中美两国教材质量比较研究—— 以初中化学教材为例

◎ 雷亚新 柯 政

一般而言，教材有狭义和广义之分，广义的教材是指师生在教育教学活动中使用的全部资料，包括文字教材和视听教材；而狭义的教材是指“在学科课程的范畴之中系统编制的教学用书”，即通常所说的教科书。［1］本研究中“教材”为教科书。受历史文化影响，我国教材在不断借鉴和学习国外教材的过程中不断发展，尤其是科学类教材。以化学教材为例，清末民初的化学教科书中，国外译著占绝对主导，尤其是清末时期78%的化学教科书翻译自国外。［2］1949年以后，我国先是以苏联教科书为蓝本编译中学化学教材，后至1961年开始才初步探索编写符合我国国情的新化学教材。自2001年以来，教育部制定《义务教育科学课程标准（实验稿）》，接着一些出版社分别出版了若干套《科学》实验教材，并开始在实验区试用，其中浙江省是最早全省试用《科学》的省份。据调查表明，浙江省参加调查的科学教师中有38%的教师认为科学教材难度太大；44%的教师认为科学教材难以吸引学生的兴趣；55%的教师认为科学教材编排完全（基本）不合理。［3］因此，了解我国综合科学教材建设现状，吸收并借鉴国外成熟的综合科学教材编写特点非常必要。而科学教育中的化学是和社会生活联系非常紧密的学科之一，其发展进步体现在我们的衣食住行当中，因而显得尤为重要。

一、研究设计

（一）教材选取

为了更深入地对比中国教材和美国教材的差异，不仅是外部差异还有内部差异，本研究选取中美教材各两套。其中《科学探索者》（Science Explorer）在大多数美国中学中被使用，另一套是《物质科学》（Introduction to Physical Science）系列科学教材，选取的教材具有一定的代表性。而我国教材广泛使用的是人教版《化学》，还有浙教版《科学》，后者属于综合科学课程教材，在浙江使用。上述四种教材具体信息见表1。

表1 本研究选取教材的具体信息

（二）分析框架

笔者对已有的教材比较研究进行梳理发现，研究主题既有宏观的教材理念的比较，也有微观的文本分析，涉及教材难度、插图、栏目设计、呈现方式等各方面。此外，一支优秀的编写团队以及教材的印刷质量也会影响使用体验。因此，本研究选择教材编写人员、教材内容、编排体系、呈现方式和印刷质量为研究要素。

二、研究结果

（一）教材编写人员：专业性无明显差异

笔者对比中美两国教材编写人员发现，我国教材参与编写的人员明显少于美国教材。这一点可能是由于美国科学教材不仅包括化学，还包括物理、生物、地理等学科，因此需要的编写人员较多。从编写人员的分工可以看出，美国参与教材编写人员的分工非常明确细化，而中国的教材编写分工较少，这一点说明美国教材编写团队更加成熟、专业。从教材编写人员的专业背景来看，两国教材主编的专业程度不分上下，均是学科专家，并长期从事教材编写工作。虽然和美国教材相比，我国教材中并没有写出教材的审定测试人员，但并不能说明我国教材编写之后不进行审定工作。早在1985年，我国教育部颁布的《全国中小学教材审定委员会工作条例（试行）》中指出：“今后中小学教材建设把编写和审查分开，教育部成立全国中小学教材审定委员会负责审，审定后的教材由教育部推荐各地选用。”［4］

（二）教材内容：广度基本相同，深度、时代性存在差异

1. 知识广度基本相同，内容选取存在差异

内容广度一般是通过“知识点”的多少进行量化分析，而如何判定知识点的问题目前学界并没有统一的说法。有学者在梳理了目前对知识点的相关理解后，指出知识点是课程内容体系中和教学目标直接对应的一个命题，其对应于教学材料中的一个符号、事实、概念、原理或技能。［5］本研究以此标准统计教材中知识点的数量，统计结果为：人教版《化学》、浙教版《科学》、美《科学探索者》和《物质科学》中化学知识点数量分别为145、122、178和125，表明虽然我国的两套教材和《物质科学》的知识广度基本相同，但比《科学探索者》的知识广度窄。比较发现，美国教材在“原子和化学键”这一章不仅讲了原子的结构，还涉及了价电子、离子键与共价键，在“金属”这一章还有准金属元素、碳族和氮族等知识点，而我国教材中没有涉及这些知识点。此外，美国教材对有机物这个知识点扩展得更宽，提到了碳氢化合物的结构、同分异构体、饱和烃和不饱和烃等，而我国教材中没有涉及。同时，我国教材中有些知识点在美国教材中也没有涉及，如我国教材专门列出一章“盐化肥”来讲述我们生活中常见的盐和化学肥料，美国教材只是在讲述酸碱时简单地介绍了盐的概念，也没有出现“化学肥料”这个知识点。

