英国IGCSE化学教材编写的启示

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摘要：文章分析了英国牛津大学出版社出版的剑桥igcse化学第二版教材，认为该教材的编写有别于国内教材，其重视文字图片编排带来的阅读体验、选择多条途径呈现化学史实、从微观层面解释化学问题、STS问题的多元体现等方面值得借鉴。

关键词：英国；化学教材；IGCSE；启示

文章编号：1008-0546（2015）10-0006-03 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2015.10.003

IGCSE是International General Certification of Secondary Education（普通中等教育证书）的简称，是英国剑桥大学国际考试委员会专门为14-16岁学生设计的课程。IGCSE化学是该课程中64个科目之一[1]。本文选取英国牛津大学出版社出版的剑桥IGCSE化学第二版教材[2]作为研究对象，教材包含引言、十九章节的内容、习题答案、IGCSE化学试卷以及参考附录等五个部分。经过分析认为，该教材的编写在以下方面有别于国内教材，值得在教材编写或教学实施中予以借鉴。

一、重视文字图片编排带来的阅读体验

1. 问题或结论表述清晰

在罗列几个相关问题或者结论时，教材往往会在第一个词前面插入阿拉伯数字或者“？”符号，清晰表达问题、结论的并列或者递进关系，并将问题或结论加粗。这样的符号标记比用“First（第一）、Second（第二）、Third（第三）”等文字表述更加清晰明了。使用者在看到这样简单的标记时，不仅能更快捷寻找到这些话，还能有助于在脑海中突出这些问题或结论，加深阅读印象。

2. 标题采用了疑问句

在信息充斥整个社会的当今，往往一个好的标题可以迅速地吸引学生的眼球。作为化学教材，标题要能吸引学生，让学生带着一定的好奇心往下阅读。该书中很多标题就用到特殊疑问句的形式帮助学生自我提问。

第七章第三单元的大标题是“Redox and changes in oxidation state（氧化还原以及氧化态的变化）”，接下去第一个小标题就是“What does oxidation state mean？（氧化态是什么意思）”，编写者引导学生在看到大标题的第一反应是对标题中的陌生概念提出问题。在第四章原子结合中第二单元的大标题就用“Why do atoms form bonds？”这样的问句，试图引导学生深入探索上一单元中所学的物理变化和化学变化存在区别的微观原因。书中标题不仅用了what、why、how、how many、when这样的疑问句，还有感叹句，如“Pollution alert！（警惕污染！）”，编者试图想要区别于其他介绍性的标题，透过这个感叹号表达出污染问题已经岌岌可危！

3. 用词或图片拟人化

教材不是学术论文，在编写时用到一些拟人化的词语可以拉近使用者和书本的距离，让使用者的阅读体验更加生动。

第十三章第三单元标题“Metals in competition（相互竞争中的金属）”，就用“competition（竞争）”的这样的拟人词语阐释置换反应。其中小标题一是“金属与碳单质竞争”，用氧化镁与碳没有反应，而氧化铅却与碳反应后失去氧的例子说明，表达出在竞争氧的过程中，铅失败了，碳胜利了，因此铅被还原，而碳变成了二氧化碳；小标题二是“金属与其他金属争夺氧”，用铁与氧化铜的反应举例说明，其中第一幅图是铁粉与氧化铜加热反应的示意图，并问铁能否从氧化铜中竞争获得氧，第二幅图是反应后产生热、氧化亚铁和铜，并回答，铁胜利了；小标题三是“金属与盐竞争获得自己的金属离子”，用铁钉与硫酸铜溶液的反应举例说明，其中第一幅图是铁钉放在硫酸铜溶液中的示意图，第二幅图是反应结果，铁把铜从溶液中push out（推出去），最后得到铜单质和铁离子。整个单元都是在一个拟人化的情境中学习金属活泼性的。教材编写者在用词方面也在尽力考虑学生的学习心理状态，而生动拟人的用词也可以让教师在讲解的时候多一条思路、多一点趣味。

阅读体验本来更多地是被用在形容顾客在阅读书籍或者网页时的感受，但是事实上学生和教师都应该是一本教材的阅读者和体验者，编写者此时就是为使用这本教材的人群提供服务的，因此编写者在文字图片的编排上理应更加注重使用者的阅读体验。更佳的阅读体验可以体现在感觉体验、思维体验、行为体验等方面[2]，不仅能让阅读更加轻松，也让知识的传递方式多样化。

