国外中学化学实验安全教育特点评析及启示

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国外中学化学实验安全教育特点评析及启示

陈 凯1, 2*

(1.南京晓庄学院教师教育学院，江苏南京 211171；2.南京晓庄学院儿童研究所，江苏南京 211171)

摘要：在国外化学实验安全教育研究的基础上，进一步分析安全教育的不同形式和共同特点，并提出科学实施安全教育的建议，指出中学需要完善学生安全装备、融合化学事实性知识教学，联系生活和工作环境需要，进一步强化化学实验的安全意识。

关键词：国外化学教育；实验教学；化学安全教育；安全意识；建议

文章编号：1005–6629(2014)5–0078–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

化学实验教学活动偶尔会出现意外，例如药品处

理不当或随意混合常会导致危险的发生，学生根据教

材指引步骤按部就班，虽然大部分可以顺利完成，但有

时也会因一时疏忽或安全意识不到位而导致意外。于

是相当多的教育管理者和一线教师认为：既然存在这

么多实验安全问题，那么中学化学教学就可以少做实

验、不做实验——一切内容纸上谈兵，不就可以最大程

度避免化学危险了吗？这样的想法和做法一笔抹杀了

化学实验在化学教学中的意义，无异于因噎废食。其实

基础教育阶段的化学教科书中所涉及的化学药品品种

较少，危险品、剧毒品更少，学生实验也不具备高级别

危险特征，因此让他们在一定指导下在安全范围内接

触还是可行且有必要的。毕竟中学化学教育主要对象还

是面向大众，如果他们中学阶段不接触这些药品，远离

化学实验，那么可能再不会有机会认识这类药品及注

意事项，这种认识上的盲区反而会给今后的工作和生活

带来更大隐患。

我国课程改革在《义务教育化学课程标准》（2011）

中的“科学探究”模块，增加了“化学实验应高度关注

安全问题，避免环境污染”作为基本的实验要求，充

分体现了对化学实验安全教育的重视。如何借鉴国外

安全教育特色强化我国基础教育化学课程中的安全教

育？

1 国外化学实验安全教育研究进展

近年来化学实验安全问题成为化学教育研究的

热点，尤其体现在国内外安全教育比较和国外化学教

材中的安全教育分析上。朱鹏涛、周青等人针对美国

2005年版新教材《化学：概念和应用》中的实验安全

教育内容体系进行了介绍，归纳出系统性、规范性、可

操作性、教育的连续性以及人性化、形象化等特点，并从中提出对我国化学教学中进行实验安全教育的借鉴意义[1]。刘冰、毕华林通过对我国现行３个版本义务教育初中化学课程标准实验教科书及美国初中主流化学教科书《化学反应》中的化学实验安全教育内容的比较研究，发现我国教科书中实验安全教育内容相对薄弱，建议以教科书为载体显化实验安全教育内容、教科书中增加实验安全标志、处理好安全教育与主动探究的关系，把安全作为实验评价指标，充分发挥评价的导向功能[2]。盛兵、王川等人比较了国内３套高中化学教材与美国高中主流理科教材《化学：概念与应用》，分析了４套教材实验安全教育的相同点以及在编排结构、内容、实施理念和重视程度等方面存在的差异。试图厘清中学化学实验安全教育的理念，吸收其他国家教材的优点，进一步完善国内化学教材实验安全教育的内容，为我国加强中学化学实验安全教育提供可借鉴的资源[3]。已有研究往往关注某一套国外教材中的安全教育特点，尚不能概括各种安全教育的可借鉴之处，也缺少详尽、有效的吸收处理经验。本研究主要选取三套著名国外化学或科学教材进行内容分析：《科学探索者·化学反应》、《科学发现者·化学概念与应用》、圣智科学教育系列教材中的化学相关分册，分析其安全教育多元化的表现形式，总结国外科学教育中实验安全特点。考虑到化学实验安全教育的特殊表现形式，体现化学教育的广义内涵，也将国外教育中有特色的化学实验安全手册纳入研究范畴。2 国外化学教育中的实验安全特点分析国外化学教材的安全教育大多采用提供集中指南与分散提醒相结合的方式：在附录的安全手册中集中呈现大部分的规则、图示，体现安全教育的系统性和规范性，便于学生迅速、全面了解化学实验安全的相关信* 基金项目：江苏省教育科学“十二五”规划高教重点资助课题《普通高中课程与中国境内国际高中课程比较研究》（B -a /2011/01/029）；2012年江苏省高校哲

