美國高中化學教材中“化學與社會”教學內容的特色與啟示

王周萍

【摘 要】美國高中化學教材《化學：概念與應用》中“化學與社會”的內容，設有“化學與健康”“化學與環境”兩種類型，并以7個專欄的形式呈現在7個章節相應的化學知識主線上。該教材旨在提高學生的健康與環保意識，培養學生學習化學的興趣與科學素養。本文通過分析美國高中化學教材《化學：概念與應用》中“化學與社會”教學內容的特色，以期獲得有利于我國編寫普通高中課程標準實驗教科書《化學選修1 化學與生活》教材的些許啟示。

【關鍵詞】美國高中化學教材 化學與社會 特色 啟示

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）07B-0087-02

化學與人類社會生活息息相關。化學與社會發展是密不可分的一個整體，化學與社會的教學內容對教學目標的確定、課程資源的豐富以及學生科學素養的養成方面有深遠的影響，并有深化的趨勢。人民教育出版社出版的普通高中課程標準實驗教科書《化學選修1 化學與生活》是首次以模塊的方式以化學與生活為主題編寫的中學教科書。《美國高中主流理科教材·科學發現者—— 化學：概念與應用》（以下稱《化學：概念與應用》）是我國王祖浩等人所譯的美國高中主流理科教材（2005版）Chemistry：Concepts and Applications的譯本。本文通過分析《化學：概念與應用》中“化學與社會”教學內容的特色，以期為我國新課改的高中化學選修模塊1“化學與生活”教材編寫提供一些有益的啟示。

一、美國高中化學教材中的“化學與社會”教學內容

目前出版的《化學：概念與應用》中的“化學與社會”教學內容是融合在化學知識中，以“化學與社會”欄目呈現的，具體可分為“化學與健康”和“化學與環境”。

（一）化學與健康。化學與健康的教育內容是指應用化學知識開發治療罕見疾病的藥物以及研制人造血液，以有益于人類的生存與健康發展。《化學：概念與應用》在第一章、第四章和十五章共三章中加入了化學與健康的內容，分別為“天然與合成藥物（阿司匹林、紫杉醇）、熱帶雨林藥學、人造血液的研制”。這些化學與健康的內容分別作為元素化合物、酸堿中和反應的應用（緩沖溶液）化學知識的生活問題情境，不僅讓學生了解化學科學在健康領域應用的重要作用，認識化學與人類健康息息相關，而且能激起學生對化學知識學習的興趣和加深對所學知識的理解。

（二）化學與環境。化學與環境的教育內容是指應用化學知識和化學方法改善大氣質量、污水處理和實現垃圾的資源化。《化學：概念與應用》介紹了化學科學中處理環境問題的一些方法，其內容分布在教材的第二章（物質是由原子構成的）、第十三章（水和溶液）、第十四章（酸、堿和PH）和第十八章（有機化學）中。例如，再循環塑料被安排在第十八章第三節塑料和其他聚合物后。學生通過塑料和其他聚合物的學習，了解許多人工合成的聚合物以及天然的聚合物，并知道聚合物的一些結構和性質。這時再介紹再循環塑料，讓學生對人工合成的聚合物（塑料）在生活中的廣泛應用有了清楚的認識，深化了學生的環保意識。

二、美國高中化學教材中“化學與社會”的特色

（一）以欄目形式呈現，學科性與生活性相結合。美國高中主流理科教材中的“化學與社會”內容是以人類健康與生活環境的欄目形式呈現的，鑲嵌在化學知識主線上，位于所教知識點之后。“化學與社會”教學內容是化學知識應用于生活的問題情境，兩者相互作用，讓學生對化學知識更易理解，真正體會到化學科學就在身邊，使得化學學科中的相關知識生活化，達到學科性與生活性的結合。

（二）以問題情境導入知識點，有益于降低學生的認知難度。教材中的7個專欄都是以生活中的問題情境來引入新知識的學習，這樣設置的目的是從學生熟悉的生活情境出發，以學生原來的生活經驗為基礎，減少學生對學習新知識的恐懼，從學生的心理認知發展來看，有益于降低學生對新知識的認知難度。例如天然與合成藥物（阿司匹林、紫杉醇）中的問題情境為：頭痛時，是喝一杯柳樹皮茶還是吃兩片阿司匹林呢？有了這樣的問題情境很容易使學生處于一種生活情境中，使學生易于進入新知識的學習，也降低了學生對學習新知識的認知難度。

（三）內容以“生活情境-化學學科-課題分析”為主線展開。教材中的“化學與技術”一共有7個專欄，其中有3個專欄的主題是化學與健康，而這3個專欄都包括藥物研究背景、藥物研究方法及藥物研究前景3個子題目。另外4個專欄的主題是化學與環境，這4個專欄都包括介紹環境問題和改善環境方法等2個子題目。教材在學生學習了相應的化學知識之后并以學生原有的生活經驗和之前接觸的化學知識為基礎，再引入人類健康與環境問題的背景；然后針對相應的問題提出相應的研究或處理方法以及應用；最后引導學生分析本課題。這種編排順序能使學生認識到要解決人類健康與環境問題是以化學科學知識為基礎的，化學方法是開發治療罕見疾病藥物和改善環境質量不可或缺的方法；化學與社會發展是緊密聯系的。

