浅谈美国小学科学教材中实验安全教育

郑迅

摘要当前的教育改革不仅注重小学生知识素养的培养，而且逐步提高了对安全意识的重视程度。作为培养安全意识的重要途径，小学科学教学是必不可少的，也是重要的课程之一。

由于我国基础科学教育起步较晚，科学教材的发展不及时，教材的内容不合理。针对美国科学教育的成功经验，以美国教材为例，结合我国科学实验安全教育的实际情况提出教材建设的几点建议。以期在小学科学教学中充分培养学生的安全意识，减少和避免安全事故，维护学生安全。

关键词 安全意识 小学科学 安全隐患

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.18.034

On Experimental Safety Education in American Primary School Science Textbooks

——Take American primary school "Science Fusion" as an example

ZHENG Xun

（Jiangsu Wuxi Chongning Road Experimental Primary School， Wuxi， Jiangsu 214002）

Abstract： The current education reform not only pays attention to the cultivation of primary school students’ knowledge literacy， but also gradually improves the importance of safety awareness. As an important way to culti？ vate safety awareness， primary school science teaching is essential and one of the important courses. Due to the late start of basic science education in China， the development of science teaching materials is not timely， and the content of teaching materials is unreasonable. According to the successful experience of American science education， taking American teaching materials as an example， combined with the actual situation of science ex？ periment safety education in China， this paper puts forward some suggestions on the construction of teaching ma？ terials. In order to fully cultivate students’ safety awareness in primary school science teaching， reduce and avoid safety accidents， and maintain students’ safety.

Keywords： safety awareness； primary school Science； hidden danger

當前的教育改革不仅注重小学生知识素养的培养，而且逐步提高了对安全意识的重视程度。作为培养安全意识的重要途径，小学科学教学是必不可少的，也是重要的课程之一。对于学校而言，缺乏安全保障的学校，不能称之为优秀的学校；对于教师而言，无安全意识的教师，绝不能称之为优秀教师。面对小学校园内存在的安全隐患，在小学科学教学中充分培养学生的安全意识，减少和避免安全事故，维护学生安全是关键。

国内实验安全教育现状

利用网络资源数据库，进行关键词为“实验安全教育”的精确匹配检索，共检测到期刊、英文文献、硕博士论文等共计44654篇。通过阅读有效文献，在已有知识的基础上把握研究内容，得到当前对此课题的研究情况。

1.研究文献的年际变化

近20年来，实验安全教育相关的研究文献数量从 2000年的153篇迅速攀升至2020年最高峰4531篇（如图1），并且平均每年发表文献为2311篇，近10年的文献数量均高于该水平，可见实验安全教育正逐渐被大家重视。

2.研究的主要内容

统计相关研究结果表明：就事故数量而言，因违反操作规程或误操作引发的事故最多，占事故总数的27%；设备老化、故障或缺陷，线路老化或短路，操作不当，分别占事故总数的15%、14%和12%。上述4种原因发生的事故约占事故总数的68%。造成人员伤亡最多的也是这4种原因，其中因违反操作规程和操作不当造成的人员伤亡就接近80%。

纵观我国的实验安全工作（研究内容主题分布情况如图2），更多的是从实验室安全制度的制定和实验室安全责任制的落实等管理员的角度出发。此外，高校及高职院校实验安全相关论述较多，中小学尤其是小学科学实验安全教育的研究内容较少，遗憾的是，国内的实验室安全专著和各种读物多针对高校学生，在面向小中学生的实验安全教材的建设上较为薄弱。

6～12岁的小学生正处于思想形成和习惯养成的关键时期。不同年级的学生在实验室的能力和表现差异很大。尽管在进行实验、药物存储、废物处置等方面，基础科学实验室没有大学实验室那样多，但是由于进入实验室的学生年轻、好奇、活跃且安全意识薄弱，他们缺乏危险意识。前瞻性和自我保护能力弱的特征在小学实验室中造成了许多安全隐患，这需要师生给予足够的重视。因此，笔者认为，实验安全教育是安全管理的基础，良好的实验习惯和安全意识的培养不能到高等教育阶段才予以重视。

