化學教科書中實驗安全教育內容的比較分析*
——以新編3個版本高中化學（必修）教科書為例

張慶玲 陳麗萍

（內蒙古師范大學 內蒙古 呼和浩特 010022）

《普通高中化學課程標準（2017 年版2020 年修訂）》中有關“實驗安全”的內容條目共計14 條。［1］化學學科核心素養之“科學態度與社會責任”中首先提到要“具有安全意識”，可見安全教育的地位。而隨著創新的課堂教學實踐與學科核心素養在課堂落地的同時，越來越多的創新實驗也出現在化學課堂中，化學實驗試劑、儀器的不當使用，以及不當的實驗操作均會帶來一系列的實驗安全問題，保障實驗的安全進行理應成為第一要務。對學生和教師來說，教材是呈現實驗安全內容的第一手材料，本文以新編人教版［2］、蘇教版［3］、魯科版［4］3 個版本高中化學（必修）教科書為例，通過定性和定量的統計來分析實驗安全教育內容在新版教科書中的組織和呈現特點，期望能夠引起對實驗安全教育的重視，更好地把握新版教材的實驗安全內容，使之服務于教師的教學，服務于對學生實驗安全意識的培養。

一、新版教科書中化學實驗安全教育內容的分類與統計

1.化學實驗安全教育內容的分類

參照新課標［5］中有關“實驗安全”的內容要求，結合教科書中實驗的特點將實驗安全教育內容分為以下5種類型：（1）實驗室安全守則及藥品儲存類，指進入實驗室需遵循的基本規則，保障實驗人員安全的強制性規定以及常見實驗試劑、藥品的實驗室儲存方法。如進入實驗室穿實驗服、女生束發、禁止在實驗室吃東西打鬧等。（2）實驗安全標志類，指以圖標的形式警示學生可能遇到的危險，如易燃易爆標志，有毒品、腐蝕品標志等。（3）實驗安全知識和操作技能類，指正確的實驗操作、化學實驗儀器的正確使用、化學實驗藥品的正確取用以及玻璃儀器的正確洗滌等具體的實驗安全知識和操作技能。（4）實驗突發事件應對措施類，指實驗中遇到突發安全問題的急救辦法，如燙傷、燒傷、灼傷等。（5）常見廢棄物處理方法類，指實驗產生和排放的廢液、廢氣、固態廢物等，需要及時有效的處理，防止污染環境，保障師生安全。

2.化學實驗安全教育內容的統計

新編3個版本高中化學（必修）教科書中實驗數量的統計如表1 所示，由表1 可知3個版本教科書中的實驗數量之多，雖然不是每個實驗都必做，但很多的實驗一定程度上都存在安全隱患，伴隨著一系列的潛在危險，所以需要掌握一定的實驗安全知識，防患于未然。實驗安全教育內容數量及呈現方式的統計如表2 所示，由表2 可知，3 個版本教科書中實驗安全教育內容的數量均很多，且呈現方式多樣，其中人教版教科書中實驗安全教育內容共計出現25次，魯科版教科書中實驗安全教育內容共計出現26次，均高于蘇教版教科書中實驗安全教育內容的數量。3個版本教科書中實驗安全教育的具體內容比較如表3所示。

表1 新版教科書中實驗總數統計

表2 新版教科書中實驗安全教育內容數量及呈現方式統計

表3 新版教科書中實驗安全教育內容比較（部分條例）

二、新版教科書中化學實驗安全教育內容的比較分析

1.實驗室安全守則及藥品儲存類

3個版教科書中均欠缺實驗安全守則及藥品儲存類的安全教育內容。人教版教科書中與之相關的僅提到“鈉的保存”及“注意乙醇和乙酸乙酯的儲存”；蘇教版教科書中與之相關的有正文部分提到的“注意實驗操作和安全規范”及“實驗室鈉的保存”；而魯科版教材中未提及與實驗室安全守則及藥品儲存類有關的安全教育內容。