2. 美国教材知识深度高于我国教材

笔者对比中美教材可以发现，美国教材的内容更加深刻，对知识本质的探索更加深入，对理论发展的过程追溯更加细致，强调学生对内容的理解。而我国教材内容围绕实际生活展开，话题设计旨在吸引学生由生活实际联想到化学知识，这一点增加了学习的趣味性，但内容深度相对较浅，没有覆盖化学学科的所有知识点，也不足以代表一个相对完整的化学学科体系。比如在元素周期表这个知识点上，美国的两套教材中都对“元素周期表”这个知识点进行了详细讲解，《科学探索者》中还讲解了元素周期表的发展过程及其中的过渡金属、镧系元素、锕系元素等，而在我国的两套教材中都只是简单介绍了元素周期表。这一区别的根本原因和中美化学课程设置有关联，我国将化学课程安排在初三、高一、高二和高三逐步完成，因此学生通过四年的学习才能构建相对完整的化学学科体系。而美国重视学生个人兴趣和特长的发展，化学作为一门必修课在初中阶段完成较全面的学习，然后学生根据自己的兴趣和特长在高年级选择更适合自己的科目进行学习。

3. 我国教材时代性内容数量较多，全球性热点问题关注不够

教育的社会性意味着教材必须体现强烈的时代性。时代特征可以通过教材对时代性知识的选择来体现。从中观层面看，时代性知识是辅助学生迈向“可能生活”的桥梁［6］。中美两国的课程理念均强调“培养学生的科学素养，以适应时代的发展”，而从课程标准中也可以看出，两国均强调科学（Science）、技术（Technology）、社会（Society）、环境（Environment），即STSE教育的前瞻性。基于此，本研究将统计两国教材中前沿性的STSE内容，作为时代性的表征，统计结果如图1所示。

从教材中时代性内容的数量来看，我国教材优于美国教材。其中人教版《化学》和《科学探索者》在这方面表现较好，而《物质科学》中前沿性的内容非常少，该套教材也注重与社会生活的联系，教材中所引用的例子都是生活当中常见的食品、材料等，缺少高科技产品。虽然我国教材中时代性内容数量较多，但我国的教材对全球性社会热点问题涉及得不够，例如，在浙教版《科学》中可以找到酸雨问题、废物处理、地下水污染、有害物质的处理、土地盐碱化的原因等，但是内容很少，蜻蜓点水，只有通过相关的研究性课题才能达到教学目的。此外，我国教材中缺少美国教材中出现的火星探测车、射电望远镜、人类基因研究项目等高科技问题，以及沙漠化、危险物品运输等常识性问题。

（三）编排体系：编排理论和形式存在差异

1. 我国教材编排体系连贯性优于美国，学科交叉性较弱

我国教材在编排时层次结构清晰，每本书都明确标明是哪个年级所用，没有按学科简单分类，而是把各科的内容放到不同的年级中。全套教材的整体设计按照学生的科学认知发展过程组织内容，内容由浅入深、螺旋式上升。与此不同的是美国的两套教材都有很多册，包含生物、环境、地理、天文、物理、化学等知识。美国教材表面上是分别将每科知识单独编排在一本书中，但实际上每本书中的内容却是综合的，注重与其他学科知识的联系。教材不分年级，可以随意使用，分册内容之间缺少连贯性，有些知识点重复出现。美国在编写教材时注重各学科课程内容之间相互联系和交叉渗透。从教材目录可以看到，美国教材在每一章都单独设立一个章节讲解关于跨学科的内容，例如，在介绍元素与元素周期表这部分内容时与天文学综合，探索化学元素的起源；在化学溶液这一知识点中巧妙地结合了物理中溶液密度、压强、压力等知识。相比之下，作为分科课程教材的人教版《化学》很少涉及其他学科的内容，而综合科学课程教材浙教版《科学》中化学部分的跨学科性也较差，不仅各章之间没有学科交叉或衔接，每一章的各部分内容也没有涉及跨学科的知识。浙教版《科学》虽然表面上是综合课程，但实质上仍然是分科的。

