科学发现者：化学 概念与应用（上中下册）

美国高中教材《科学发现者》中文版引关注
作者：万润龙 来源：文汇报

日前，在《物理教学》杂志创刊30周年的庆典活动上，200余位嘉宾收到了一份礼物：美国高中教材《科学发现者》的中文版。此书成了嘉宾们发言时的一个热门话题。

《科学发现者》由美国麦格劳-希尔出版集团出版。据中国教育学会中学物理教学分会秘书长郭玉英教授提供的数据，这套教材在美国的使用率达到30%至47%，为美国目前高中的主流教材。今年，浙江教育出版社出版了该教材的中文版。该书发行才数月，就引起了国内教育界专家学者的关注。

浙江教育出版社编审邱连根是这套教材中文版的出版总责编，他告诉记者，综观国内的教材，普遍存在内容抽象乏味，读起来枯燥难懂的问题。但这套丛书却让学生感到亲近轻松，爱不释手。他说，应当说，国内外教材编写的理念是相似的，我国在制定国家课程标准时，也广泛借鉴了国外的课程标准。差别在于，我们在设计与编写时，没有将先进的教育理念转化成符合学生认知规律的教学方案，往往最终达不到提高学生科学素养的目的。

课本内容就像“破案”故事

原美国科学老师协会主席帕迪里亚认为：“从某种角度说，科学家就像侦探一样，把各种线索收集、拼凑起来，弄清事情的来龙去脉。”《科学发现者》的编写者正是按照这一思想来再现科学知识的发现过程，介绍科学家研究问题、发现规律的思想与方法。这使得阅读科学知识，犹如阅读侦探破案故事一样，由浅入深，引人入胜，学生在愉悦的阅读过程中不知不觉受到科学的熏陶。如《科学发现者·化学》介绍原子结构的发现过程时，从古希腊朴素的原子观点开始引题，十分详细地介绍了科学家建立现代原子结构的全部探索过程，包括每个科学家所做的实验，后继科学家又是如何在前人成果的基础上思考、设计与操作实验，并得出结论。课本的内容就像是一个精彩的“破案”故事。

给学生“鲜活”的科学知识

《科学发现者》的编写者还紧密联系现实生活。教材内容往往从学生身边的自然现象、生活常识引来，再插入与生活相关的各种板块，包括实验、故事，最后再回到我们了解科学的基本目的——应用于生产，解决人类自己的问题。

该教材的编写者对当代科学的前沿课题也十分了解，在各学科教材的编写中，都能适时插入此研究领域的前沿问题。例如，在介绍磁知识时，插入了热核聚变的一个关键技术：反应容器。实现聚变反应必须具有6000℃以上的高温，在此温度下，所有的物质都将气化。为此，科学家设想用磁场来做这样的容器。在《科学发现者·地理》中介绍黑洞时，介绍了“钱德拉望远镜”这种目前最先进的天文望远镜以及它的工作原理。这样的科学前沿知识介绍，既容易懂，又能激发学生的兴趣。

邱连根告诉记者，欧美的教材编写者注重给予学生“鲜活”的科学知识，重视科学家研究解决问题的思想方法的揭示。这符合现代社会科学化、科技社会化的发展特征。

《中国少儿百科全书》总策划、编审曹成章先生在接受记者采访时表示，我国的教材编写需要吸收外国先进的经验。只有当学生把阅读教材变成了一种享受，学习才会变得趣味盎然。一旦学生们像侦探破案那样对课本的内容进行探索和研究，用不了多久，他们就能像科学家那样思考问题，科学家就是在这样的路径中产生的。

《科学发现者》丛书是美国目前的一套高中主流理科教材，由美国著名的大学和中学教师，根据《美国科学教育标准》以及新世纪人才的需要编写的。我国的课程专家认为，这套教材可以说是当今世界最先进的高中理科教材的代表。因此，在我国全面启动新课标教材的时候，引进出版这一教材，无疑具有十分重大的现实意义。它可以使我国的中学理科教师，能学习与借鉴世界最先进的教学经验，更深入地理解课程标准和课程改革的理念，有效地改革教学模式，以帮助学生掌握全面系统的科学知识、提升科学能力和科学素养。

首先，丛书真正体现了中学理科教学的任务是培养学生的能力、提高学生的科学素养这一当今世界的主流教育理念。通过科学、周密的结构设计，教材将学科知识完整体系的呈现与科学探究能力的培养有机融合，从而提供了实现知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观三维立体教学目标有效达成的系统教学方案。

