浅谈国外英语版高中化学主流教材

摘要：国外英语版主流高中化学教材将科学方法和科学精神学习贯穿于教材之中；在教材内容和章节编排上注重学科逻辑性；注重发展学生好奇心、满足学生心理需求，紧密结合现代科学技术的发展，运用多媒体技术，教材生动活泼，具有较强的可读性。

关键词：高中化学；主流教材；科学方法；探究精神

上海中学国际部是一所国际学校，招生对象全部为外籍学生。笔者在上海中学国际部用英语进行教学已分别有11年和6年时间。鉴于大部分学生都要进入国外大学深造，还有一定数量的优秀学生要进入国际的顶级大学，笔者接触了很多国外英语原版教材和教学参考资料，也研究了各国对教育质量的认识及评价方法。在此，仅就国外英语版主流高中化学教材的特点进行探索和研讨。

我们主要根据下列标准确定“主流教材”：（1）由国际著名的教材出版商出版供应；（2）版次或者印次多；（3）代表教材编写的趋势和变化动向。

一、教材内容的系统性

美国出版的主流高中化学教材内容都涵盖了化学学科的主要领域，由Prentice Hall公司的《化学──与变化着的世界相联系》［1］、Mcgraw Hill公司的《化学──物质与变化》［2］以及Mcgraw Hill公司的《化学》（国际版）［3］的章名可以看出，它们都以学科内容为主，根据学科逻辑和教学规律编写教材，能使学生对化学学科有总体的了解。这也许是高中生一生中最后一次系统地学习化学了，作为未来的合格公民，他们应该了解科学的思想方法和必要的科学基本知识，具备领悟科学的能力，能与朋友和同事交谈和沟通有关社会生活和政府政策中所涉及的科学内容，这样的教材体系有助于达到这一目标。

“一纲多本”的现象在国外非常普遍，这为中学教材的选择提供了很大空间。同一出版社也可能出版不同的教材，如美国的Prentice Hall公司目前就有数种高中化学教材。

英国教材的内容和章节安排与美国教材相比，差别很大。英国的化学教材分为“高水平”（A-Level)①和“一般水平”（O-Level）两类。“A”水平的难度较大，加入了很多我国大学“普通化学”教材中的内容，如：质谱、红外和核磁共振的原理和简单的读谱知识；1到54号元素电子层结构；轨道杂化；离域电子；有机化合物的分子形状；有机物的性质与分子结构的关系；由仪器测定结果推断有机物的结构；苯的结构；亲核取代的原理等。

Heinemann出版社出版的《化学》教材［4］就是一本英国的“A”水平教材，其内容较深，但有较多的篇幅叙述元素的性质，有机化学的内容占了全书40%的篇幅。而“O”水平的教材（GCSE②）就要简单得多，它主要介绍与生活和社会有关的化学，特别强调化学在工农业生产和日常生活中的应用、化学与现代科学技术的关系以及科学与社会发展的关系，对目前人类使用的能源的主要种类和数量、不同金属的用途、地球化学知识作了较多描述；理论的叙述不很深入，很少出现化学方程式，即使出现也会在上方标注文字以帮助学生理解；除了少量计算外很少有计算方面的要求。编写者认为，化学的主要目的是培养学生的科学态度、科学精神和科学的思维方式，而不是运用化学公式进行数学运算。

二、强调科学方法的学习

国外的英语版高中主流化学教材十分重视科学的方法论，强调科学的发展过程。Prentice Hall公司的教材《化学──物质的研究》［5］《化学──与变化着的世界相联系》［1］和McGraw Hill公司的教材《化学──物质与变化》［2］的第一章都不约而同地介绍“科学方法”。例如，在《化学──物质与变化 》（Chemistry—Matter and Change)的第一章中首先用测得的大气层中氟氯烃和臭氧层中臭氧的浓度变化关联研究为例介绍科学研究中的主要环节，［2］（2—6）然后解说科学方法中的主要名词，［2］（10—13）在列出观察、假设、实验、结论、理论、科学定理等名词后，将科学方法用图解的形式表达出来，见图1。在以后的章节中，还多次反复联系到各种科学方法，以巩固学生对科学方法的理解。

科学方法论原图说明：本图概括了科学方法的各个步骤。请记住，虽然科学方法的图解看来明晰和有序，但实际过程并非总是这样明确。科学家并不总是严格地按照这些步骤操作的，偶尔也会跳过某一步骤。记住，科学方法的真正价值在于它们提供了学习自然现象的框架。