2.實驗安全標志類

人教版教科書中呈現的實驗安全標志相對于魯科版和蘇教版來說，內容更加豐富、形式更為多樣。人教版教科書在附錄部分列出一些化學品的安全使用標識，包括9 類GHS 標準符號及含義、14 類運輸用標識舉例及示意，這些安全警示圖標能幫助學生增強安全意識，在生活中作為基本常識使用。人教版教科書中較為吸人眼球的是“與實驗有關的圖標及說明”的呈現，并且在后續“編號實驗”“探究”“實驗活動”等中都標注該實驗對應的安全知識圖標，共計出現56次，其安全意識教育貫穿于整個教材，提醒學生實驗的注意事項及實驗中可能存在的安全隱患，體現出對學生實驗安全習慣的重視，如圖1所示，“金屬鈉的加熱實驗”標注6個圖標，分別提示學生進行本實驗時要佩戴護目鏡、小心使用切取鈉的銳器、小心使用明火、注意實驗的加熱操作，避免直接觸碰、實驗要開啟排風管道或排風扇，實驗結束清洗雙手。而魯科版教科書中僅有4處呈現出同一種放射性危險品的標志；蘇教版教科書中給出9種常見危險化學品的分類標識，其中包括爆炸品、有毒品、易燃液體、易燃固體等的標識。

圖1 金屬鈉的加熱實驗

3.實驗安全知識和操作技能類

實驗安全知識和操作技能類安全教育內容在3個版教科書中的呈現數量和呈現形式均是最豐富的，其中魯科版教科書的呈現形式較蘇教版和人教版教科書更為多樣，包括“觀察思考”“安全提示”“實驗驗證”“活動探究”“遷移應用”等欄目，且“安全提示”欄目采用特殊符號標記的方式，用來警示學生實驗中特別要注意的事項，如圖2所示，其形式更加突出醒目，能引起學生的重視，關注實驗安全。人教版教科書也設置了用特殊符號標記的“注意”欄目，如圖1所示的實驗設置“不要近距離俯視坩堝”的注意欄目，提醒學生要遠離坩堝觀察，防止劇烈的反應造成受傷。而在數量的呈現上，人教版和魯科版教科書中有關“實驗安全知識和操作技能類”的安全教育內容的呈現數量均高于蘇教版教科書，但是其安全教育的具體內容都大同小異，主要包括“提示實驗藥品和試劑的危險性”“提示藥品的取用量和取用方法”“聞氣味的方法”“實驗的注意事項”以及保證實驗安全進行的相關提示等幾個方面，以此方式將實驗安全教育深入到化學實驗中，使學生在實驗過程中始終都能保持警惕之心，嚴肅認真地對待每一個實驗。例如，對于反應劇烈的實驗，3版教科書均會提示實驗藥品的具體用量，以最大限度地保證學生的實驗安全。如圖1所示的“金屬鈉的加熱實驗”，實驗中特別提醒鈉的用量為“綠豆大小”，而非籠統地表述為“取一小塊金屬鈉”，對于學生來說，一小塊究竟多大是存在爭議的，如果實驗時沒有特別提醒學生實驗藥品的用量，那么該類實驗是存在安全隱患的，而3個版本教科書中均做出提示，避免了因藥品用量不清帶來的危險。

圖2 魯科版教科書中的“安全提示”

4.實驗突發事件的應對措施類

3個版本教科書對于“實驗突發事件應對措施”類內容的處理方式不同，人教版教科書主要在附錄部分列出實驗室突發“燙傷燒傷、創傷灼傷”等較為常見的意外事件，并給出詳細的處理應對措施，使其具有可操作性。例如，對于創傷，要先用藥棉清理傷口，再用雙氧水或碘酒擦洗，最后用創可貼外敷。魯科版教科書主要是在正文部分2處以“安全提示”的方式提醒學生氯水、稀硫酸、酸性高錳酸鉀溶液等具有腐蝕性，要小心使用，沾到皮膚上立即用大量清水沖洗。蘇教版教科書只在正文中提到“若遇到突發情況應沉著冷靜，采取正確的處理方法”，但并未給出相應解決應對的具體方法和內容，只是滯留于簡單的描述層面，缺少針對具體突發事件的有用的解決措施，不具有指導性和可操作性。

