摘要：國外英語版主流高中化學教材將科學方法和科學精神學習貫穿于教材之中；在教材內容和章節編排上注重學科邏輯性；注重發展學生好奇心、滿足學生心理需求，緊密結合現代科學技術的發展，運用多媒體技術，教材生動活潑，具有較強的可讀性。

關鍵詞：高中化學；主流教材；科學方法；探究精神

上海中學國際部是一所國際學校，招生對象全部為外籍學生。筆者在上海中學國際部用英語進行教學已分別有11年和6年時間。鑒于大部分學生都要進入國外大學深造，還有一定數量的優秀學生要進入國際的頂級大學，筆者接觸了很多國外英語原版教材和教學參考資料，也研究了各國對教育質量的認識及評價方法。在此，僅就國外英語版主流高中化學教材的特點進行探索和研討。

我們主要根據下列標準確定“主流教材”：（1）由國際著名的教材出版商出版供應；（2）版次或者印次多；（3）代表教材編寫的趨勢和變化動向。

一、教材內容的系統性

美國出版的主流高中化學教材內容都涵蓋了化學學科的主要領域，由Prentice Hall公司的《化學──與變化著的世界相聯系》［1］、Mcgraw Hill公司的《化學──物質與變化》［2］以及Mcgraw Hill公司的《化學》（國際版）［3］的章名可以看出，它們都以學科內容為主，根據學科邏輯和教學規律編寫教材，能使學生對化學學科有總體的了解。這也許是高中生一生中最后一次系統地學習化學了，作為未來的合格公民，他們應該了解科學的思想方法和必要的科學基本知識，具備領悟科學的能力，能與朋友和同事交談和溝通有關社會生活和政府政策中所涉及的科學內容，這樣的教材體系有助于達到這一目標。

“一綱多本”的現象在國外非常普遍，這為中學教材的選擇提供了很大空間。同一出版社也可能出版不同的教材，如美國的Prentice Hall公司目前就有數種高中化學教材。

英國教材的內容和章節安排與美國教材相比，差別很大。英國的化學教材分為“高水平”（A-Level)①和“一般水平”（O-Level）兩類。“A”水平的難度較大，加入了很多我國大學“普通化學”教材中的內容，如：質譜、紅外和核磁共振的原理和簡單的讀譜知識；1到54號元素電子層結構；軌道雜化；離域電子；有機化合物的分子形狀；有機物的性質與分子結構的關系；由儀器測定結果推斷有機物的結構；苯的結構；親核取代的原理等。

Heinemann出版社出版的《化學》教材［4］就是一本英國的“A”水平教材，其內容較深，但有較多的篇幅敘述元素的性質，有機化學的內容占了全書40%的篇幅。而“O”水平的教材（GCSE②）就要簡單得多，它主要介紹與生活和社會有關的化學，特別強調化學在工農業生產和日常生活中的應用、化學與現代科學技術的關系以及科學與社會發展的關系，對目前人類使用的能源的主要種類和數量、不同金屬的用途、地球化學知識作了較多描述；理論的敘述不很深入，很少出現化學方程式，即使出現也會在上方標注文字以幫助學生理解；除了少量計算外很少有計算方面的要求。編寫者認為，化學的主要目的是培養學生的科學態度、科學精神和科學的思維方式，而不是運用化學公式進行數學運算。

二、強調科學方法的學習

國外的英語版高中主流化學教材十分重視科學的方法論，強調科學的發展過程。Prentice Hall公司的教材《化學──物質的研究》［5］《化學──與變化著的世界相聯系》［1］和McGraw Hill公司的教材《化學──物質與變化》［2］的第一章都不約而同地介紹“科學方法”。例如，在《化學──物質與變化 》（Chemistry—Matter and Change)的第一章中首先用測得的大氣層中氟氯烴和臭氧層中臭氧的濃度變化關聯研究為例介紹科學研究中的主要環節，［2］（2—6）然后解說科學方法中的主要名詞，［2］（10—13）在列出觀察、假設、實驗、結論、理論、科學定理等名詞后，將科學方法用圖解的形式表達出來，見圖1。在以后的章節中，還多次反復聯系到各種科學方法，以鞏固學生對科學方法的理解。