（四）化學史貫穿知識點的陳述，易受到學生重視。不同國家的高中化學教材中的化學史具有不同的呈現方式，美國教材中的化學史是貫穿在化學知識點的陳述當中的。例如天然與合成藥物（阿司匹林、紫杉醇）中，在介紹紫杉醇的相關知識時，化學史是將研究結論貫穿其內容當中的，先講化學家安得羅和羅納德·斯特爾發現紫杉醇，之后講科學家對紫杉醇的研究，最后講1994年科學家制得純凈的紫杉醇的事。這樣設置使化學史穿插在知識點的講述當中，會更容易引起學生對化學史學習的重視。

（五）科技寫作有利于培養學生多種能力。美國化學教材的“化學與社會”課題分析中設有“寫作”一欄，是處于正文中的科技寫作，這也是特色之一。例如“再循環塑料”課題分析中第二小問就有寫作，即“課題分析：（2）寫作”。向一家報社投寄一封信或者一篇文章，陳述你支持減少使用食品包裝袋的主張。“寫作”的設置能培養學生多種能力，例如寫作能力、理解能力、邏輯推理能力、問題解決和知識應用能力、實踐能力、創新能力等，科技寫作不僅能滿足學生對多種能力的需要和促進學生多種能力的發展，而且能使學生形成應用多種能力的綜合能力。

三、啟示

通過對美國高中化學教材中的“化學與社會”內容進行分析，對我國編寫普通高中課程標準實驗教科書《化學選修1 化學與生活》教材編寫的啟示如下。

（一）“化學與生活”應注重學科性與生活性的結合。人教版教材重在強調化學在生活中的應用，強調用化學的知識分析解決生活中的現象，體現的學科性較強，內容的生活味不夠濃。即教材強調的是化學知識在生活中的應用，而沒有強調化學知識與生活情境的交互作用。美國高中化學教材《化學：概念與應用》中“化學與社會”內容是化學知識中鑲嵌著生活情境，起到了化學知識與生活情境的交互作用，充分體現了學科性與生活性的結合。因此，我們不應只突出了學科性而沒有生活性或只突出了生活性而沒有學科性，應注重兩者相結合，這樣才能使學生既學到了知識又能從中體會到生活味十足，學生越學越喜歡。

（二）“化學與生活”應注重知識點與化學史的融合。美國高中化學教材《化學：概念與應用》中“化學與社會”的化學史是與知識點相融合的，能夠很好地在講解知識點的同時引入相關的史實，拓展了學生的知識面，能激發學生學習化學知識的興趣。而我國教材“化學與生活”中的化學史料在教材中的呈現方式多以“科學史話”“科學視野”“資料卡片”等形式出現在正文旁邊或正文下方，作為知識的拓展或自愿選擇學習的內容，如果課堂教學中教師的重視和使用程度不夠，這種方式較易被學生忽略。因此，我國化學教材不應只將化學史簡單地羅列在正文的旁邊以及正下方，可借鑒美國教材化學史的呈現方式，在實際教學中也要在知識點的講解過程中穿插化學史進行講解，使得化學史不是一個擺設，而是讓化學史發揮它本應有的作用。

（三）“化學與生活”應在正文加入科技寫作。我國新課改后，雖然教材中的內容呈現稍微改變，多了一些實踐性的活動，但是卻沒有對學生進行硬性的要求。如果在我國教材的正文中加入科技寫作，這樣不僅能激發學生的學習興趣，而且教師在課堂教學中還會結合科技寫作進行教學，使得課堂形式更加豐富。學生在運用科技寫作的過程中，不僅能養成自主學習的習慣，拓展自己的知識面，而且在自主學習的過程中建構自己的知識和激發自己的創造能力。

（四）“化學與生活”應注重由問題情境引入內容。目前人教版“化學與生活”中大部分的知識點是直接將知識點按邏輯體系羅列出來的，雖有小部分知識點前面設置有“學與問、實踐活動”等欄目，但沒有設置讓學生身臨其境的生活問題情境，從而引入將要學習的知識點。而美國高中化學教材《化學：概念與應用》中“化學與社會”內容是由生活問題情境出發進而引入化學知識點內容，在學生熟知的生活情境中建構知識，可以克服化學基礎理論知識抽象、難以理解的特性，降低知識的認知難度。而且也有利于學生在現實生活的類似情境中進行化學知識的遷移應用，體驗化學科學的實用性。

美國高中化學教材《化學：概念與應用》中的“化學與社會”內容，不僅為學生充實了大量的生活常識，拓寬了學生的知識面，而且讓學生了解化學知識在生活中的具體應用與原理，形成環保意識，激發了學生學習化學的興趣，培養學生獲取信息、知識遷移應用的意識和創造能力，有利于學生的科學素養的養成。以上是通過分析美國高中化學教材《化學：概念與應用》中“化學與社會”內容特色得到的一些啟示，以期為我國高中化學教材相關內容的編寫與教學提供有益的借鑒。

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（責編 盧建龍）