美国教材中的实验安全教育

《Science Fusion》是由美国霍顿·米夫林-哈考特集团出版的一套顶级科学教材，被美国多所公立小学使用（下文简称“该美国教材”）。与其他大型教育出版社相比，哈考特教育图书更重视教育性、实用性。该美国教材是霍顿·米夫林-哈考特最新的科学项目，是为今天的学习者设计的。该美国教材设计合理，课本与练习册合二为一，课程规划着重于培育学生成为一个有思考力、创造力的科学家。课程规划涵括了地球与空间科学、物理科学、生命科学三大主要领域。此系列荣获2011年ICT全球卓越奖，体现了国际上对该教材推动信息化方面的肯定。它致力于把学生培养成有独立思考能力和创造力的人，不会将知识点灌输给学生，而是教他们如何通过自己的感知认识这个世界。

1.理念指导

自20世纪70年代以来，美国和日本等发达国家非常重视职业安全和健康，包括实验室安全。为了加强实验安全教育，美国不仅高度重视高校的实验安全教育与管理，而且在学生的实验安全教育上也付出了巨大的努力。例如，美国主流教材已经汇编了实验安全知识，重点指导学生在常规实验操作过程中实践安全概念，以确保学生安全、顺利地完成实验研究。

2.内容呈现

（1）图文

该美国教材有一个鲜明的特点，那就是插图的数量多、种类丰富，而且绝大多数都与教学内容密切相关。作为一种重要的教学和学习资源，插图可以帮助学生对教材文本内容有一个直观的认识，绚丽的色彩和多样的图形可以吸引小学生的注意力，丰富的插图内容可以让学生感受到科学的无穷魅力，提升好奇心和学习兴趣。本部分将通过图文在教材中对安全教育的应用进行分析。

图3节选自该美国教材二年级第一单元“像科学家一样工作”第四课《科学家如何思考》的内容。课本中向学生展示的是科学家进行科学研究的常规流程，“观察并提出问题，提出假设，检验假设，得出结论，再次重复验证结论”，并附以小朋友验证“食用色素是否在熱水中散布得更快”的情境，生动详细地介绍了科学家们进行科学研究的基本步骤。这里体现标准中对二年级学生制定的目标，学生能够知道简单问题的解决流程，学生可以根据基本流程解决日常生活中的简单问题。笔者在研究教材过程中注意到了食用色素，这里可以看出美国对于学生实验安全性的重视。

（2）安全警示符号

该美国教材在对安全警示符号的介绍上有以下特点。

①全面而具体，更加重视细节。教材中较为全面地注明了代表实验室和野外研究中所存在的潜在危害的安全警示符号，教材考虑到的安全因素更广泛、更全面，有利于帮助学生注意到诸如用眼的安全、锐器的伤害、保护衣物之类的细节问题，有助于培养学生认真、谨慎的实验态度。

②详尽的说明，更有参考价值。教材对各种安全警告符号进行了详细的说明，包括其含义、所引起的危害、详细的示例以及预防措施和处理方法。但是，中文教材仅解释了这些标志的含义，并提出了关于“使用带有这些警告标志的化学品时应注意哪些安全问题”的相互讨论的要求。美国教材中的详细说明可以帮助学生思考“什么物质具有潜在的安全隐患”和“我应该如何应对”。

③注重预防和治疗，这更具指导意义。教材使用大量词汇来描述预防措施和治疗方法，有助于指导学生预防和解决实验中遇到的安全问题，这也是实验安全教育的目的和意义。

（3）习惯引导

美国安全教育重在体验、习惯养成。例如下图中在实验室中戴护目镜（不是眼镜），护目镜可以防止液体进入眼睛，从实验开始直到结束都要戴护目镜，只有征得教师的同意，才能摘下护目镜。在教师的指导下，穿上防护围裙、戴上手套。学生在进行有潜在安全隐患的实验操作时，必须穿上实验服、戴上防护手套，有时还需要戴上口罩和防护镜。美国将安全教育融入安全措施中，一旦进入实验室，便从细节（如着装）上营造一种氛围，使学生体验安全教育的重要性，从开始就养成安全操作的行为习惯，而我国强调“有时戴护目镜”仅仅是为了起到防护的作用。