科學方法論原圖說明：本圖概括了科學方法的各個步驟。請記住，雖然科學方法的圖解看來明晰和有序，但實際過程并非總是這樣明確。科學家并不總是嚴格地按照這些步驟操作的，偶爾也會跳過某一步驟。記住，科學方法的真正價值在于它們提供了學習自然現象的框架。

圖1 科學方法圖解

在《化學──與變化著的世界相聯系》［1］教師用書中提出了“獨立思考，創新思考，批判思考（Independent thinking，Creative thinking，Critical thinking)”的教學宗旨并貫穿始終。例如，該教材用38頁篇幅、約70幅彩色插圖詳細地敘述了科學家對原子結構的探索過程，而不是簡單地把原子結構的現代模型直接呈現出來，讓學生了解原子結構理論的每一次發展，都是科學家通過實驗發現以前理論的不足之處，然后修正以前的結論。

但國外教材的一些特點還有待進一步研究探討。例如，國外教材不重視上課以后的復習環節，強調理解而不強調記憶，強調興趣和好奇心而忽視刻苦學習，強調滿足優秀學生的學習需要而不注重全班整體學習水平的提高，等等。

三、教學內容的前沿性

英語版主流高中化學教材與世界科學技術的發展結合得比較緊密。教材的編寫者似乎不特別在意某些內容學生能否理解和接受，而更關注列入教材的內容在科學發展過程中的重要性。

教學內容的前沿性的體現之一是緊密體現了該學科的理論體系。在教材中幾乎羅列了該學科所有的最重要、經典的理論、概念，例如普朗克的量子理論，電負性，氫鍵，焓、熵和自由能概念，共軛酸堿對，緩沖溶液，等等。這可能是受美國教育家巴格萊（William Chandler Bagley)的要素主義教育理論影響的結果。

與我國高中化學教材相比，國外的化學教材內容覆蓋面較寬，但對元素的物理和化學性質的敘述非常少。將前面列出的美國教材與英國和澳大利亞教材比較，似乎美國教材對元素的性質的敘述是最少的，而對有機化學的闡述更少，如果教師不適當補充的話，可能導致學生連一些基本的化學反應也不了解。

國外教材的前沿性還體現在把最新的科技成果引入教材。這些教材的更新非常快，幾乎每3～4年就更新一次。如美國Pearson Education公司③出版的《化學──中心科學》［6］，第一版是在1977年發行，而后在1981年、1985年、1988年、1991年、1994年、1997年、2000年、2003年、2005年分別改版更新。

在Prentice Hall公司1992年版化學教材［5］中，生物化學的內容只占13頁，但在1996年的教材中［1］占了24頁，而兩本教材的總篇幅基本沒變。教材的修訂反映了生物化學在化學領域中重要性的增加。再如，世界上最大的粒子回旋加速器的照片，用于實現核聚變的大型托克馬克實驗裝置的結構和照片都在教材中出現。Prentice Hall公司1996年版的教材［1］中專門有一個小標題介紹了“關于冷核聚變的爭論”。這是一個不太成熟的學術問題，但編者卻把它放到教科書中，讓學生了解有關科技的發展和爭論。

教材的前沿性并不意味著教材的深奧難懂。由于配上了很多生動的插圖，教師在教學時并沒有感到特別困難。

教材的前沿性不僅體現在“高水平”的教材中，而且也體現在“普通水平”的教材中。例如，GCSE的普通水平教材［7］中，同樣介紹了質譜儀的工作原理，并敘述了怎樣利用質譜儀測定元素中不同的同位素含量。

另外，國外英語版主流高中化學教材的學科界限似乎很模糊。例如一些化學教材講述了物理量的測量，核酸及其在生物遺傳中的作用，等等。

四、教材的可讀性

國外英語版主流高中化學教材大多在顧及學生心理需求的基礎上，按照化學學科的邏輯順序進行組織，在具體內容闡述上又顧及學生的心理需求。每一章節總是從學生感興趣的形象、生動、具體的事實和經驗出發，引導學生逐步地掌握科學事實、通過思考得出科學原理、得到有關變量之間的定量關系，讓學生在潛移默化中學習科學的思維方法。