其次，从书提供了以新的教学理念、新的教学方法培养学生科学能力与素养的多样化手段。通过课文开头的“起步实验”、穿插中间的“迷你实验”、“技能实验”、“网络实验”以及每章结束时的“科学与社会”、“科学与艺术”乃至“职业聚焦”等大量栏目与板块，引导读者在学习过程中，始终像科学家那样思考、观察、实验和推理。同时，还在章节后的“章节复习”和“章节测试”中，要求学生开展学习过程中的评价，重视合作学习、互助交流，等等。而且，这些板块都与课文的学习互为辅助、有机融合的。通过如此多样化、贯穿始终的实验和实践活动，大大拓展了学生的知识视野、提高了能力。

第三，本套丛书的可读性极强。教材始终从学生的认知特点与规律出发，通过科学发现与科技发明的曲折历程的再现，以及从学生所熟悉的日常生活的现象与事物出发，来增强课文的趣味性。每一章节的内容，犹如侦探破案，娓娓道来，让人兴趣盎然。同时，本套丛书各学科分册都十分重视学科间的联系，注重科学史的学习，并落实科学、技术与社会相互关系的教育，是一套科学性、趣味性、可读性、操作性俱强的丛书。

最后，丛书提供了现代科学教育测试与评价的范例。四个学科的测试内容虽有差异，但基本上包括理解概念、应用概念、问题解决、理性思维以及科技写作五个方面。可以想见，这些方面的测试正是围绕科学教育目标的达成展开的，其所测试的能力，也是新世纪合格人才所需的基本素养。而这，正是我国推行新课程标准教育必须解决的的问题。

因此，《科学发现者丛书》既是中学理科教师的首选教学参考书，也是一套极佳的高中理科教辅书及科普读物。本套丛书分物理、化学、生物、地理四门学科，每门学科分上、中、下三个分册。

John S. Phillips等是美国著名的大学和中学教师。

第1章　化学：关于物质的一门科学
第2章　物质是由原子构成的
第3章　元素周期表导论
第4章　化合物的形成　
第5章　化合物的类型
第6章　化学反应与化学方程式
第7章　原子模型的完善
第8章　元素性质的周期性
第9章　化学键
第10章　物质的动力学理论　
第11章　气体的行为
第12章　化学量
第13章　水和溶液
第14章　酸、碱和PH
第15章　酸碱反应
第16章　氧化还原反应
第17章　电化学
第18章　有机化学
第19章　生命化学
第20章　化学反应与能量变化　
第21章　核化学
附录A　化学技术手册　
附录B　安全手册
附录C　化学数据手册　
附录D　家庭实验

第1章　化学：关于物质的一门科学

物质之谜
你玩过拼图游戏吗？假设你已被一家拼图卡生产公司录用了，你的工作是设计世界上最复杂的拼图卡。为此，你也许会尽可能地将图片变成更多的碎片——上百甚至上千个。如果真是这样的话，那么，每一小片上留有的有关整个图片的信息或线索就会非常少。为此，你会将所有的小片放在一个单色的盒子中。要把这些碎片拼成图，是一件非常不容易的事。
一旦你开始学习化学，就意味着你开始破解一个极富挑战性的谜——物质之谜。物质的任何部分就好比是一块拼图碎片，你的谜箱就是整个宇宙，而谜箱中有着无数的各种各样的小碎片。你的任务，就像本页右上角的拼图者一样，是将各种各样的物质碎片联系起来。还请记住，你得像拼图者那样，不但要将各个碎片联系起来，而且还要用这些碎片构成一幅完整的图！
组成、结构和性质
化学（chemistry）是一门探究物质的性质、结构并给予解释的科学。物质是围绕你周围的那些东西。例如，制电话机的金属和塑料，一瓶苏打水所包含的水和玻璃，制成书的纸张和油墨，你每时每刻都在呼吸的空气，以及组成你身体的所有材料。物质（matter）是具有质量和体积的一类东西。质量（mass）是指物体所含物质多少的一个物理量。在地球上，物质的质量与其重量相等。图1．1给出了两种物质，一种具有较大的质量，另一种的质量则较小。本书后的“化学技术手册”中，给出了化学中所使用的度量物质的量的单位及SI制单位系统。那么，哪些东西不属于物质呢？一般来说，电灯泡发出的光和热不属于物质，人们的思想、观点，无线电波，磁场等，也都不属于物质。
根据物质的结构可以推测物质的组成（即物质是由什么构成的），也可由结构了解物质是如何构成的。物质的性质（property）是指物质所表现出的特征或行为，包括物质可能发生的一些变化。图1．2所示的是根据物质的组成和性质对几种不同的物质所作的比较。
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装　　帧：平装

页　　数：全三册

开　　本：16开

正文语种：中文