5.常見廢棄物的處理方法類

人教版教科書在“常見廢棄物處理方法”類安全內容的呈現優于魯科版和蘇教版教科書。人教版教科書在附錄部分以具體文字表達的方式列出常見廢棄物之廢液和廢渣的處理方法，例如，“易燃物白磷、鈉等不能隨便丟棄，容易引起火災，中學化學實驗室中可以將未用完的白磷、鉀等放回原試劑瓶”，正文部分的“注意”欄目也指出，廢棄物應進行無害化處理。人教版教科書比蘇教版教科書更具指導性，蘇教版教科書并未給出廢棄物的具體處理辦法，僅正文中給出“在實驗中注意環境保護，減少實驗排放的廢氣、廢液和固體廢物對環境的影響”的內容，這是一種基于廢棄物處理的比較泛的表述，但是缺少實在有用的解決方法，容易造成學生知道要進行廢棄物的處理，但是不知道怎么處理的局面。而魯科版教科書中共有3處是關于廢棄物處理的，均提示要注意尾氣吸收，除此并無其它廢棄物處理方面的內容。

6.隱患實驗的處理方式

除了上述5 個方面的內容有所不同，3 版教科書中對隱患實驗的處理方式亦不同。人教版和蘇教版教科書通常在實驗之前，對其介紹物理性質時直接指出其危險性，如毒性、腐蝕性等。其中人教版教科書還會在實驗旁邊配以“注意”的工具欄提醒學生實驗的危險所在。蘇教版教科書，對于有毒物質的性質實驗，如“有毒氣體SO2和Cl2的性質檢驗”，均采用較為安全、創新的實驗方法進行，即借助針筒來完成，最大限度的防止有毒氣體的泄露，而人教版和魯科版教科書采用的是敞口的集氣瓶，實驗過程中會伴隨有毒氣體泄露的情況發生。類似的實驗設計在人教版教科書“NO與NO2的性質及轉化實驗”中也有所體現，即實驗借助注射器完成反應，在保證實驗安全的前提下亦達到實驗現象清晰了然的效果。魯科版教科書主要以“安全提示”的工具欄形式提示物質的危險性及實驗的注意事項，如物質具有毒性、腐蝕性，使用時注意安全、配戴護目鏡等。

除了外顯的實驗安全知識，內隱于教科書中的實驗安全教育內容亦較豐富，教科書中很多的化學試劑、藥品都使用圖片來展示其顏色、形態。給出的實驗裝置圖清晰形象地展示出實驗儀器的選擇和連接方式，并關注實驗的安全細節之處，如為防暴沸而添加的沸石或碎瓷片。實驗現象的展示也因為有圖片的存在而令人印象深刻，此外，照片中出現的實驗演示人員，或穿實驗服或戴實驗手套，都符合相應的安全防護要求。但仍存在需要改進之處，如蘇教版教科書中仍然使用木塊來墊高酒精燈或其他實驗儀器，魯科版教科書中部分實驗的木塊換成升降臺，只有人教版教科書均用升降臺代替用來墊高實驗儀器的木塊。內隱的知識能潛移默化地影響學生，有助于學生在操作時更加關注安全的實驗操作細節，起到潤物細無聲的作用。

三、結論

3個版教科書對于實驗安全教育內容的呈現有其各自的特點。人教版教科書中呈現的實驗安全標志相對于魯科版和蘇教版教科書，其內容更加豐富，形式更為多樣。在實驗突發事件和廢棄物處理方面，人教版教科書在附錄部分給出詳細的處理措施，比魯科版和蘇教版教科書的內容豐富具體，更具有指導性。人教版和魯科版教科書中有關“實驗安全知識和操作技能類”的安全教育內容呈現的數量高于蘇教版教科書，魯科版教科書的實驗安全知識和操作技能類安全教育內容呈現形式較蘇教版和人教版教科書更為多樣。蘇教版教科書對于有毒物質的性質實驗會采用較為安全、創新的實驗方法進行，來保證實驗的安全。整體上看，雖然不同版本的教科書中實驗安全教育的內容和方式的呈現不盡相同，但是都不同程度上體現了對實驗安全教育的重視，回應了課標的要求。