。学社会科学研究指导项目“基于学习共同体的科学教育专业师范生职前成长”（2012SJD 880079）·78·化学教学 2014 年第5期

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例如，美国《科学发现者·化学概念与应用》[9]、息以及彼此的联系。安全操作示意图和安全提示设置在每一个具体的实验过程中。

2.1 整体设计，专题阐述安全教育

将实验安全作为化学或科学教材的章节专题阐述，是高度重视实验安全教育的表现。

加拿大圣智科学教育系列教材尤其重视安全教育，主要在11年级的《科学方法》[4]和《科学视野》[5]两本分册中将安全教育开辟成独立章节，作为具体教学内容。《科学方法》第1单元“物质和安全”非常关注社会安全教育的知识传播和法规启蒙，例如职业健康和安全法、工作场所危险品信息制度、工作场所危险品安全说明书等；作为化学知识的承载，“正确使用化学药品”阐述了不同状态的化学药品储存、易燃物质相关的化学名词等；还体现与生命科学的综合渗透，联系危险物品对人体的影响。

国外化学教育常通过化学安全手册作为更加专题化的教学方式，既可以作为常规理论和实验教学的辅助用书，为师生提供丰富的实验安全知识和技能指引，也可以作为单独设置化学安全教育课程的教学素材。例如美国消费品安全委员会、健康与人类服务部、美国疾病控制与预防中心和国家职业安全与健康研究所联

该书用于合推出了一本《学校化学实验室安全指南》[6]，

帮助科学教师识别学校实验室中可能用到的危险物质，提供了有毒物质的清单。使他们可以采取恰当措施避免或减少与危险品、有害品的接触以及由此带来的伤害。指南的内容包括化学实验室中化学试剂的使用、储藏、保养的信息，化学废料、安全、急救设备、化学危险品评估、常用安全标志等。