图1 科学方法图解

在《化学──与变化着的世界相联系》［1］教师用书中提出了“独立思考，创新思考，批判思考（Independent thinking，Creative thinking，Critical thinking)”的教学宗旨并贯穿始终。例如，该教材用38页篇幅、约70幅彩色插图详细地叙述了科学家对原子结构的探索过程，而不是简单地把原子结构的现代模型直接呈现出来，让学生了解原子结构理论的每一次发展，都是科学家通过实验发现以前理论的不足之处，然后修正以前的结论。

但国外教材的一些特点还有待进一步研究探讨。例如，国外教材不重视上课以后的复习环节，强调理解而不强调记忆，强调兴趣和好奇心而忽视刻苦学习，强调满足优秀学生的学习需要而不注重全班整体学习水平的提高，等等。

三、教学内容的前沿性

英语版主流高中化学教材与世界科学技术的发展结合得比较紧密。教材的编写者似乎不特别在意某些内容学生能否理解和接受，而更关注列入教材的内容在科学发展过程中的重要性。

教学内容的前沿性的体现之一是紧密体现了该学科的理论体系。在教材中几乎罗列了该学科所有的最重要、经典的理论、概念，例如普朗克的量子理论，电负性，氢键，焓、熵和自由能概念，共轭酸碱对，缓冲溶液，等等。这可能是受美国教育家巴格莱（William Chandler Bagley)的要素主义教育理论影响的结果。

与我国高中化学教材相比，国外的化学教材内容覆盖面较宽，但对元素的物理和化学性质的叙述非常少。将前面列出的美国教材与英国和澳大利亚教材比较，似乎美国教材对元素的性质的叙述是最少的，而对有机化学的阐述更少，如果教师不适当补充的话，可能导致学生连一些基本的化学反应也不了解。

国外教材的前沿性还体现在把最新的科技成果引入教材。这些教材的更新非常快，几乎每3～4年就更新一次。如美国Pearson Education公司③出版的《化学──中心科学》［6］，第一版是在1977年发行，而后在1981年、1985年、1988年、1991年、1994年、1997年、2000年、2003年、2005年分别改版更新。

在Prentice Hall公司1992年版化学教材［5］中，生物化学的内容只占13页，但在1996年的教材中［1］占了24页，而两本教材的总篇幅基本没变。教材的修订反映了生物化学在化学领域中重要性的增加。再如，世界上最大的粒子回旋加速器的照片，用于实现核聚变的大型托克马克实验装置的结构和照片都在教材中出现。Prentice Hall公司1996年版的教材［1］中专门有一个小标题介绍了“关于冷核聚变的争论”。这是一个不太成熟的学术问题，但编者却把它放到教科书中，让学生了解有关科技的发展和争论。

教材的前沿性并不意味着教材的深奥难懂。由于配上了很多生动的插图，教师在教学时并没有感到特别困难。

教材的前沿性不仅体现在“高水平”的教材中，而且也体现在“普通水平”的教材中。例如，GCSE的普通水平教材［7］中，同样介绍了质谱仪的工作原理，并叙述了怎样利用质谱仪测定元素中不同的同位素含量。

另外，国外英语版主流高中化学教材的学科界限似乎很模糊。例如一些化学教材讲述了物理量的测量，核酸及其在生物遗传中的作用，等等。

四、教材的可读性

国外英语版主流高中化学教材大多在顾及学生心理需求的基础上，按照化学学科的逻辑顺序进行组织，在具体内容阐述上又顾及学生的心理需求。每一章节总是从学生感兴趣的形象、生动、具体的事实和经验出发，引导学生逐步地掌握科学事实、通过思考得出科学原理、得到有关变量之间的定量关系，让学生在潜移默化中学习科学的思维方法。

这些教材总是尽可能地唤起学生的好奇心和激情。无论Prentice Hall公司、McGraw Hill公司或者Heinemann出版社的教材，每章的第一页都用一幅几乎整页的大彩色照片来引出本章的主题。照片通常都很漂亮，解说的文字也颇具文采。

