美国高中化学教科书栏目特点的分析

摘要:本文以美国化学教科书《科学发现者.化学:概念和应用》为例,介绍其栏目组成,分析其栏目特点,并对我国教科书中栏目的编写与使用提出了建议。

关键词:美国高中;化学教科书;栏目特点

文章编号:1005-6629(2010)05-0050-04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

教科书中的学习活动栏目以其丰富多彩的内容,鲜明的时代特征,能很大程度上激发学生求知欲,有助于实现教学目标,培养学生科学素养,是一种非常珍贵的教学资源。国内外高中教科书都非常重视教科书栏目的设置与编排。本文对浙江教育出版社出版的美国2005年《科学发现者.化学:概念和应用》(CHEMISTRY:Concepts and Applications)(McGraw-Hill公司出版、王祖浩教授组织编译)教科书[1]进行分析阐述,供我国同行参考。

1 《科学发现者.化学:概念和应用》教科书栏目的组成介绍

《科学发现者.化学:概念和应用》教科书以强调学习过程、学习方法为主,突出探究性学习的理念,其栏目编排新颖多样,由“生活中的化学”、“化学工作者”、“跨学科链接”等15种栏目组成,成为课程内容的载体和指导、监控学生学习过程的“中介”,也为教师提供了新鲜的教学素材。

2 《科学发现者.化学:概念和应用》教科书栏目的特点分析

该教科书栏目编写充分体现了“学生中心论”:强调学生的主体作用,根据学生认知发展规律和心理发展顺序,选取学生熟悉的或者感兴趣的题材编写,旨在充分调动学生学习化学的兴趣,引导学生自主解决化学问题,从而培养学生的创造性思维和知识迁移能力。

2.1各类型栏目的特点分析

2.1.1实验类栏目:实验类型丰富,重视科学方法培养

《科学发现者.化学:概念与应用》充分体现了“化学以实验为基础”的特点,与实验相关的栏目一共有4个:起步实验、迷你实验、化学实验和家庭实验。这些实验不仅将复杂的科学原理贯穿于简单易行的实验操作之中,而且通过这些实验活动,能培养学生良好的科学素养。

起步实验注重用实验激发学生兴趣;化学实验侧重操作过程、数据分析以及问题讨论;迷你实验用直观生动的实验现象刺激学生大脑的“兴奋中心”,并且向学生展示了一些的现代化仪器;家庭实验着重知识在生活中的应用以及培养学生的创新思维;这四个板块联系在一起是一个完整的科学探究过程:用起步实验提出问题,化学实验和迷你实验以各有侧重地分析并且解决问题,家庭实验将知识在日常生活中进行检验与运用。

例如电化学一章中,以制作“柠檬电池”为起步实验,激发了学生的学习兴趣,引入了电化学的学习;化学实验则是以“Mg-Gu-NaCl溶液”原电池为素材,利用一系列实验引导学生探究原电池的形成条件;迷你实验则是利用小型电解池电解硫酸铜,了解电解的本质;家庭实验则是利用柠檬水去除铝盘上的电镀层。四个实验环环相扣,彼此联系又各有侧重,充分关注学生的思维发展与动手能力,在探索的过程中有利于学生主动获取知识。

2.1.2 STSE教育类栏目:化学知识与社会、生活紧密联系

《科学发现者.化学:概念与应用》教科书栏目的设置充分体现了STSE教学观。分设“化学与生活”、“化学与技术”、“化学与社会”三大栏目,分别从生活、生产、社会、环境的角度节选了具有时代性的内容,如“化学烫发”、“具有记忆的金属线”、“再循环塑料”、“热带雨林要学”等,引导学生积极主动学习,并有助于拓宽学生的知识面。不仅如此,这些栏目还设有“进一步探索”、“技术分析”、“课题分析”等子栏目,旨在引导学生更深层次挖掘信息中的知识,分析隐藏在社会问题背后的化学本质。