這些教材總是盡可能地喚起學生的好奇心和激情。無論Prentice Hall公司、McGraw Hill公司或者Heinemann出版社的教材，每章的第一頁都用一幅幾乎整頁的大彩色照片來引出本章的主題。照片通常都很漂亮，解說的文字也頗具文采。

為了引起學生的興趣和對學科的熱愛，Pearson Education公司出版的《化學──中心科學》［6］在各章節中穿插了4類與化學有關的專題。

●“化學的功用（Chemistry at Work)”：主要介紹一些應用研究，有塑料的回收、有機染料等23個話題，使學生增加一些化學常識，對化學學科中一些經典或熱門的話題能夠有所了解。

●“貼近化學（A Closer Look)”：進一步介紹各章節中可能涉及的與化學有關的問題，有質譜原理、晶體X－射線衍射等33個專題。這些專題比較適合對化學學科感興趣的學生，能給他們深入學習的機會。

●“化學和生活（Chemistry and Life)”：通過一些非常有趣的與實際生活息息相關的話題，如蛀牙、食物中的亞硝酸鹽等，激發學生對化學和周圍世界的好奇心。

●“化學的戰略（Strategies in Chemistry)”：向學生提供一些與化學相關的學習策略。

這類專題的設置不但使學生有可能逐步地認識周圍所發生的科學問題，提出有科學根據的見解，而且也是一種因材施教的很好形式。有了這些專題介紹，化學不再是空洞的理論，而是與實際生活息息相關的一門學問。

而在Prentice Hall公司出版的《化學──物質的研究》一書［5］中，不但有類似的一些小專題，還特別設計了一個專欄介紹與化學有關的職業。全書共列出了13種與化學有關的職業，如藥劑師、農業化學師、護士、醫師等。這種介紹不但有利于學生了解化學在實際生活中的應用，也有利于高中生了解各式各樣的職業，為將來的擇業提供更多的信息。

上面提及的教材整體編排設計也相當“友好”，易于學生和教師使用：幾乎所有的課本都會在每一章節結束時作一個總結，把本章的基本概念和基本理論詳細列出；大部分教材最后都有附錄，便于學生在學習化學的任一階段查閱，以減少學習中的困難。除了主題詞索引外，附錄中還包含一些基本常識、基本常數、基本的數學運算等，不同層次的教材所包含的附錄內容有所不同。但任何一本教材的附錄中都含有數學方面的知識，這就幫助了那些在數學方面基礎比較薄弱的學生，使他們能順利解決化學中的數學問題，同時也培養了學生將數學與科學協調運用的能力。

五、教學資源的數字化

21世紀是數字信息的時代，知識的更新以前所未有的速度進行。國外英語版主流高中化學教材不但不斷地改進與教材配套的教學技術和視聽媒體，同時也在教師用書中詳細地組織安排并列出了這些技術的使用，使之能與每一章節的教學內容緊密結合。這就為教師節省了大量的時間，使之能將時間更多地用于深入了解學生、提高自己的教學水平和科學探究能力。

現在我們使用的國外高中化學教材，除了原有的彩色幻燈片、錄像帶以外還配備了相應的教學光盤和網上學習中心。如Prentice Hall公司出版的《化學──與變化著的世界相聯系》［1］就包含了以下教學輔助資料。

●學生學習互動指南（光盤）──含有各個章節測試、數學概念練習、綜合練習以及SAT考試④準備練習，在每一章節測試中的題目中還包含“提示”部分。

●測試資源庫（光盤）──每一章都含有75道問題，這些問題分別為內容復習、概念掌握、批判性思維和運用、問題解決。教師可以運用這一資源庫自行組題，不但能夠對學生進行事實性知識測試，也能評價學生的理解能力。

●化學領域考察（錄像）──這一套兩盤的錄像帶包含了一些4 min～9 min分鐘的小片斷，諸如犯罪研究實驗室中的化學、啤酒的故事、土壤的平衡、化合物的設計等。學生從中可以看到人們如何解決實際化學問題的一些音像，以及科學家是如何運用科學方法來面對一些令人暈眩的問題。