四、建議

1.以教材為源，培養安全意識

實驗安全教育作為學科教育的重要組成部分，二者并不是兩張皮，而是相互融合、互為情境的，［6］實驗安全教育內容常常以具體的實驗技能、化學知識為載體呈現。因此，在實驗安全教育中，提示學生實驗注意事項時需結合具體的化學知識，讓學生“知其然”的同時亦“知其所以然”。教材是開展實驗安全教育的重要工具，以教科書為載體實施實驗安全教育是學生能夠獲取安全知識的基本保證，但由于每版教科書的篇幅限制，不能把所有的實驗安全內容均一一呈現，更多的是需要教師能夠挖掘來自不同版本教科書中有關實驗安全教育內容的特色與亮點，并取長補短，將外顯于教科書中的安全知識與內隱于教科書中的實驗安全知識結合，使其更好地服務于培養學生的安全意識。學生從樹立起實驗安全的思想意識，到掌握基本的安全知識并發自內心在實驗中遵從，最后能夠沉著冷靜地應對突發事件，是一個循序漸進的過程，并不能一蹴而就。

2.增加安全教育手段，允許學生試誤

實驗安全教育的培訓不能停留于講授的課堂模式，需融入新方法來激發學生的興趣。可以上一堂耳目一新的危險事故展示課，在危險可控的范圍內，教師演示錯誤實驗可能帶來的后果，使學生切身感受不當的或錯誤的實驗操作帶來的危險，主動建構安全知識，消除原有的錯誤觀念和認識誤區。例如，教師可以演示實驗臺面出現火情的處理方法，即用濕抹布蓋滅，簡單易行。教師也可以讓學生進行簡單的試誤，試誤的目的是為了“防誤”，從而規范學生的實驗操作。例如，以疫情期間殺菌消毒的84 消毒液為切入點，鼓勵學生進行微型化實驗試誤。84 消毒液和潔廁靈混用會產生有毒氣體Cl2，嚴重時可致人死亡，學生可利用小針頭吸取少量84 消毒液，再吸取少量氯氣，用橡皮封住針頭處觀察現象，再將淀粉K-I 試紙置于針頭處，可以明顯的觀察到淀粉K-I試紙變藍，證明有Cl2產生。該實驗既可以鞏固學生所學的知識內容，也可以增加生活常識。此外，還可以利用虛擬仿真軟件試誤，如NOBOOK（NB）虛擬實驗平臺，能動態地展示化學實驗現象，還原度強且效果逼真，能完成高危險性的化學實驗。在現實條件有限、危險不可控的情況下，可結合虛擬軟件，用直觀的錯誤實驗操作的后果警示學生錯誤操作的危險性，學生通過新奇的體驗可滿足其對錯誤操作后果的好奇心。［7］

3.以實驗安全為契機，開展生命主題教育

化學教材既是科學知識的傳遞載體，也應當是生命安全教育的傳遞載體，因此可以以化學實驗安全教育為契機，以小見大上升到生命安全教育的理念，落實學科思政育人的功能。從化學學科的角度來說，實驗安全教育是要培養學生的實驗安全知識，增強學生的實驗技能和安全防范意識。如了解常見化學品的使用方法，知道突發事件的處理辦法等，產生對實驗的警惕之心，從走進實驗室的那一刻起，便知道什么該做、什么不該做以及怎么做。習慣性下意識地注重安全，不因為任何一個簡單實驗掉以輕心，也不恐懼每一個大型實驗；而從生命安全教育的角度，旨在通過實驗安全教育使學生持有對安全的警惕之心，產生對生命的敬畏之心，最終將其上升為公民意識層次。因此，需要讓學生將實驗安全意識融入自己的價值觀和自己的生命中，不僅是專門從事化學的工作人員要掌握安全知識，安全知識是每一個普通人該具有的安全常識。在生活中看到類似化學中的一些標志時，即使不知道具體的含義，但也能大致判斷出其是否危險，從而更好的保護自己，這便達到了安全教育的最終目的。