[摘要]本文分析了日本高中《化學(xué)Ⅰ》教材中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)具有注意聯(lián)系生活實(shí)際，重視實(shí)驗(yàn)的定量性，重視實(shí)驗(yàn)的探究性，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性，強(qiáng)調(diào)安全意識和環(huán)保意識的特色，結(jié)合我國現(xiàn)行人教版高中化學(xué)必修教材進(jìn)行同類比較，為我國化學(xué)教材改革提供參考依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]日本高中化學(xué)教材 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

日本歷來就是一個(gè)重視教育的國家，當(dāng)前正值日本第三次教育改革，變革范圍涉及到國民教育的各個(gè)方面。1999年日本文部省發(fā)表了高中各學(xué)科新學(xué)習(xí)指導(dǎo)要領(lǐng)，其中化學(xué)學(xué)習(xí)要領(lǐng)闡述了化學(xué)學(xué)習(xí)的最終目的是培養(yǎng)學(xué)生全面的科學(xué)素養(yǎng)。當(dāng)前我國化學(xué)課程改革也是以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)，而化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)又是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。因此，借鑒日本在化學(xué)實(shí)驗(yàn)改革中的成果，對促進(jìn)我國化學(xué)課程改革是十分有益的。本文將分析日本高中《化學(xué)Ⅰ》教材中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的特色，并與我國現(xiàn)行人教版高中化學(xué)必修教材進(jìn)行比較，找出值得我們借鑒之處。

由日本株式會社三省堂于2003年出版發(fā)行的日本高中《化學(xué)Ⅰ》教材是供日本高中化學(xué)使用的教科書，全書分為物質(zhì)的構(gòu)成、物質(zhì)的變化、無機(jī)化合物、有機(jī)化合物四篇，共13章。全書的知識結(jié)構(gòu)體系體現(xiàn)了學(xué)科中心課程理論的編排思想，但在內(nèi)容選取與闡述上又綜合了學(xué)生、社會與問題中心等多種課程融合的理論，充分考慮了學(xué)生的認(rèn)知心理，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)。全書圖文并茂，語言生動(dòng)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富。教材共設(shè)計(jì)了56個(gè)實(shí)驗(yàn)，分為實(shí)驗(yàn)觀察和探究活動(dòng)兩種類型。其中實(shí)驗(yàn)觀察穿插編排在教材的某一章節(jié)中，側(cè)重于讓學(xué)生通過觀察、質(zhì)疑、操作來體會實(shí)驗(yàn)中所蘊(yùn)含的原理和知識。它具有現(xiàn)象明顯、操作簡單的特點(diǎn)。而探究活動(dòng)側(cè)重于對學(xué)生分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)，一般編排在每章結(jié)束后。

一、日本高中《化學(xué)Ⅰ》教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的特色

1．注意聯(lián)系生活實(shí)際

《化學(xué)Ⅰ》教材中非常重視從生活中挖掘素材，無論是實(shí)驗(yàn)選題還是實(shí)驗(yàn)用品都注重體現(xiàn)生活化，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)就在自己的身邊，激發(fā)他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的興趣。例如探究活動(dòng)“日常生活中的化學(xué)成果”就將化學(xué)與生活實(shí)際聯(lián)系起來，讓學(xué)生查閱資料、調(diào)查研究來了解食品及日用品中的化學(xué)成分及其作用。又如實(shí)驗(yàn)觀察“碳的同素異形體的性質(zhì)”讓學(xué)生觀察和比較玻璃刀和鉛筆芯劃過紙和玻璃時(shí)的現(xiàn)象，從而掌握同素異形體的性質(zhì)。

2．重視實(shí)驗(yàn)的定量性

《化學(xué)Ⅰ》中安排了10個(gè)定量實(shí)驗(yàn)，主要集中編排在“物質(zhì)的構(gòu)成”和“物質(zhì)的變化”這兩篇中。其涉及的內(nèi)容廣泛、思路開放，通過獲取具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來說明問題，而不是通過個(gè)人的感覺來認(rèn)識問題。如第二章第一節(jié)的“燒杯中的放熱與吸熱反應(yīng)”就通過燒杯溫度的變化來說明熱敷袋和冷卻袋的原理。另外還特別重視對學(xué)生科學(xué)方法的培養(yǎng)，把抽象的化學(xué)概念加以量化，使學(xué)生在分析處理數(shù)據(jù)的過程中受到了嚴(yán)格的訓(xùn)練。如第二篇第二章后的探究活動(dòng)“電解與法拉第定理”，就是讓學(xué)生在電解CuSO4溶液的實(shí)驗(yàn)中，用電流表測量電路中的電流強(qiáng)度和電解時(shí)析出的銅的質(zhì)量來計(jì)算法拉第常數(shù)。除此之外，類似的還有“蓋斯定律”、“化學(xué)反應(yīng)中量的關(guān)系”等實(shí)驗(yàn)。

我國由于各方面條件的限制，現(xiàn)行高中教材中涉及的定量實(shí)驗(yàn)很少。我國現(xiàn)行高中化學(xué)必修教材（人教版）只安排了4個(gè)定量實(shí)驗(yàn)，分別為：一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制、雨水pH的測定、測量鋁與鹽酸反應(yīng)中溫度的變化、測量中和反應(yīng)中溫度的變化。而且這些定量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路比較簡單，對學(xué)生要求低，有關(guān)抽象內(nèi)容很少，只是給出直觀的描述性認(rèn)識，不利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此我國教材在定量實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路上還應(yīng)加大力度。

