中美中学初中地球科学实验比较

美国初中地球与空间科学教材中实验部分比重相当高，6～8年级共71课，每课有一个导入新课小实验，每课还有一个巩固某个知识点的小实验，每章有一个综合实验，教材中技能实践部分也是以实验形式出现的。关于导入新课小实验、小实验和技能实践部分在上一节中已经分别举例说明，本部分针对实验部分加以详细说明。麦格劳-希尔出版集团地球与空间科学初中分册中，每一章的结尾都是以实验结尾总结的，实验标题处于和每一课题并列的地位，每一实验需1～2课时（40～80分钟），在这一章最终的实验活动中，要求学生运用探究技能和科学概念做一个深入的调查研究。国内教材在课程目标的定性中提到地理课程含有丰富的实践内容，包括图表绘制、学具制作、实验、演示、野外观察、社会调查和乡土地理考察等，是一门实践性很强的课程。教材中设有一栏统称为“思考练习制作讨论实践探究交流”，没有实验的项目，整套教材中的实验就只有一个温室气体实验，美国教材正好也有这个实验，后文会详细比较这两个实验。国内教材涉及“实验”的内容就几乎没有了，但是国内教材覆盖到大量世界地理、中国区域地理、人文地理的内容有关，在讨论到自然地理主题如地球公转、自转时，课文中设置了相关动手操作的项目，如模拟地球公转、自转，以及用光源模拟日夜的形成，但是这不能被称为真正意义上的实验。以下比较两套教材针对温室效应的设计的同一个实验。

表5-9　中美两套教材关于温室效应实验的比较

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这两个实验的原理和目的一致，但表现在教材上就完全不同。美国教材中的实验部分是每章探究活动的压轴部分，不仅要检验本章的学习内容，还要检验本章中实践练习的技能，上一节介绍的同一章中的“探究—技能实践——对太阳辐射的反射能改变气候吗？”和小实验“探究—小实验——哪里可以找到微气候？”在知识上、技能上、步骤上、实验室安全操作上都在为这个本章综合实验做准备。这个实验占用两个课时，不仅是让学生了解温室效应的作用和负作用，层层推进的设置还让学生练习学习和研究科学的方法：

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笔者认为美国教材在实验部分设置得十分详尽，让学生在知识和技能方面得到了检验和实践，还进行了适当的拓展，真正起到每章结尾综合探究活动的效果。国内教材针对同一主题设置了类似的实验，说明编撰教材时有类似的想法，但在实施过程中就单薄很多，可能受限于课程总体内容和课时的设置。

中美教材中实验部分的差异与实验意识和条件有关。麦格劳-希尔出版集团地球与空间科学初中分册翻开来第一页就是安全标志介绍并标明：以下安全标志用于实验室和本书的调查研究中以标示存在的可能危险。学习以下各种标志的含义并经常查阅参考本页。牢记每次实验过程后彻底清洗手部。教材第一页为本书列出了4个保护性装置安全图标和12个实验室危险图标，而且这16个图标在全书195个探究项目中经常出现，尤其有3个保护装置安全图标均出现在上文举例的技能实践和实验中，下面列出6个图标加以说明。

表5-10　美国教材中安全图标说明

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这16个标志编排在教材第一页，方便教师和学生查阅，也时刻提醒实验的安全性。而且全套教材195个实验中每个实验的第一步都是相同的“阅读并完成实验室安全表格”。每本书后面都附有“科学实验室安全条例”，条例包括：科学安全性介绍、通用安全条例、预防事故方法、实验室使用注意事项、实验室清扫、紧急情况处理六个部分。每次实验的第一步都强调让学生熟悉了解安全要求。国内地理教材关于实验的内容有限，相比于其他实验学科如物理、化学，实验设计中的步骤环节也不完整，学校硬件也缺乏相应的配套设施。如果国内初中教材需要加强学科的实验内容，美国科学教材可以是一个很好的借鉴。