浅谈美国高中化学教材实验特点及其启示

【摘 要】通过对美国高中主流理科教材《化学概念和应用》中实验特点的分析，以期对我国高中化学实验教材的编写及实验教学改革有所借鉴和启示。

【关键词】美国高中;化学教材;实验

目前中外教育正逐步加强交流与合作，一些国外教育的新理念、新方法、新思路对我国教育产生了重大影响。美国高中化学教材《化学概念和应用》，是美国主流理科教材，其中实验部分是该教材的亮点和特色。化学实验教学作为化学教学中的重要组成部分，是培养学生科学素养的主要阵地，而由于种种原因，长期以来，它却成为我国化学教育中最薄弱的环节之一。为此，借鉴国外在化学实验内容的改革成果，探讨和分析该教材的实验特点，以期对我国高中化学实验教材的编写及实验教学改革有所借鉴和启示。

一、美国高中化学教材实验设置简介

本套教材共有112个实验，实验分成4种类型，即起步实验（21个）、迷你实验（47个）、化学实验（23个）和家庭实验（21个）。起步实验位于每一章开始，篇幅短小、步骤简单，主要通过创设问题情境激起学生兴趣，难度一般不大;迷你实验一般与某个知识点相关，主要通过简单易操作的实验来帮助学生理解该知识点，实验器材一般都容易获得;化学实验则综合性比较强，不仅培养了学生观察、测量分析数据等实验技能，同时也培养了学生科学研究能力以及应用本章知识思考或解决实际问题的能力;家庭实验则安排在附录里面，对应各章节的相关内容，它紧密联系学生的日常生活，实验方式更加的灵活，让学生通过对问题的自主探究，进一步巩固所学知识，增强应用能力。

二、美国高中化学教材实验特点

1.实验选题新颖并且生活化，易激发学生兴趣。

美国教材实验大多来源于学生的学习和社会生活，无论是实验选题还是实验用品都注重体现生活化，让学生认识到化学就在自己的身边，激发他们进行实验的兴趣。如教材中《家用酸和碱》实验用品均来自常见的生活日用品（包括指示剂），学生通过这样的实验不仅很好地将化学知识与生活有机结合，而且减少了在实验过程中不必要的意外伤害，降低了实验的危险性，学生自然学得安全、轻松、愉悦。又如一枚学生非常熟悉的小小硬币，在教材中频频出现，不仅充当了化学反应物、物理测量对象、实验器皿、物理模型等多个角色，在经济简约、类比思维、激发兴趣、科学探究等方面都发挥了多重教学功能，这样的选材与设计可以说是独具匠心。不仅如此，教材中有些实验光是课题就能引起学生极大的兴趣，如《我的早餐是用什么做的？》、《一枚硬币上能放多少滴水？》等等。美国教材不但在内容上难度降低，而且在表现方法上形式多样，以期尽可能更直观、更能引起学生兴趣、更容易被学生理解和接受，这是他们明显优于我们的地方。

2.重视科学方法教育，把发展能力放首位。

美国教材大多以探究性实验为主，运用质疑引导学生进行探究，实验程序大体按“问题―目标―器材准备―步骤―分析和讨论―应用和评估”的思路进行。课程中渗透着自然科学的一般思维方式和工作方法，以及化学特有的思维方式和方法，它强调学生是科学发现的主人，使其像科学家那样思考，像科学家那样探索与发现，实验内容的选择和设计更是形式多样、内容丰富、生动活泼，为学生提供了广阔的实验探究空间，让学生以积极的态度面对科学，最终享受实验成功带来的喜悦和满足感。如在实验《家用酸和碱》中，教材就引导学生通过比较柠檬汁（柠檬酸溶液）和滴眼液（硼砂溶液）之间PH的差别，从定性酸或碱强度的比较顺利过渡到定量PH的学习，大大降低了学习的难度，并指导学生运用变量、常量和控制手段的科学探究方法，培养学生的理性思维，提高了学生的综合素质。

