驗(yàn)《家用酸和堿》中，教材就引導(dǎo)學(xué)生通過比較檸檬汁（檸檬酸溶液）和滴眼液（硼砂溶液）之間PH的差別，從定性酸或堿強(qiáng)度的比較順利過渡到定量PH的學(xué)習(xí)，大大降低了學(xué)習(xí)的難度，并指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用變量、常量和控制手段的科學(xué)探究方法，培養(yǎng)學(xué)生的理性思維，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容突出學(xué)科間的交叉與融合，具備靈活性和開放性。

從教材中我們可以看到各種學(xué)科技術(shù)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用為學(xué)科間的交叉與融合搭起了橋梁，促進(jìn)了學(xué)科間的緊密聯(lián)系與發(fā)展。例如第1章的化學(xué)實(shí)驗(yàn)《探究硬幣的成分》，就注意與現(xiàn)實(shí)背景和歷史背景相結(jié)合，將美國(guó)硬幣的成分與美國(guó)經(jīng)濟(jì)關(guān)系作為實(shí)驗(yàn)背景來(lái)設(shè)計(jì)，很好的將化學(xué)與物理、歷史、經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)等多方面聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生多角度思考問題，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。與其它學(xué)科交叉可以使學(xué)生從多方面認(rèn)識(shí)和了解化學(xué)，使原本的知識(shí)體系擴(kuò)大，視野也從深度和廣度上有了很大的延伸，并給予他們想象的空間，激發(fā)他們的創(chuàng)新能力和求知欲望，有利于其全面發(fā)展。而且教材中實(shí)驗(yàn)研究目標(biāo)的定位、研究方法的運(yùn)用和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表達(dá)有著較大的靈活性，問題設(shè)置的開放性和學(xué)生間的合作交流，都有利于發(fā)揮學(xué)生的個(gè)性特長(zhǎng)和才能，形成開放的學(xué)習(xí)過程。

4.重視實(shí)驗(yàn)安全，凸顯人文關(guān)懷。

教材中的實(shí)驗(yàn)安全規(guī)則、安全警示圖標(biāo)、彩圖和安全提示等方面內(nèi)容相互聯(lián)系、相互作用，共同構(gòu)成統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)安全教育知識(shí)體系，具備系統(tǒng)性、規(guī)范性、可操作性和連續(xù)性，同時(shí)也體現(xiàn)了人性化、形象化的設(shè)計(jì)理念。教材將實(shí)驗(yàn)安全教育內(nèi)容滲透在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟前，都通過安全示意圖把基本的安全操作方法以彩色圖示的形式，形象地展示給學(xué)生，并指出該實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性操作的所在，使學(xué)生在任何時(shí)候都可以主動(dòng)地去認(rèn)識(shí)和理解各方面應(yīng)注意到的安全問題，不僅了解到安全問題帶來(lái)的后果，而且也知道怎樣去預(yù)防和處理這些問題，這充分透露出對(duì)學(xué)生濃濃的人文關(guān)懷，減少了學(xué)生的恐懼心理，在做實(shí)驗(yàn)時(shí)變被動(dòng)為主動(dòng)，有利于他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過程中發(fā)揮創(chuàng)造力。

三、對(duì)我國(guó)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材編寫及教學(xué)的啟示

1.貼近生活。我國(guó)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材偏重于學(xué)術(shù)特色，與實(shí)際生活聯(lián)系甚少，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的不熟悉或不感興趣，造成學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的不投入。為此，教材應(yīng)開發(fā)一些能與學(xué)生的生活實(shí)際密切聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體會(huì)到生活中處處有實(shí)驗(yàn)題材。如用日常生活中的物品做實(shí)驗(yàn)，或發(fā)動(dòng)學(xué)生對(duì)我們現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)中的器材予以改進(jìn)，使之日常化。這樣學(xué)生與實(shí)驗(yàn)間的距離拉近了，成就感也明顯加強(qiáng)，必能取得很好的教學(xué)效果，而且這樣不僅提高了學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力，也能使理論與實(shí)際相結(jié)合，起到用實(shí)驗(yàn)室器材做實(shí)驗(yàn)達(dá)不到的另類效果。

2.貼近學(xué)生，讓學(xué)生玩得有趣。增強(qiáng)教材的親和性可以讓教材富有人情味，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)更感興趣。另外，還可以使學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)思維處于放松的狀態(tài)，有利于創(chuàng)造性思維的迸發(fā)。我國(guó)實(shí)驗(yàn)教材的學(xué)究味較濃，顯得高高在上，讓學(xué)生有距離感。為此，我們應(yīng)學(xué)習(xí)美國(guó)教材貼近學(xué)生的特點(diǎn)，改變過于嚴(yán)肅和板著面孔說(shuō)話的面貌，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)更喜愛。如可以創(chuàng)設(shè)各種實(shí)驗(yàn)情境，將實(shí)驗(yàn)與職業(yè)生涯教育相結(jié)合，這樣做不僅可以讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)起來(lái)更生動(dòng)活潑，也讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)了解到社會(huì)上有哪些職業(yè)與化學(xué)有關(guān)，培養(yǎng)他們的職業(yè)興趣。

3.注重能力培養(yǎng)。教材設(shè)計(jì)不必“面面俱到”，更應(yīng)該做到“點(diǎn)到為止”，實(shí)驗(yàn)過程中的問題設(shè)置要具備開放性，并沒有標(biāo)準(zhǔn)的唯一答案，以此鼓勵(lì)學(xué)生大膽的去學(xué)去創(chuàng)新，充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造力。“授人以魚不如授人以漁”，應(yīng)將以學(xué)生為中心、實(shí)用、個(gè)性發(fā)展、注重能力的教學(xué)理念貫穿始終，倡導(dǎo)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)，在實(shí)驗(yàn)過程中不僅使學(xué)生掌握知識(shí)目標(biāo)，還實(shí)現(xiàn)多維教學(xué)目標(biāo)，努力做到滿足學(xué)生終身發(fā)展的需求，讓他們?cè)趯W(xué)習(xí)化學(xué)的同時(shí)獲得對(duì)其他學(xué)科的真正理解，提高其綜合素質(zhì)。

4.注重實(shí)驗(yàn)安全。將實(shí)驗(yàn)安全教育內(nèi)容編入教材，在每個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中通過彩色圖畫把規(guī)范、安全的操作方法更直觀的顯化出來(lái)，并豐富實(shí)驗(yàn)安全教育資源，使安全意識(shí)教育成為化學(xué)教學(xué)中的重要組成部分。教材設(shè)計(jì)應(yīng)關(guān)注學(xué)生個(gè)體的身心發(fā)展，切合中學(xué)生的認(rèn)知心理，特別注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中的人身安全保障問題，使之更人性化、形象化，將實(shí)驗(yàn)安全教育內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容融為一體。在此我們更應(yīng)借鑒美國(guó)教材中將實(shí)驗(yàn)微型化、綠色化的做法，為保護(hù)我們共同的環(huán)境盡一份綿薄之力。

當(dāng)然，我國(guó)教材也有自身優(yōu)點(diǎn)，比如對(duì)實(shí)驗(yàn)精度的要求較高，較重視實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范和實(shí)驗(yàn)誤差等等，這些都有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。但是如何使得我們的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材更科學(xué)、更完善、更系統(tǒng)，都值得我們每一個(gè)化學(xué)教師進(jìn)一步去思考。

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