二、选择多条途径呈现化学史实

化学史浸透化学家们多年来所有奋斗过程和成果，教材中出现的任何一个知识点实际上都经历了很多是是非非的争论，最后得到科学共同体的赞同，因此让学生体会科研成果的来之不易、体会理论的演化是化学史教育的重要目标。

该书第三章第四单元第二节，整节内容都在学习原子模型的发展过程，首先介绍古希腊德谟克利特最早提出的万物皆微粒，微粒即原子（当时的原子定义与现在的不一样）的理论，然后介绍炼金术，以及炼金师是化学家的先锋，再到道尔顿提出原子说、布朗发现布朗运动现象，最终在场离子显微镜发明后人类首次肉眼看到原子，最后到现在用扫描隧道显微镜能更清楚地看到原子；接下去的第三节又用了整节内容介绍原子内部微粒的故事，一开始就表明原子内部微粒的发现都归功于物理学家，让学生明白化学与其他学科，尤其是物理，有着密不可分的关系，再分别简单介绍电子、放射性、原子核、质子、电子层和中子的发现故事，最后让学生明白原子模型的真实情况――“这只是一个模型，简化的图像。事实上，原子比模型要复杂得多，物理学家发现了原子内大约50种不同的基础微粒，包括上夸克和下夸克、粲夸克和反粲夸克、奇夸克和反奇夸克等等，还有更多有待发现。”对原子模型的历史，编者就用了四页介绍，足以证明编者对化学重要史实的重视程度。

第十四章第六单元第二节“Metal，civilization and you（金属、文明和你）”这样的大标题十分新颖，编者同样也用了整节内容介绍金属发现的历史和对应的文明，编者以时间轴的形式列出石器时代、青铜时代、铁器时代一直到数码时代，并配上相应的几个重要的年份，时间轴左边对应地写出一些金属元素发现的年代，时间轴右边对应地介绍各个时代的情况。“石器时代，人类的工具只是石头和骨头，文明刚刚起步；青铜时代，有人不小心混合了铜和锡发明了青铜，人类农耕和战争的工具变得更厉害；铁器时代，有人偶然用炭火烧铁，铁开始变得潜能无限，并引发了工业革命；数码时代，硒、钛、铝、铜等金属被重用，为这个社会贡献力量。”然后再简单介绍了最早的金属、电解法的发明、铝的发现，最后提问未来还能发现更多金属吗，并介绍现在科学家正在人工合成金属。整节内容都在围绕金属给不同阶段的人类带来的变化，不仅让学生明白金属在生活、社会中的重要性，更要学生明白一代代人获得新金属的方法，以及他们的艰辛和不易。

化学史的重要性在国内最新的各版化学教材中已经有所体现，但是分析过英国这本化学教材之后才明白，我国的化学教材还需要在化学史实内容的丰满性上提高。编写者可以考虑从理论发展、人物轶事、文明发展、社会进程等各种角度来介绍化学史实，这样不仅能有助于达到教学目的，还有助于激发学生体验理论演进过程的兴趣。

三、从微观层面解释化学问题

化学是从原子、分子水平认识、分析和创造物质的，因此从微观角度看待化学现象显得格外重要。该书在解释很多化学原理知识时就遵循了这样一种化学观念――物质微粒观。

第十四章第五单元学习为什么合金的性质与纯金属性质不同时用三幅微观小球图解释。第一个图片里是大小一致的微粒小球，代表纯金属的微观结构；第二个图片里是该纯金属被拉伸后的微观结构，纯金属被拉伸后，大小一致的微粒小球明显的被拉到两边，以此表示纯金属的延展性通常较好；第三个图里是两种金属合成的合金金属被拉伸时的微观结构，由于两种金属微粒的大小不一样，拉伸时微粒移动受到另一种金属微粒的阻碍，因此合金被拉伸后微粒的位置也并没有太大变动。用这三幅微观图很好地解释了纯金属与合金在延展性方面表现不同的原因，同时也能类比推出纯金属与合金其他性质不同的原因。

第九章第六单元学习压强对化学平衡移动的影响，第一幅图用微粒小球解释压强是微粒碰撞容器壁形成的，微粒越多意味着碰撞越多，也就是压强越大；第二幅图就是压强增大后，根据勒夏特列原理，平衡向压强增大的相反方向移动，也就是分子减少的方向移动；第三幅图就是平衡移动后的结果。因此学习了压强形成的微观原因后再来分析压强对平衡的影响就变得很清晰、简单。