例如,在“塑料与其他聚合物”一节中的“化学与社会”栏目的主题是“再循环塑料”,它主要介绍了垃圾中塑料的分类、塑料的应用以及再循环塑料的制作与应用。紧随其后的“课题分析”栏目布置了两个任务,其一是讨论塑料厂是否应当承担塑料制品循环使用的责任;其二是向一份报纸投寄一封信或者一篇文章,陈述你支持减少使用食品包装袋的主张。通过完成这两个任务,学生不仅获取了知识,发展了思维,提高了解决真实问题的能力,并有助于形成正确的是非观与价值观,培养有高度的社会责任感;另外,社会也能从学生反馈的对策中获益,这也是STSE教育的价值所在。

2.1.3 课外知识类栏目:注重学科知识交叉,培养健全人格

《科学发现者.化学:概念与应用》教科书栏目的课外知识类栏目涉及的知识面广,不仅在“跨学科栏目”中涉及了文学、艺术、历史等七个学科的知识,还利用“化学工作者”栏目向学生介绍与化学相关的职业。这些栏目的设置,可以促进学生思维方式多维化、知识掌握综合化,同时,有利于学生构建人类完整的知识图像,站在更加高的层面看待化学知识,将知识、技能与情感、态度和价值观有机结合,有利于学生形成健全的人格。

例如,第二十一章核化学的“跨学科链接”,讲述荷兰艺术家―米・格林为了保卫国家艺术珍品,制造赝品出售给纳粹政府官员而引发的纠葛,以及用放射性元素检测艺术品真伪的方法。真实故事能有效激发学生的情感,除了为学生理解化学知识提供丰富背景之外,也可激发学生的爱国热情,有助于他们形成正确的价值观。

2.1.4 测量评价类栏目:习题的层次性强,强调知识的综合运用

《科学发现者.化学:概念与应用》习题按照理解概念到应用概念到解决问题由易到难地设置。第一个层次是对本章的概念和理论知识的理解;第二个层次是对这些知识的应用,强调学生综合素质的培养;第三个层次强调学生的学习能力以及多方面技能的培养。以“化合物的类型”一章为例,三个不同层次依次设有“给你一个化合物,如何判断该化合物是离子型还是共价型”;“通过分析石墨的组织结构,解释为何说它是一种剂”;“科技写作:描述并比较足球、穹顶建筑和“巴基球”的形态和结构,它们的相似性是否是一种巧合。”等习题。

不仅如此,习题的设置形式新颖多样,并与前文栏目内容呼应。教科书中除常规的习题外,还涉及数据分析、运用图表、科技写作等习题形式,利于多角度测量学生的学习效果。更为重要的是,教科书在“第X章复习”栏目中,在整合整章知识的同时,根据前文栏目所涉及的内容为背景,提出思考题,从而使习题具有情境性、实用性、时代性,可促进学生更加深入挖掘栏目内容,最大限度地实现栏目的功能。

2.2各类别栏目之间整体自洽,安排得当

《科学发现者.化学:概念与应用》栏目在各章、节中的编排方式如图1所示:

可见,教科书的每一章都按照学生的认知特点编排成科学合理的体系:包括课前活动(起步实验、知识回顾),正文,总结测试(第X章复习、标准化测试),并在每章末设有“精彩预告”,告知学生下一章将要学习的内容。每一节根据正文内容,将特定功能的栏目组合、优化,有利于推进自主性、合作性、体验性、探究性学习的实施。

另外,教科书章节设计从整体入手,通过各章节知识的不同特点,考虑栏目的局部设计。例如,“化学量”一章中涉及到物质的量方面的内容,这部分内容理论性强而且抽象,教材运用大量“活动式”栏目,通过“数硬币”、“封装气体”等生动有趣学生熟知的生活情境活动,利用类比的方式,促进学生认识理解抽象的概念。例如,“水和溶液”一章知识难度不大,但是与生活生产紧密联系,教材中设置了“防冻剂”、“水处理”、“便携式反渗透设备”等大量STS教育栏目,将化学知识与生活生产密切联系。

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教科书各栏目数量得当,从而避免了由于栏目数量过多而割裂教材知识体系,干扰学生学习;也防止了由于栏目数量过少而不利于引导学生的自主学习。四种类型栏目以不同形式分布在教材中,避免了同一章节中出现栏目功能上的重复,使得栏目与学习内容有效结合,贴近学生学习过程。