3.实验内容突出学科间的交叉与融合，具备灵活性和开放性。

从教材中我们可以看到各种学科技术在其他领域的应用为学科间的交叉与融合搭起了桥梁，促进了学科间的紧密联系与发展。例如第1章的化学实验《探究硬币的成分》，就注意与现实背景和历史背景相结合，将美国硬币的成分与美国经济关系作为实验背景来设计，很好的将化学与物理、历史、经济和生产等多方面联系，引导学生多角度思考问题，培养了学生的创新意识。与其它学科交叉可以使学生从多方面认识和了解化学，使原本的知识体系扩大，视野也从深度和广度上有了很大的延伸，并给予他们想象的空间，激发他们的创新能力和求知欲望，有利于其全面发展。而且教材中实验研究目标的定位、研究方法的运用和实验结果的表达有着较大的灵活性，问题设置的开放性和学生间的合作交流，都有利于发挥学生的个性特长和才能，形成开放的学习过程。

4.重视实验安全，凸显人文关怀。

教材中的实验安全规则、安全警示图标、彩图和安全提示等方面内容相互联系、相互作用，共同构成统一的实验安全教育知识体系，具备系统性、规范性、可操作性和连续性，同时也体现了人性化、形象化的设计理念。教材将实验安全教育内容渗透在实验教学的各个环节中，每个实验步骤前，都通过安全示意图把基本的安全操作方法以彩色图示的形式，形象地展示给学生，并指出该实验危险性操作的所在，使学生在任何时候都可以主动地去认识和理解各方面应注意到的安全问题，不仅了解到安全问题带来的后果，而且也知道怎样去预防和处理这些问题，这充分透露出对学生浓浓的人文关怀，减少了学生的恐惧心理，在做实验时变被动为主动，有利于他们在实验过程中发挥创造力。

三、对我国高中化学实验教材编写及教学的启示

1.贴近生活。我国高中化学实验教材偏重于学术特色，与实际生活联系甚少，学生对实验器材的不熟悉或不感兴趣，造成学生对实验的不投入。为此，教材应开发一些能与学生的生活实际密切联系的实验，让学生体会到生活中处处有实验题材。如用日常生活中的物品做实验，或发动学生对我们现行实验中的器材予以改进，使之日常化。这样学生与实验间的距离拉近了，成就感也明显加强，必能取得很好的教学效果，而且这样不仅提高了学生创新意识和动手能力，也能使理论与实际相结合，起到用实验室器材做实验达不到的另类效果。

2.贴近学生，让学生玩得有趣。增强教材的亲和性可以让教材富有人情味，让学生对实验更感兴趣。另外，还可以使学生在做实验时思维处于放松的状态，有利于创造性思维的迸发。我国实验教材的学究味较浓，显得高高在上，让学生有距离感。为此，我们应学习美国教材贴近学生的特点，改变过于严肃和板着面孔说话的面貌，让学生对实验更喜爱。如可以创设各种实验情境，将实验与职业生涯教育相结合，这样做不仅可以让学生实验起来更生动活泼，也让学生通过实验了解到社会上有哪些职业与化学有关，培养他们的职业兴趣。

3.注重能力培养。教材设计不必“面面俱到”，更应该做到“点到为止”，实验过程中的问题设置要具备开放性，并没有标准的唯一答案，以此鼓励学生大胆的去学去创新，充分发挥自己的创造力。“授人以鱼不如授人以渔”，应将以学生为中心、实用、个性发展、注重能力的教学理念贯穿始终，倡导自主学习、合作学习和探究学习，在实验过程中不仅使学生掌握知识目标，还实现多维教学目标，努力做到满足学生终身发展的需求，让他们在学习化学的同时获得对其他学科的真正理解，提高其综合素质。

4.注重实验安全。将实验安全教育内容编入教材，在每个实验环节中通过彩色图画把规范、安全的操作方法更直观的显化出来，并丰富实验安全教育资源，使安全意识教育成为化学教学中的重要组成部分。教材设计应关注学生个体的身心发展，切合中学生的认知心理，特别注重学生实验过程中的人身安全保障问题，使之更人性化、形象化，将实验安全教育内容与实验教学内容融为一体。在此我们更应借鉴美国教材中将实验微型化、绿色化的做法，为保护我们共同的环境尽一份绵薄之力。

当然，我国教材也有自身优点，比如对实验精度的要求较高，较重视实验操作规范和实验误差等等，这些都有利于培养学生的实验技能和认真、严谨的科学态度。但是如何使得我们的高中化学实验教材更科学、更完善、更系统，都值得我们每一个化学教师进一步去思考。

【参考文献】

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