图1 中美教材内STSE内容比较

2. 美国教材强调学科理论体系，我国教材重视生活实践

具体到知识点的编排顺序来看，我国人教版《化学》中作者在知识难点内容编排时利用“先行组织者”的教育理论对教材进行知识顺序的处理。比如“元素”对学生来说是一个很抽象的概念，学生很难掌握，人教版《化学》首先在第一、第二单元编排相关内容给学生奠定认识元素的基础，然后在第三单元正式给学生介绍元素，以此来降低学生对抽象概念的理解难度。浙教版《科学》从金属到非金属再到有机合成材料，从单质到化合物再到聚合物，即从简单到复杂，由易到难，呈直线上升式。美国教材从聚合物到金属、非金属再到放射性材料，是从简单到复杂再到更加复杂，呈螺旋上升式，按照“混合物—元素—原子—聚合物—原子—化学反应—溶液—有机物”的顺序编排。从内容结构上来看，我国初中化学教材以元素性质为主，不过分强调知识的逻辑顺序，而是注重利用生活中常见物质的知识加深学生对化学与生活之间关系的理解。美国教材则按照学科的理论体系，慢慢深入学科课程，使学生循序渐进地认识化学学科。

（四）呈现方式：栏目和插图设计各有千秋

1. 美国教材栏目种类多、标题详细，重视科学探究

从栏目的种类来看，美国教材栏目种类较多。美国教材将所有栏目根据内容要求分为六大类，即思维技能类、科学探究类、拓展知识类、知识总结类、练习类和参考类，如表2所示。

通过表2对比分析可以看出，美国科学教材设置的栏目不仅种类多，而且非常具体，具体体现在科学探究类和练习类栏目比我国教材多了很多。从栏目分布可以看出，美国教材重视学生思维技能、科学探究能力的培养，倾向于利用栏目培养学生思维技能和科学探究的能力，设置大量练习类栏目说明其重视学生学习效果的检测。而我国教材在拓展知识类和知识总结类设置的栏目较多，表现出我国注重知识延伸和总结，注重对已有知识内容进行探究。但我国思维技能类和实验探究类栏目较少，缺少启发性的问题，并且栏目标题不够细化，可操作性不强，不利于学生自学。

表2 中美教材栏目比较

2. 中美教材插图总数基本相同、插图种类存在差异

笔者将中美教材中的插图类型分为两大类：图片与表格，其中图片主要指实验图、微观或原理模拟图、知识点结构图、章图、实物图及其他，表格主要包括各类知识点表格和化学实验表格。从学科内容角度对各类图表在四套教材中出现的情况进行统计，由于教材页数不同，将统计结果换算为每100页图片数量，得到表3。

通过对比分析可以看出，中美教材插图总数相差不大，我国教材中插图数量略多于美国。但插图种类上相差很大，四套教材中都是实物图占有最大比例，人教版《化学》中占据第二位的是表格图或实验装置图，而美国教材中占据第二位的是微观或原理模拟图。从插图的功能来看，原理模拟图有利于学生对较难的概念或原理的理解；生活中的实物图能帮助学生学以致用，加强与社会生活的联系；实验图向学生展示实验装置，有利于培养学生的观察能力和操作能力；知识表格图在于总结或对比知识概念，有利于学生掌握知识和规律。由此我们可以看出，我国教材尤其是浙教版教材注重培养学生的实验技能，而美国教材倾向于用微观模拟图解释教材中的知识点，加强学生对抽象概念的理解。我国教材倾向于用知识表格图加深学生对知识点的总结和比较，这一点在美国教材中体现较少。美国教材中人物图较多，有利于加强化学与学生实际生活的联系，而人教版教材中人物图非常少。此外，美国教材中人物图都是真实的人物图片，我国教材中卡通人物图片较多。