●化學傳媒影碟──共有10張光盤、300 min的多媒體影像資料，其中有100多個專題。這些專題與各個章節緊密結合，包括科學探索、化學演示、化學動畫等一系列吸引人的內容，如來自于原電池的能量、養魚池的pH、廢水的處理等。使用這套光盤，不但能使學生觀察到一些在課堂里無法演示而又非常有趣的化學現象，還會向學生提出一些富有新意的問題，不但豐富了課堂教學、激發了學生的學習興趣，也為學生創造了運用化學的情境，為教師創造了不斷激發學生思考，推動其參與科學探究活動的機會。

●化學傳媒模擬軟件──共有29個互動模擬軟件，如酸與堿的強度、土壤的分析等，還附帶學生用書和教師用書。有了這一套軟件和配套材料，學生就能進行一系列深入而又安全的化學探究活動。

●網上學習中心──學生可以到Prentice Hall公司的網站上去查詢資料以及做一些練習題。該網站上還提供了不少相關的化學網站鏈接，使學生能了解最新的學科發展。

其他國外教材都提供類似的教學資源，有些教材還提供了網上作業系統。如McGraw Hill公司的《化學》一書［3］中，就附帶了名為“網上化學技術營造”的一套系統。在這一系統中，教師擁有一個賬號同時還擁有學生賬戶，可以在該系統中創設多個班級，并為學生布置作業。系統擁有一套題庫，其中含有1 500多道題目。教師不需要鍵入習題，而只是從中確定學生所要完成的章、節。每個學生有一個賬戶，他在任何地方上網都能完成作業。由于題目是隨機給出的，每個學生的作業都是不同的，就避免了抄襲問題。每一節作業前都會有一個知識點的概括，而后題目才會出現。題目的類型為多項選擇、是非題以及填空題。學生每完成一道題目，該系統就會作出判斷，若做錯還會有正確答案和相應的知識反饋。學生完成一節的作業后，系統會顯示他所獲得的分數以及所用時間，并且根據其完成質量顯示簡短的評語。同時，這一結果也將被儲存到教師的賬戶中。教師不但能夠直接看到學生的作業結果，也能夠對該數據進行多種統計輸出。使用這一軟件，即使在寒暑假期間，學生和教師也能通過這一系統進行交流。

另外，國外英語版主流高中化學教材給人的印象是印刷精美，配套完善。以Prentice Hall公司出版的教材《化學──與變化著的世界相聯系》［1］為例，這一套教材含有學生用書一本，約900頁，全部銅版紙彩印；教師用書一本，約1 000頁，彩印；教學用光盤一套，共10張；學生用實驗手冊一本，共87個實驗，16開，約400頁；教師用實驗手冊一本；教學參考資料一套，共31本，每章一本，16開，每本約40頁，主要是練習和作業題；計算機試題庫；課堂管理手冊；教學用幻燈片；元素周期表掛圖；分子模型等。這一整套教學用品為教師的教學提供了極大的方便，在教師力量相對薄弱的地區和學校，對教學質量也是一種重要的保證。

以上是我們對國外英語版主流高中化學教材的一些認識，主要從國外教材內容的系統性、強調科學方法的學習、教學內容的前沿性、教材的可讀性、教學資源的數字化五個方面進行了粗淺的探討。我國的教育體系和西方發達國家的教育體系是在兩種不同的文化背景中發展起來的，差異是明顯的。國外的某些教材在培養科學的思想方法，培養探究精神，重視創新精神和能力培養等方面確有它們的優點，值得我們學習，但必須結合我國的國情。我們愿與國內中學化學教育同行相互交流和溝通，共同切磋和探索我國教材改革之路。

［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英國的A-Level考試難度較高，是高中生通往名牌大學的通行證。

②英國的GCSE考試難度較低，針對普通高中生。

③現在屬于Prentice Hall公司。

④SAT考試為美國大學入學考試的一種。它被大部分的大學所認可，學生可在高中任一階段參加該項考試，可重復考，學生也可自行選擇所要參加的考試科目。