化学的学科特点之一就是在微观层面分析物质、改变物质、合成物质。国内教材中的各版《物质结构与性质》已经着重从物质微观角度分析和解释问题，而实际上其他分册的教材也可以在这方面引入更多的微观解释，尤其是物理性质的微观解释，以及由物理变化影响到化学变化的微观解释。

四、STS问题在教材中多元体现

学校是一个特殊的小社会，学生在学校里被保护得很好，但未来社会的问题要比学校里所学的问题现实和复杂得多。因此在学生形成价值取向和世界观的关键期，教材编写者应该提出一些在现实社会需要考虑的问题，提供一些考虑问题的角度和方法，也介绍了一些相关职业，让学生理解今后步入社会应该多方面考虑问题，也需要与其他职业合作完成工作。

除了常见的温室效应、酸雨问题和白色污染，该书中还提供一些需要全面考虑的问题。第十四章第一单元学习地壳中的金属，提出一个是否要挖矿的问题，编写者提供几个问题供学生思考，“有多少矿石？”、“我们可以从这个矿中获得多少金属？”、“在考虑将矿石挖出时还有专业的问题需要考虑吗？”、“挖矿和从矿石中提炼金属要多少钱？（开销包括道路铺设、建筑建造、挖矿设备、提炼车间建造、运输、燃料、化学试剂还有人力成本等）”、“提炼得到的金属售价定多少？”、“如果我们挖了这个矿是否能获利？”“这些问题的答案每年都不同，因为金属的零售价每年都不同；同时不同的人对这些问题的答案也不一样，当地的人可能会担心开发一座矿也许会污染当地的空气、河流，所以会抵制挖矿，但是当地人也可能会欢迎开发，因为这可以创造新的工作岗位”。这一系列的问题会让学生陷入思考，学生会明白学习不仅仅要简单地考虑试卷上的问题，还要回答更多更加现实和实际的问题，必须学会周全地考虑问题。

第十七章第七单元学习醇类，编者给出酒精作为燃料的三个优点，“易于从废弃农作物获得，而且很便宜；没有石油产出，必须高价从他国进口石油的国家可以选择酒精作为燃料；同等酒精燃烧产生的二氧化碳量比化石燃料少，对温室效应缓解有益。”分析完乙醇作燃料的好处后，编者在旁白处提醒注意乙醇作燃料的缺点，“由于越来越多的农作物被用来制乙醇，势必要占用大量土地；同时意味着用来种粮食的土地变少；食物产量变少意味着粮食价格升高；粮食价格升高会大大影响贫困人民的生活。许多人抵制种植农作物来生产酒精燃料，是因为他们认为农作物是用来喂人的，而不是喂车！”把乙醇作燃料的优缺点摆在学生面前，让学生思考，一种新型科学技术并不意味着未来一切都将美好，科学技术的发明是把双刃剑，一定存在着利与弊，人们的选择不仅影响自然环境，也影响人类的生存。

该书各章节技术应用还体现了时代性。书中用图片介绍一些高端实验室及仪器，如国际空间站、国际直线加速器、隧道扫描显微镜等等。第十五章第五单元，“太空生活”介绍了国际空间站以及空间站里必需品的来源：氧气可以通过电解水、氯酸钠和铁混合反应、还有氧气储气瓶获得；水主要是循环利用，将尿液回收过滤净化就可以变成可以喝的水；电能主要来自太阳能，通过太阳能电池板转换获得，最后描绘了一幅整个空间站物质和能量循环利用的流程图。学生学习后能明白这些最先进科技成果是怎样被用到现实社会中。再比如，第三章第三单元，在学习放射性这一知识时，还用到盖式计数器来检测石油管道是否泄漏。

STS问题是指科学、技术、社会问题。STS观念已经在国内受到重视，也慢慢渗透到教材和教学课堂实施中，但STS问题在教材中的体现不够多元化。科学、技术、社会之间的联系反应在我国教材中更多的是学科知识的具体应用，尚缺乏让学生试着去考虑学科知识在实际应用时更加系统的问题，包括实际的社会问题。

参考文献

[1] 朱征. IGCSE化学试题中的STS理念[J]. 中学化学教学参考，2010，（3）：62-63

[2] Rose Marie Gallagher，Paul Ingram. Complete Chemistry for Cambridge IGCSE[M]. Oxford：Oxford University Press，2011

[3] 王莹莹. 以读者阅读体验为中心的实体书籍形态探析[J]. 大众文艺，2012，（22）：54