总结与启示

2001年，我国进行了第八次基础教育改革，同时颁发了《全日制义务教育科学（3～6年级）课程标准》，正式设立了小学科学课程。针对缺乏理科教师的问题，国内部分大学开始开设理科教育专业。经过近20年的发展和改革，我国基础科学教育教育取得了一定进展，但由于我国基础科学教育起步较晚，仍然存在许多问题，主要表现为对科学教育的重视程度不足，缺乏对科学教育发展的支持，科学教育的实施是单一的，科学教育的内容比较分散、缺乏连续性。科学教材的发展不及时，教材的内容不合理。针对美国科学教育的成功经验，结合我国科学实验安全教育的实际情况获得如下启示。

1.突出教材的实用性

科学是一门基于查询的学科，实验活动可以帮助学生学习更多有关科学的知识。教材可以适当增加探索活动的种类，扩大实验活动的开放性，并为学生提供更多的实践机会和创造空间。教材应根据学生的认知发展水平，从低开放度到高开放度，逐步开展实验和探究活动。在实验活动的设计中，必须注意实验活动的安全教育和生命实验的安排。另外，可以添加活动列，以指导学生独立设计实验程序，并适当地增加活动列中的合作、讨论和分享等交流的环节，引导学生不断提高思维能力，并为他们提供各种思考、选择和实践的空间。

2.加强教材的丰富性

在该美国教材中，除探究课外，第一页是本节的首页，页面顶部是本节的标题。其次，通过“动动脑”，要求学生考虑本节的内容，满足他们的好奇心和对知识的渴望。然后是“自主阅读”专栏，它促使学生整理本节中的词汇和短语，并有时在本节中提供有关阅读技巧的指导。最后是每个部分的文本内容，文本充满图画和文字，插图种类繁多，分布广泛，使教材的呈现更加生动有趣。同时，通过穿插在正文中的“自主阅读”“重要意义”“算一算”栏目，让学生在活动中学习知识；通过正文之后的“总结一下”和“智力测验”两个栏目回顾和深化对正文内容的理解。教材在所有单元内容之后，还包括互动词汇表和词汇索引方便学生查阅。

目录应尽可能详尽，完整和清晰地分类，以帮助学生一目了然地理解知识体系，探索性活动以及整本教材各栏目的分布。在文本排版的过程中，可以充分利用各种文本格式和颜色来使知识要点更加突出。在插图的设置中，应适当增加正文中微观模拟图的应用，以提高绘图质量，合理使用图，并强调视图和表的辅助作用。在确保列的丰富度，增加单列的数量以及合并具有相同功能的列的基础上，列设置应明确列的功能。

3.凸显教材的应用性

对于小学生而言，学校教育不仅需要灌输足够的知识，更应该充分保障学生的安全，避免事故发生。在科学课程教学中，教师有责任和义务将教材中有价值的因素结合实际对学生展开安全教育，在课堂教学、课外活动期间加入安全教育内容，培养学生的安全意识，可以让他们远离伤害，茁壮成长。

参考文献

[1]李志红.100起实验室安全事故统计分析及对策研究[J].实验技术与管理， 2014， 31（004）：210-213.

[2]何晨芯，陈娴.浅谈外国教材中的实验安全教育——以美国初、高中物理教材为例[J].物理教师， 2018， 39（005）：75-78.

[3]万晓萌.美国小学科学教育研究[D].沈阳：辽宁师范大学.

[4]汪丽.美国小学科学教材中技术教育内容的研究[D].北京：首都师范大学.

[5]孙婕，李崇荣，李晋松， et al.中学生物学实验安全教育亟待加强[J].生物学通报， 2009， 44（6）：41-44.

[6]张晋.美国小学科学教材Science Fusion的分析研究[D].