2.3 栏目语言生动,形式活泼,趣味性强

《科学发现者.化学:概念与应用》教科书栏目趣味性非常强,主要体现在以下三个方面:第一、图片丰富。每一栏目都配有相关的彩图,与正文相呼应,达到图文并茂的效果,从而大大增强了教科书的趣味性、可读性与直观性;第二、标题新颖。比如“迷你实验”板块中的“炼金家的梦想――把铜变成金”、“能预测天气的化合物”、“分子运动的竞赛”等;这些有趣的标题能迅速吸引读者的眼球,使之有迫不及待想要去阅读的冲动,达到寓教于乐的效果;第三、语言风格亲切,娓娓道来。许多栏目的陈述都是以第一人称呈现,读起来极具有召唤力,非常易于被学生接受。尤其是“化学工作者”栏目,它以访谈录的形式与读者分享某一领域的化学工作者的工作体验。以下截取第一章《化学――关于物质的科学》“化学工作者”栏目的一个片段:

通过访谈,学生能够真实了解一名化学工作者的工作情况,有利于指导学生进行人生规划和职业生涯规划,培养职业意识。同时,在访谈中折射出化学工作者许多可贵的品质,有利于完善学生的情感态度价值观。

3 启示

3.1对教材编写的启示

(1)图、文生动化。《科学发现者.化学:概念与应用》教科书的一大特点就是可读性强。教科书在语言表述上做到有的放矢,在确保知识的表述准确和严谨的同时,尽可能做到生动通俗、口语化,使得学生感到亲切、自然。同时,教科书图片来源广泛、色彩丰富,吸引力强,图片与文字布局合理,相互补充。这样做使得教科书在学生眼中更像一本科普读物,像他们的朋友。当学生看到这种教科书时,他们会感到阅读是一种享受,学习变得趣味盎然。

(2)栏目整体规划,便于自学。《科学发现者.化学:概念与应用》教科书容易被学生接受的另一个重要的原因是,教科书根据学生认知规律安排栏目(2.2中已详述)。如,起步实验、知识回顾、正文、总结测试、精彩预告的编排,使得知识的陈述更符合学生的认知特点,将知识深入浅出呈现给学生,让学生的学习,更具有目标,更具有方向性,更利于自学。

3.2 对教师使用栏目的启示

(1)尽可能深入地挖掘栏目内在价值。正如上文所述,《科学发现者・化学:概念与应用》教科书在“第X章复习”中,整合了之前栏目中出现的内容,设置思考题。我国新课标教科书也设置了丰富多彩的栏目,教师对这样的处理不能只是停留在介绍或者让学生自己阅读上,应该鼓励并引导学生以这些栏目为基础进行更深层次的挖掘,将栏目的教育因素最大化。例如,在苏教版化学1(必修)“从铝土到铝合金”这一章的拓展视野栏目,介绍的是正确使用铝制品,教师就可以在介绍这个栏目后设置一些问题布置一些活动,比如,“请同学们调查日常食品中,哪些是使用铝制罐头的?分析它的利弊”;“辩论:是否应该使用铝制罐头?”等等,通过这些活动能够充分调动学生的积极性,促使他们主动去探索栏目介绍的知识,并把所学的知识运用的日常生活中去,能体会到化学是“从生活中来,为生活服务”的科学知识,从而更加好地激发学习热情。

(2)教学情境尽可能生活化。《科学发现者.化学:概念与应用》教科书栏目内容生活化,将那些似乎生涩难懂、遥不可及的科学知识,变得不再深奥。因此,我们在教学中开展活动或者设置情景时,也要注重“就地取材”,无论是开展化学实验还是课外拓展知识,取材都尽可能贴近生活。让学生充分体会到科学的“简单美”,也让学生对科学知识产生亲切感,从而激发学生学习的兴趣。

参考文献:

[1][美]菲利普(John S.Phillips)等著;王祖浩等译.科学发现者.化学:概念和应用(上、中、下册)[M].浙江教育出版社出版.2008.8.

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