为了引起学生的兴趣和对学科的热爱，Pearson Education公司出版的《化学──中心科学》［6］在各章节中穿插了4类与化学有关的专题。

●“化学的功用（Chemistry at Work)”：主要介绍一些应用研究，有塑料的回收、有机染料等23个话题，使学生增加一些化学常识，对化学学科中一些经典或热门的话题能够有所了解。

●“贴近化学（A Closer Look)”：进一步介绍各章节中可能涉及的与化学有关的问题，有质谱原理、晶体X－射线衍射等33个专题。这些专题比较适合对化学学科感兴趣的学生，能给他们深入学习的机会。

●“化学和生活（Chemistry and Life)”：通过一些非常有趣的与实际生活息息相关的话题，如蛀牙、食物中的亚硝酸盐等，激发学生对化学和周围世界的好奇心。

●“化学的战略（Strategies in Chemistry)”：向学生提供一些与化学相关的学习策略。

这类专题的设置不但使学生有可能逐步地认识周围所发生的科学问题，提出有科学根据的见解，而且也是一种因材施教的很好形式。有了这些专题介绍，化学不再是空洞的理论，而是与实际生活息息相关的一门学问。

而在Prentice Hall公司出版的《化学──物质的研究》一书［5］中，不但有类似的一些小专题，还特别设计了一个专栏介绍与化学有关的职业。全书共列出了13种与化学有关的职业，如药剂师、农业化学师、护士、医师等。这种介绍不但有利于学生了解化学在实际生活中的应用，也有利于高中生了解各式各样的职业，为将来的择业提供更多的信息。

上面提及的教材整体编排设计也相当“友好”，易于学生和教师使用：几乎所有的课本都会在每一章节结束时作一个总结，把本章的基本概念和基本理论详细列出；大部分教材最后都有附录，便于学生在学习化学的任一阶段查阅，以减少学习中的困难。除了主题词索引外，附录中还包含一些基本常识、基本常数、基本的数学运算等，不同层次的教材所包含的附录内容有所不同。但任何一本教材的附录中都含有数学方面的知识，这就帮助了那些在数学方面基础比较薄弱的学生，使他们能顺利解决化学中的数学问题，同时也培养了学生将数学与科学协调运用的能力。

五、教学资源的数字化

21世纪是数字信息的时代，知识的更新以前所未有的速度进行。国外英语版主流高中化学教材不但不断地改进与教材配套的教学技术和视听媒体，同时也在教师用书中详细地组织安排并列出了这些技术的使用，使之能与每一章节的教学内容紧密结合。这就为教师节省了大量的时间，使之能将时间更多地用于深入了解学生、提高自己的教学水平和科学探究能力。

现在我们使用的国外高中化学教材，除了原有的彩色幻灯片、录像带以外还配备了相应的教学光盘和网上学习中心。如Prentice Hall公司出版的《化学──与变化着的世界相联系》［1］就包含了以下教学辅助资料。

●学生学习互动指南（光盘）──含有各个章节测试、数学概念练习、综合练习以及SAT考试④准备练习，在每一章节测试中的题目中还包含“提示”部分。

●测试资源库（光盘）──每一章都含有75道问题，这些问题分别为内容复习、概念掌握、批判性思维和运用、问题解决。教师可以运用这一资源库自行组题，不但能够对学生进行事实性知识测试，也能评价学生的理解能力。

●化学领域考察（录像）──这一套两盘的录像带包含了一些4 min～9 min分钟的小片断，诸如犯罪研究实验室中的化学、啤酒的故事、土壤的平衡、化合物的设计等。学生从中可以看到人们如何解决实际化学问题的一些音像，以及科学家是如何运用科学方法来面对一些令人晕眩的问题。

●化学传媒影碟──共有10张光盘、300 min的多媒体影像资料，其中有100多个专题。这些专题与各个章节紧密结合，包括科学探索、化学演示、化学动画等一系列吸引人的内容，如来自于原电池的能量、养鱼池的pH、废水的处理等。使用这套光盘，不但能使学生观察到一些在课堂里无法演示而又非常有趣的化学现象，还会向学生提出一些富有新意的问题，不但丰富了课堂教学、激发了学生的学习兴趣，也为学生创造了运用化学的情境，为教师创造了不断激发学生思考，推动其参与科学探究活动的机会。

●化学传媒模拟软件──共有29个互动模拟软件，如酸与碱的强度、土壤的分析等，还附带学生用书和教师用书。有了这一套软件和配套材料，学生就能进行一系列深入而又安全的化学探究活动。