3.重視實(shí)驗(yàn)的探究性

《化學(xué)Ⅰ》教材中實(shí)驗(yàn)的探究性是分為三個(gè)層次體現(xiàn)的：第一層次是在“實(shí)驗(yàn)觀察”中的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)里融入了實(shí)驗(yàn)探究的成分，讓學(xué)生初步感受科學(xué)研究的一般思路和方法。第二個(gè)層次是在每章結(jié)束后專門設(shè)置了2～3個(gè)“探究活動(dòng)”。其實(shí)施程序是按“課題—假說—準(zhǔn)備—操作—結(jié)果整理—考察—發(fā)展—拓展課題”的思路進(jìn)行，目的是讓學(xué)生借助于觀察和實(shí)驗(yàn)獲得感性知識，再經(jīng)過科學(xué)抽象、假說、模型以及比較、分析等科學(xué)方法上升為理論知識，最后再把得到的理論知識成果用于解決問題。由于《化學(xué)Ⅰ》教材面對的學(xué)生沒有太多的知識基礎(chǔ)和探究經(jīng)驗(yàn)，所以探究活動(dòng)中的實(shí)驗(yàn)課題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟等都是由教材提出，然后教材再把實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)權(quán)交給學(xué)生，讓學(xué)生獨(dú)立操作，教材會給以相應(yīng)的指導(dǎo)和幫助。第三個(gè)層次是在章末的某些“探究活動(dòng)”進(jìn)行完畢后，增設(shè)了“發(fā)展課題”，讓學(xué)生運(yùn)用在“探究活動(dòng)”中學(xué)習(xí)的科學(xué)研究的方法，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，從而體驗(yàn)完整的科學(xué)探究的過程。例如第二篇第二章的探究活動(dòng)“中和滴定”，該實(shí)驗(yàn)測定了市售食醋中的醋酸含量，學(xué)生從中學(xué)習(xí)了中和滴定的方法和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理等方法。教材又在“探究活動(dòng)”后設(shè)置了“測定市售乳酸菌飲料中乳酸的含量”的發(fā)展課題，用以鞏固學(xué)生對科學(xué)方法的掌握和提高設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。

4．增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性

《化學(xué)Ⅰ》中的實(shí)驗(yàn)編入了很多題材新穎、趣味性較濃的實(shí)驗(yàn)，從而體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)?zāi)茉鰪?qiáng)化學(xué)趣味性的功能。例如第一篇第一章的實(shí)驗(yàn)觀察“高吸水性高分子的保水性”，該實(shí)驗(yàn)就取出了尿褲中一定質(zhì)量的白色粉末，將其置于燒杯中，再往燒杯內(nèi)注入水，測出最多能吸收多少毫升水。另外，“制作石膏模型”、“制黃銅”、“由Cl2引起的花瓣褪色”等實(shí)驗(yàn)都能使學(xué)生在掌握知識的同時(shí)體驗(yàn)到學(xué)習(xí)化學(xué)的樂趣。

5．強(qiáng)調(diào)安全意識和環(huán)保意識

《化學(xué)Ⅰ》教材不僅在實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行中及時(shí)提示注意事項(xiàng)和處理措施，時(shí)刻提醒學(xué)生注意安全，而且在后面附錄資料中列出的“實(shí)驗(yàn)時(shí)的注意事項(xiàng)”中還詳細(xì)介紹了基本心理素質(zhì)、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識、對事故的處理方法這三部分內(nèi)容，供學(xué)生查閱。另外，實(shí)驗(yàn)的大部分內(nèi)容均不對環(huán)境產(chǎn)生危害，即使有可能產(chǎn)生危害也采取必要的措施加以避免。例如，“鹵族元素的性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)就要求在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行，并將剩余的Cl2通入NaOH溶液中加以吸收來減少對環(huán)境的污染。此外，教材還在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中提醒學(xué)生規(guī)范處理化學(xué)品的方法。

而我國現(xiàn)行高中化學(xué)必修教材（人教版）雖然在必修Ⅰ的第一章“從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)”的第一節(jié)“化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法”中提到了化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全，但在具體的每個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作進(jìn)行中很少提到安全注意事項(xiàng)以及規(guī)范化學(xué)品的處理方法。因此我們在此方面仍需加強(qiáng)。

二、啟示

通過對日本高中《化學(xué)Ⅰ》教材中實(shí)驗(yàn)的分析，筆者認(rèn)為無論從素材選擇、內(nèi)容設(shè)計(jì)上都給我國的實(shí)驗(yàn)改革帶來了很多啟示。我們在今后的實(shí)驗(yàn)改革中一是應(yīng)加強(qiáng)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)構(gòu)，對于演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)該開發(fā)對教學(xué)而言十分必要又限于條件未能開設(shè)的項(xiàng)目，而學(xué)生實(shí)驗(yàn)應(yīng)將部分低難度、易操作的演示實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)。在實(shí)驗(yàn)題材的選擇上應(yīng)盡可能廣泛，密切結(jié)合生產(chǎn)生活，注重體現(xiàn)STS教育；二是要從學(xué)生的已有知識經(jīng)驗(yàn)出發(fā)合理設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)，由易到難逐漸擴(kuò)展和深入。另外還要加大實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)訓(xùn)練的比重，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中掌握科學(xué)方法，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]細(xì)矢治夫．日本高中《化學(xué)Ⅰ》．株式會社三省堂，2003．

（作者單位：遼寧師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，遼寧省大連開發(fā)區(qū)第一中學(xué)；遼寧師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院；遼寧師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院）