中英化學教材關于化學史呈現方式的比較分析

(哈爾濱師范大學 教師教育學院，哈爾濱 150025)

一、研究背景

化學史記錄著化學知識的發展歷程以及化學思想和方法的演變。課程標準中要求“在人類文化背景下構建高中化學體系，充分體現課程的人文內涵，發揮化學課程對培養人文精神的積極作用”。教材中的化學史是編者根據教材內容精心設計的，符合課程標準[1]。本文選取人教版化學教材和英國CIEA-Level(Cambridge International AS and A Level Chemistry)化學教材的化學史呈現方式進行研究，對我國教材化學史設計有借鑒意義。化學史呈現方式是指內容的組織形式和內容的呈現方式，也就是化學史具體內容是以什么樣的思路和方式呈現在學生面前[2]，包括化學史年代背景選擇、化學史在教材中呈現位置、化學史圖像統計情況、化學史介紹形式。將英國化學教材與我國人教版高中教材進行分析比較，找出優勢和不足，對中國化學教科書編制及培育學科核心素養具有借鑒和啟示作用。

二、定量數據研究

1.中英高中化學教材化學史年代背景

化學史時間分為古代、近代和現代三個時期。古代是指從化學的萌芽到17世紀中葉；近代是指17世紀中葉到19世紀90年代末；現代是指19世紀90年代末至今。若一個化學史事件涉及多個不同時間，則分別統計(圖1)。

中國教材年代背景在古代有23處，占26.1%；在近代有45處，占51.1%；在現代有20處，占22.1%。

英國教材年代背景在古代有10處，占12.7%；在近代有33處，占41.8%；在現代有36處，占45.6%。

相比較，中國教材在年代背景選擇上，更偏向于古代和近代，而英國教材則更偏向于現代。

2.中英高中化學教材化學史介紹形式(表1)

根據教材中化學史介紹形式，分為敘述和故事兩種。

表1 中英兩國教材化學史介紹形式

中國教材敘述形式的有69處，占87.3%，故事形式的有10處，占12.7%；英國教材敘述形式的有41處，占83.7%，故事形式的有8處，占16.3%。可以看出中英兩國教材在介紹形式上都更偏向敘述。

3.中英高中化學教材化學史呈現位置(表2)

化學史在教材中呈現的位置包括圖示、資料等。將其劃分為正文、引言、資料和圖片。其中正文指化學史內容出現在教材正文中引言的開始位置，起到引出下文作用；資料指化學史不出現在正文，以介紹或者單獨設立欄目進行呈現，比如我國教材中設立的資料卡片或者科學史話等欄目；圖片指在描述化學史事件時伴隨插圖展示，對于同一化學史實對應多張圖片的則按一次統計。

表2 中英兩國教材位置差異比較

我國教材化學史欄目設置有資料卡片、科學史話、實踐等很多欄目，欄目設置多樣。英國教材化學史大多設置在正文、介紹和插圖中。此外，英國教材中還有一些有關于新型技術的科普介紹，比如核磁共振技術的介紹、質譜儀的介紹。而中國教材則沒有相關的介紹。

4.中英高中化學教材化學史圖像統計(表3)

把化學史圖片分為科學家圖片、實驗儀器裝置圖片、先進技術圖片、研究結果圖片。對于一個化學史采用多張圖片呈現時，針對每一張圖片分別進行統計。

表3 中英教材圖片統計情況

中英教材都涉及了4種圖片，我國圖片選擇上多以研究結果呈現；英國選擇先進技術和實驗儀器裝置圖片較多。

5.中英高中化學教材化學家數量統計(表4)

把化學家進行分類，重點研究中國化學家和女性化學家。

表4 中英教材化學家數量統計情況

我國教材選取化學家數量遠高于英國教材，但中國教材在中國化學家選擇上僅有1位，而英國教材則沒有出現中國化學家，中英教材對女性化學家選擇上都僅有1位。說明中英教材在女性科學家方面都展示不夠全面。

三、中英高中化學教材典型案例定性比較

通過對中國教材和英國教材化學史呈現方式篩選和對比，本篇文章選取了中國教材和英國教材都選擇的化學史內容，分別出現在教材不同的位置，且都涉及了多位科學家和一系列事件，詳細描述了整個研究結果的發現過程，體現了人文精神和科學態度。

本文選擇了元素周期表的發展史以及苯的發現和苯分子結構學說化學史兩個史實作為比較研究。

1.中英高中化學教材元素周期表發展史比較分析

表5是對中英教材元素周期表發現史進行比較研究，從具體史實、涉及人物、介紹形式、呈現位置以及年代背景進行比較分析。中國教材描述了從提出到完善最后到建立的整個84年的過程，選取幾個重要的時間點和6個科學家作為線索，其中以門捷列夫發現元素周期律這一事件為主要內容。英國教材選擇的史料較少，僅選擇門捷列夫發現元素周期律一史實，為證明門捷列夫預言的準確性，引述了1866年元素“鍺”的發現。相比較，中國教材表述更為完整，但英國教材詳細描述了門捷列夫的假設及在眾人質疑下依舊堅持自己想法的態度，最后元素鍺的發現證明了假說，整個過程體現了化學家面對新成果的探究精神，向學生呈現了鮮活的人物形象。

