美國初中主流化學教材欄目設置的研究及思考

(哈爾濱師范大學 a.教師教育學院；b.化學化工學院，哈爾濱 150025)

一、引言

自美國科學課程創立以來，中學科學教育的理念一直隨著社會的需求不斷地調整、改變，已經形成了如今重視科學、技術、社會(STS)以及科學教育的大眾化思想理念[1]。因此對美國初中化學教材進行研究有助于教師吸收美國教材的優勢以彌補我國化學教材的不足。科學探索者系列書籍化學部分有《物質結構》《化學反應》，其中《化學反應》更加貼近生活，并且注重學生探究學習及實踐能力，相對于我國人教版教材的特點有很多借鑒之處。本文主要運用比較研究法，對教材欄目設置的呈現方式及欄目內容的選擇進行研究，并對我國初中化學教材的改進和完善提出建議。

二、《化學反應》欄目設置的概況

將《化學反應》教材中的欄目設置按照功能類型分為了五類：將知識內容的講解定位為信息提示類，將書中涉及到的實驗及探究性活動定位為實驗探索類，將化學史、課外讀物和書中提供的課外學習網站定位為課外鏈接類，將總結性的內容定位為歸納總結類，將小節練習或章節練習題定位為思考練習類。并且對這五類欄目分別進行歸納整理及統計，涉及的主要欄目名稱及出現次數如表1所示。

根據表1可知，信息提示類欄目共出現73次，占總數的32.2%，其次是思考練習類欄目出現68次，占30.1%，僅次于信息提示類欄目，這兩類欄目的比例遠大于其他欄目，由此也可看出美國教材比較重視信息類、練習類的內容。再次是實驗探索類欄目，出現47次，占總數的20.8%，出現次數雖不如思考練習類欄目多，但是每個實驗內容所占篇幅遠遠高于思考練習類內容，而且種類是最多的，可見美國教材相當重視實驗類的教學內容。課外鏈接類欄目出現34次，占總數的15.0%，其中網上沖浪欄目的數量比較多。歸納總結類欄目只出現4次，僅占總數的1.8%。

表1 美國初中教材欄目設置的名稱及數目

三、《化學反應》欄目設置的特點

1.信息提示類欄目——邏輯清晰，突出重點

美國教材中的信息提示類欄目包含三種：閱讀要點、模型圖、信息圖。其中“閱讀要點”在每一節課題下都會出現，位于課題的左側，右側是知識內容，閱讀要點中清晰地標紅出本節知識內容中的主要概念、主要術語和目標閱讀技能，標題的字體加粗放大，顯得十分醒目。另外該欄目在內容方面，非常注重邏輯思維的建構，如教材第一章第三節閱讀要點欄目中，主要概念：什么是離子？他們是如何形成離子鍵的？應該怎樣書寫離子化合物的化學式和名稱？離子化合物有什么樣的特性？這一系列的問題讀完后，學生第一時間就會在頭腦中形成一個問題鏈，可以清楚自己本節需要學習掌握哪些內容。主要術語是將本節學習的重點內容再次突出，學生在學習新知識的過程中也會自然而然地思考主要概念中的問題，也就是說這種信息提示在無形中幫助學生建構概念，同時又起到了強調重點內容、強化學生記憶的作用。

“模型圖”欄目和“信息圖”欄目的內容多是以圖片為主。前者解釋微觀粒子結構，幫助學生在理解概念時，通過生動形象的電子模型或結構模型，更加直觀地認識接觸微觀事物。后者欄目內容多以故事類型或生活中的實物圖向學生展示信息，而且所占篇幅較大。如第一章第五節介紹金屬的性質，就以實物摩托車的圖片，指出摩托車可以打火啟動發動機，說明金屬具有導電性；提示金屬具有導熱性，展示金屬散熱片將熱量散到外面，從而使發動機冷卻。這樣的信息圖由于源于生活、便于理解，知識內容呈現得更為形象，使得學習過程也更加輕松，降低了抽象概念講解的難度，為教師教學提供了便利。

2.實驗探索類欄目——觀念科學，來源生活

美國教材中實驗探索類欄目在選題上較為廣泛，大多數來源于日常生活。如在“了解溶液”這一課題中，關于配制混合溶液的實驗，指導學生首先在塑料杯中加入100毫升水，并加入一匙胡椒粉，攪拌均勻，然后在另一個盛有等量水的塑料杯中加入一匙鹽攪拌均勻，比較這兩種混合物的差異[2]，并提出問題：“兩種混合物有什么不同? 思考是否還能舉出其他的混合物？”該實驗用塑料杯代替實驗室的燒杯，安全系數提高；用胡椒面和食鹽代替實驗室中化學藥品，能就地取材，方便學生動手實驗，且保護環境。這樣的設計使學生在熟悉的日常生活中了解化學實驗，感受化學實驗的樂趣，與生活不脫節，從而更好地掌握知識，并且使學習知識的過程中充滿樂趣。