●网上学习中心──学生可以到Prentice Hall公司的网站上去查询资料以及做一些练习题。该网站上还提供了不少相关的化学网站链接，使学生能了解最新的学科发展。

其他国外教材都提供类似的教学资源，有些教材还提供了网上作业系统。如McGraw Hill公司的《化学》一书［3］中，就附带了名为“网上化学技术营造”的一套系统。在这一系统中，教师拥有一个账号同时还拥有学生账户，可以在该系统中创设多个班级，并为学生布置作业。系统拥有一套题库，其中含有1 500多道题目。教师不需要键入习题，而只是从中确定学生所要完成的章、节。每个学生有一个账户，他在任何地方上网都能完成作业。由于题目是随机给出的，每个学生的作业都是不同的，就避免了抄袭问题。每一节作业前都会有一个知识点的概括，而后题目才会出现。题目的类型为多项选择、是非题以及填空题。学生每完成一道题目，该系统就会作出判断，若做错还会有正确答案和相应的知识反馈。学生完成一节的作业后，系统会显示他所获得的分数以及所用时间，并且根据其完成质量显示简短的评语。同时，这一结果也将被储存到教师的账户中。教师不但能够直接看到学生的作业结果，也能够对该数据进行多种统计输出。使用这一软件，即使在寒暑假期间，学生和教师也能通过这一系统进行交流。

另外，国外英语版主流高中化学教材给人的印象是印刷精美，配套完善。以Prentice Hall公司出版的教材《化学──与变化着的世界相联系》［1］为例，这一套教材含有学生用书一本，约900页，全部铜版纸彩印；教师用书一本，约1 000页，彩印；教学用光盘一套，共10张；学生用实验手册一本，共87个实验，16开，约400页；教师用实验手册一本；教学参考资料一套，共31本，每章一本，16开，每本约40页，主要是练习和作业题；计算机试题库；课堂管理手册；教学用幻灯片；元素周期表挂图；分子模型等。这一整套教学用品为教师的教学提供了极大的方便，在教师力量相对薄弱的地区和学校，对教学质量也是一种重要的保证。

以上是我们对国外英语版主流高中化学教材的一些认识，主要从国外教材内容的系统性、强调科学方法的学习、教学内容的前沿性、教材的可读性、教学资源的数字化五个方面进行了粗浅的探讨。我国的教育体系和西方发达国家的教育体系是在两种不同的文化背景中发展起来的，差异是明显的。国外的某些教材在培养科学的思想方法，培养探究精神，重视创新精神和能力培养等方面确有它们的优点，值得我们学习，但必须结合我国的国情。我们愿与国内中学化学教育同行相互交流和沟通，共同切磋和探索我国教材改革之路。

［1］H Eugene LeMay，Jr Herber Beall，Karen M Robblee，Douglas C Brower.Chemistry—Connections to Our Changing World［M］.Upper Saddle River，NJ:Prentice Hall Inc.，1996.

［2］Laurel Dingrando，Kathleen(Gregg)Tallman，Nicholas Hainen，Cheryl Wistrom.Chemistry—Matter and Change［M］.Columbus Ohio:（Glencoe）McGraw Hill，2002.

［3］Raymond Chang，Brandon Cruickshank.Chemistry(International Edition，8th Edition)［M］.New York:McGraw Hill，2005.

［4］Ann，Patrick Fullick.Chemistry［M］.Halley Court:Heinemann Publishers Ltd.，1994.

［5］Henry Dorin，Peter E Demmin，Dorothy L Gabel.Chemistry—The Study of Matter（4th Edition）［M］.Upper Saddle River，NJ:Prentice Hall Inc.，1992.

［6］Brown，LeMay，Bursten.Chemistry—The Central Science（9th Edition）［M］.Upper Saddle River，NJ:Pearson Education，2003.

［7］B Earl，LDR Wilford.GCSE Science Double Award Chemistry［M］.London:John Murray Ltd.，1996.

①英国的A-Level考试难度较高，是高中生通往名牌大学的通行证。

②英国的GCSE考试难度较低，针对普通高中生。

③现在属于Prentice Hall公司。

④SAT考试为美国大学入学考试的一种。它被大部分的大学所认可，学生可在高中任一阶段参加该项考试，可重复考，学生也可自行选择所要参加的考试科目。