表5 中英教材對元素周期表發展史的比較分析

2.中英教材苯的發現和苯分子結構學說化學史比較分析

表6是中英教材對苯的發現和苯分子結構學說化學史的比較研究，從具體史實、涉及人物、介紹形式、呈現位置及年代背景進行比較分析。中國教材在描述時，選擇了4個史實和4位有代表性的化學家，而英國教材則只選擇了1位化學家，不同的是選取了現代化學家證明苯的真實結構，說明凱庫勒關于苯的分子式是錯誤的，切實聯系到當今科技進步，緊跟時代。而中國教材則沒有進行關于現代化學的說明。在這一內容選擇上，教材呈現位置也存在著不同，中國出現在科學史話欄目，作為補充材料讓學生閱讀，英國教材則放在這部分知識的開頭。

表6 中英教材對苯的發現和苯分子結構學說化學史的比較分析

四、思考總結

1.中國高中人教版化學教材呈現特點

(1)化學史選材內容較片面。化學史選材還比較片面，范圍不夠廣泛。化學家數量高達88位，且在推動社會發展上，突出化學家個人與國家的聯系，培養學生愛國主義精神，但化學家國家選擇上多為外國科學家，選取的中國化學家和女性科學家比較少；其次時間選取比例偏向古代化學史，對現代化學選取沒有緊密聯系時代，陳舊過時。

(2)化學史敘述方式偏敘述。呈現形式多為敘述型。我國化學史在呈現上比較單一，平鋪直敘，學生在學習時，不能將具體情境聯系起來，導致學生沒有代入感，學習起來感覺枯燥乏味，降低了學生學習化學的興趣，更沒有意識到化學史豐富的內涵，不利于學生核心素養的養成。

(3)化學史欄目設置過多。欄目設置種類多。有資料卡片、科學史話、科學視野等很多欄目，是英國CIEA-Level教材的好多倍。但對于人教版教材來說，每個欄目都有其設計的目的所在，相當多欄目在教師實際教學活動中都只是一帶而過，沒有得到應有重視。學生化學史教育進度緩慢，學生也不能將這些化學史實與學科間知識緊密聯系起來。

(4)化學史呈現方式單一。在化學史呈現位置上多以資料、正文形式出現，而圖片方式呈現的只有25次，大多都是以研究結果呈現的，以介紹實驗裝置和先進技術的圖片數量少。

2.英國高中化學教材的呈現特點

(1)化學史內容選材豐富。涉及的化學家數量少，只有55位，但在介紹化學家時多采用故事形式，介紹化學家生平及重要事件，縮小與學生的距離感；在選材上大量選擇很多近代化學史和現代化學史，涉及很多現代先進儀器和科技介紹，具有時代性，貼近生活實際，更能激發學生對化學的學習興趣。

(2)化學史欄目種類設置少。對化學史呈現方式多為正文和序言，而不作為補充閱讀材料，可以體現編者在編寫教材時重視化學史與學科間知識的聯系。充分利用化學史的教育功能，潛移默化地培養學生的科學素養。

(3)化學史圖片選擇多樣。在化學史圖片選擇上不單局限于研究成果，還涉及一些實驗裝置和先進技術，更輔助于大量的彩色，這也是這本教科書的獨特之處，豐富的色彩，更容易引起學生注意和喜愛，激發學生閱讀的興趣，從而加強學生對學習化學的有意義心向。

五、建議與啟示

1.豐富化學史選材內容

化學是一門高速發展的科學，要多與現代化學的最新研究成果聯系起來，緊跟時代發展的步伐，使學生真正將化學與生活緊密聯系起來，讓學生接觸更多化學發展中的原始資料并配以適當解讀[3]。在科學家國籍選擇范圍上要摒棄偏見，增加我國化學家和女性化學家數量。我國教材化學家敘述太過于空洞、直白，要聯系化學家的生平、情感，生動敘述。內史關注化學學科概念、理論、技術的發展，外史關注化學與社會的關系[4]，進一步加強對學生關于科學責任與社會態度學科核心素養的培養。

2.重視化學史教育功能

增強欄目實用性，挖掘每個欄目的設計意圖，密切欄目與整體教材的關系，將它們綜合起來，用整體的眼光去看待；在實際教學過程中，教師要重視化學史的重要地位和化學史在科學教育上的作用，在進行教學設計時，要保持化學史的完整性與情境性，利用化學史實更好地把握化學學科的發展過程，充分發揮化學史的教育功能，幫助學生理解復雜難懂的化學概念。

3.調整化學史呈現方式

化學史的呈現方式，可以反映編者對知識的重視程度。引言是知識的引子，有著牽引功能；正文是知識的主體部分，放在正文的化學史具有重要的意義；欄目是獨立存在的，不會對主體部分產生影響，只是作為正文的補充材料，用于開拓學生視野。因此，在編寫教科書時應該充分考慮化學史的重要意義，將化學史與知識主體相互聯系，重視化學史在教材中的不同作用，使其設置更加合理化、立體化。