另外教材中的化學實驗，無論哪個欄目都精心設置了明確的實驗目的。實驗目的的清晰描述，不僅讓學生清楚知道在實驗過程中需要觀察與思考的內容，也體現了化學實驗的科學性。

3.課外知識類欄目——內容豐富，形式新穎

美國教材中的課外知識類內容是非常豐富的，主要是技術與設計、數學的應用以及網上沖浪三個欄目。這些欄目都著重向學生提供與化學知識相關但又來源于課外的知識內容，其中“技術與設計”的課題相關內容包括科學與技術、科學與社會、歷史上的技術與設計。所以通過課題我們可以發現，這部分內容與社會和歷史是緊密相連的，比如“科學與歷史”中“元素的發現”，記錄了從1830年法國化學家首次發現新元素，并將其命名為“鎵”到2003年至今發現更多的元素，為時間軸記錄了7個元素發現的歷史故事，并配有色彩斑斕的圖片，內容非常新穎。通過這樣的欄目，學生在學習知識的同時，了解化學史，對化學史也會產生濃厚的興趣。另外“數學的應用”也是非常具有科學意識的一個欄目，主要是向學生提供數據信息，包括表格類數據和圖像類數據，同時向學生提出問題，然后經過一系列的數據推理、預測、解釋數據、驗證數據，引導學生從科學的角度去分析處理化學相關的問題，這一點對于培養學生的科學素養具有重要作用。

“網上沖浪”在課外鏈接類欄目中也是一大特色，位置在教材知識內容的左側或右側，緊鄰相關的概念，設置網址鏈接，及時提示學生此概念可以在此網址上查詢到更多的相關知識，所以這類知識內容不需要教師強制性地督促學生學習，有興趣的學生會主動去查詢相關內容，查找到網址的知識內容也就自然會對知識進行二次復習。所以一個簡單鏈接類的欄目既為學生課余生活打開了一個學習化學的窗口，又可以幫助學生無意識間學習更多的知識。

4.歸納總結類欄目——注重宏觀與微觀結合

教材在該類欄目上只設置了一種，即“學習指導”，并且均設置在每章末尾。內容與每節的閱讀要點稍相似，意在對核心概念進行總結，所有概念均以宏觀到微觀具體的方式歸納，這樣設計給學生提供了一個清晰的邏輯體系，同時引導學生注重宏微概念的結合，宏觀上初步建立對概念的理解。進一步對概念深入理解和內化后，微觀上達到對概念的熟悉掌握和應用。可見，美國教材中歸納總結類欄目雖只有一種欄目，形式與功能上卻較為精典。

5.思考練習類欄目——注重深化概念的理解

《化學反應》思考練習類欄目主要由以下幾部分構成：首先“評估”欄目是對每節內容的總結，位置在每節內容末尾，以復習主要概念為目的，包括描述概念、比較對比概念以及運用概念，幫助學生更加清晰地認識概念，從了解、應用到掌握，也符合學生的認知規律。另外，根據每節內容的特點又配有不同的實驗類欄目來支持學生進行課外活動，比如“家庭活動”“科學寫作”等[3]，既能夠引導學生主動參與，加深學習，也會使學生在自己動手的過程中發現更多問題。“閱讀檢測”以問題的形式在知識點下方，針對知識內容引發學生深思。“復習與評估”包括檢測概念、數學練習、批判性思考、應用技能等欄目，多以問答題的形式考察，題量不多，但知識點考察全面，旨在檢測其認知水平，以便更好地反饋教學。

四、思考與啟示

通過對《科學探索者》系列中《化學反應》教材欄目設置的研究，以及對特色欄目的案例分析得到幾點思考和啟示。

1.教材欄目應注重外觀設計

美國教材在欄目設置的外觀上可以說是理科教材中的典范，充分體現了教材的藝術性，并且根據各個欄目內容指向不同，教材欄目在外觀的特點上也有所不同，具體以突出內容的功能為主。例如，信息提示類欄目更加注重外觀設計，字體加粗放大、顏色不一，必然會引起讀者注意，從而體現提示的作用；總結歸納類欄目的外觀、概念的陳列要條理清晰，由淺及深，具有完整的邏輯系統，更加突出歸納的效果。總體而言，欄目的外觀設置主要表現在欄目標題字體的設計、欄目內容邊框的設計以及插入生動的圖片或有內容深度的漫畫等，如果可以將三者的藝術感恰當地融入教材中，不僅能對學生在視覺上達到沖擊的效果，更大程度上能引起學生的興趣，使化學課堂的學習由被動變為主動，有利于教師更好地掌控課堂，集中學生的注意力。

2.教材欄目應注重內容的實用性

美國初中化學教材的欄目內容無論在選題還是在實踐方面都較為注重實用性，選題貼近生活，使學生能夠清晰易懂，比如在“了解溶液”這一課題的選題中，學生可以從生活的角度認識化學的實驗，并且可以在安全綠色的“實驗室”中進行實踐，這一點對我國初中化學教材來說是很值得借鑒的。化學對大多數初中生來說是充滿神秘感的學科，因為客觀原因不能切身接觸化學藥品、進行化學實驗，所以對一些抽象又較難理解的內容，最好的教學方式就是引導學生從生活實際出發，注重化學在生產生活中的實用性。因此，國內教材可以在欄目內容的選擇上多下功夫，既為學生自主學習、獨立思考鋪路，也為教師的教學提供更多的選擇。