表3 中美教材插图比较

（五）教材印刷质量：我国教材印刷质量不如美国教材

图2 中美教材中原子结构插图

通过对比教材的印刷质量可以发现，中美教材均为彩色印刷，但美国教材的纸质更好，教材中的插图由专职编辑负责对插图进行设计，主要由静态图像组成，部分为彩色插图，插图所占面积一般都比较大，最大占有一页的篇幅，最小通常也占有六分之一页。照片的清晰度高，彩色照片的色彩鲜艳。图像亲切感和代入感较强，注重教材留白空间与图片信息的合理搭配。而我国教材的纸张质量一般，教材中的插图很多为黑白照片，部分图片内容过时，比如原子结构模型插图。如图2所示，图a、b、c、d分别是浙教版《科学》、人教版《化学》、美《物质科学》、美《科学探索者》中的插图。对比可以看出两国教材插图设计方面的差别，美国教材的插图一般不写概括性图名，而是通过注释对插图内容进行解释，并与知识点和文本中的区域信息结合，共同承载区域知识。这样设计使得教材插图呈现出较好的独立性，图片中的文字说明或评价可以锻炼学生的信息提取能力，达到及时巩固或者深入剖析相关知识的目的。

三、总结与讨论

进入21世纪后，在国际课程改革的大背景下，我国新一轮的教材改革也轰轰烈烈地开展起来了。教材改革需要借鉴国外优秀的经验，但不能认为国外的一定比本国的好而照抄照搬。本研究选取中美各两套教材，从五个方面进行了对比分析，从研究结果来看，中美教材各有千秋，既有值得相互学习的地方，也有需要改进的部分，具体特点总结如下。

（1）从教材编写人员来看，中美初中化学教材的编写人员在权威性、专业性方面没有呈现明显差异。美国参加教材编写的人数众多而且涉及各个领域，一方面多领域专家的参与可以使得在编写科学教材时，每个知识点与其他学科联系性增强；另一方面多人参与测评也使得教材的正确性和合理性得到保障。此外，科学教材不可避免地要和小学科学以及高中分科教学相衔接，避免内容的重复和脱节。建议教材的编写专家与不同阶段的一线教师密切配合，根据学科知识逻辑和学生的认知发展规律，对科学教材设计的内容按照从上到下的顺序作层级分析，保证教材具有最佳衔接，而且最适合学生的认知发展。除此之外，还可以让学生参与到教材制定或选择过程中，发挥学生的自主权，开发学生喜爱的教材。

（2）从内容选择和编排体系来看，中国的教材优点是连贯性强，每一册都指明适用的年级，将难点放在高年级符合学生的认知发展，每册知识点清晰，没有重复。但我国教材也存在不足：首先，内容的跨学科性，即现在提倡的课程整合，根据课程标准中提到的“整合不是简单地把科学知识之间的综合作为唯一追求的目标，而是通过整合让学生从整体上认识自然，从传统的科学观念上理解科学知识”。我国的科学教材并没有把课程真正整合起来，各科之间还是彼此独立。其次，我国教材在“科技·社会·生活”教育方面的内容应增加对全球性社会热点问题的关注。

（3）从呈现方式来看，每套教材各有千秋，不同的教材选择不同的形式以体现自己的特色。从教材插图来看，我国教材的插图质量有待加强，插图形式应该多样。我国教材应重视以直观的图像向学生解释较复杂的理论，多应用微观或原理模拟图，化抽象为具体，以利于启发学生的思维，完成由感性认识向理性认识的飞跃。除了卡通模型和实验装置图以外，我国教材还需增加学生现场做实验的照片和实物图，激发学生的学习兴趣。另外，美国教材插图中含有注释以帮助学生理解图片，这一点对我们也有借鉴意义。建议适当减少卡通人物图片，有研究表明小学、初中低年级的教材插图采用漫画卡通的形式能充分激发学生的兴趣，而初中高年级的教材则不宜过多采用。［7］此外，在栏目设计方面，我国教材的栏目设计均不是特别详细，详细的栏目设计有利于指导教师参照教材设计教学活动和学生的自学，增加教材的趣味性。

（4）从教材的印刷质量来看，我国教材纸质较差、图片色彩对比度低。对于教材的纸质，提高纸质意味着教材的成本增加，可能会带来一定的经济压力。美国教材在这方面采取的措施是教材循环使用。与我国的一次性消费的教科书使用制度不同的是，美国实行教科书无偿使用制度。在美国教科书的所有权属于学校，学生在新学期开始时从学校借课本，等学期结束的时候把课本归还学校，供下一级的学生使用。［8］此外，我国教材的插图颜色不够明快，色彩明亮、形式活泼的图片能提高学生使用教材的愉悦感，因此我国教材在这方面应该作出一些改进。