2.2 活动强化，时刻关注安全教育

在教材的教学活动以及实验活动中分散设置的安全标志，是国外化学教育中强化安全意识的重要手段。

实验安全标志以警示图标的形式形象地提醒学生注意可能发生的危险，并能够促使学生进一步思考具体的预防措施及解决方法，比单纯的文字叙述要简洁有效得多。教科书中增加实验安全标志是提高学生实验安全警觉的一种有效手段，使学生真正懂得实验中有哪些不安全因素，怎样去消除不安全因素，以及掌握紧急情况下的急救方法[7]。将安全标志与具体的实验活动、课后作业相融合，可以进一步强化其警示作用和教育意义；学生在实验过程中借助这些规则和图标，可以在具体的实验操作过程中反复体验实验安全内容，随时注意实验潜在的危险，又可通过动手实践深入理解实验的安全问题，潜移默化地养成一种主动关注实化学教学 2014年第5期验安全的好习惯[8]。各个章节的每《科学探索者·化学反应》[10]教材中，个化学实验项目的实验过程旁都设置相关安全警示图标。如实验“过氧化氢、酶和你”步骤旁提供了护目镜、实验服、易碎和隔热手套等图标[11]。这些图标可以比文字叙述、条目要求更加醒目地提示学生做此实验的安全注意事项，而且安全标志类型要与所警示的内容相吻合，与实验相吻合，针对性明确。圣智科学教育系列教材的安全教育主题还在每节设置一定开放性和互动性的探究活动，例如安全问题讨论、绘制家用化学品位置图、制作材料安全数据库极安全卡、来自制造产品中的废弃物调查分析等[12，13]，大地丰富了安全教育形式，也成为促进学生强化安全意识、理解安全观点、应用安全知识的重要途径。2.3 知识融合，拓展化学实验安全教育的载体学生的安全意识和安全能力的形成不是一蹴而就的，也不可能只通过单纯说教形成，而是通过领悟和练习逐步掌握的过程，既需要生活实际中的观察和反思，也需要结合具体的化学反应事实学习和实践经历潜移默化。化学事实性知识是学生学习其他化学知识的基础，没有丰富具体的化学反应案例，化学基本概念和原理就成为无源之水、无本之木。化学事实性知识学习过程中涉及的化学物质丰富多彩，在实验活动中难免存在潜在危险，开展化学教学活动需要通过具体性质和用途的教学渗透安全意识教育，而在安全事项提醒时也促进性质的深入认识。圣智科学教育教材尤其关注安全教育与生活、社会的融合，既体现化学学科视野下的实验安全，又利用生活、社会中关注实验安全的案例激发学生学习兴趣。[14，15]《科学视野》单元C “日常化学品与安全实践”侧重于介绍具体化学物质的性质所表现的危险性，从家庭、工作场所、工业生产和环境四个角度分别表现化学品的使用安全，揭示身边的化学安全隐患，如抗生素和抗菌肥皂、办公室中的化学物质、纸浆和造纸污染的代价等。在每个方面的实践和联系都体现化学品对环境的影响和科学使用化学品对环境的裨益。这种安全教育以具体物质的物理和化学性质为载体，既融合具体的化学事实，又联系社会科技发展和生活化学应用，既凸显了安全教育在化学课程中的基础性和多维联系，又使得实验安全教育呈现方式生动，内容更加充实、拓展。3 结合国外化学实验安全教育提出的建议3.1 安全教育不止面向学生，也针对教师只有教师以身作则，才能营造更安全的化学教学·79·

视 野·海外速递·环境。可是目前大多数化学师范生和在职教师并没有接受过系统的化学实验安全课程教育与训练，仅靠零散的实验教学经验获得安全认识。他们长期只关注实验操作和化学知识的传授，缺少对实验潜在危险细节的把握，实验安全意识淡漠，所以需要接受充分的实验安全教育才能完全胜任中学化学实验教学。化学实验员是特殊的化学教师群体，他们尤其需要系统和科学的安全教育，例如化学药品储存时要将易燃品和强氧化剂分开放置，而将剧毒品放入保险箱严密监管；化学废品的处理必须严格按照规定，不可私自处理。

3.2 完善学生安全装备，提升实验安全感

提供学生完善的安全保护措施，不仅可以降低实验危险系数，还可以帮助学生从心理上消除对化学实验的恐惧感，才能在化学学习中体会安全感，这是化学实验教学活动开展的必要条件。美国中学化学课程实施中，教师和学生一般都佩戴护目镜、实验服和手套，就连简单的食盐提纯的实验都有安全装备，安全防护意识极强，实验安全意识已经深入每个学生的心中。

3.3 基于实验安全的化学眼光审视生活和社会有学者认为过多地在化学课堂上渲染化学的危害新闻，不利于学生对化学的科学认知，反而会导致大家对化学的误解和偏见加深——这样的担心不是没有道理，教师的合理引导显得尤为重要。但事实是：“担心”之下的避而不见、充耳不闻并不能减少在身边接触到化学危害的机会，反而会因为无知而导致更多的安全事故，会导致对伪科学的盲从和误解。需要让学生明白关键问题所在并不是化学本身的危害，而在于使用者的科学态度、公民道德和正确方法。所以，化学安全教育需要彰显化学眼光去审视生活和工作环境，这才是化学安全教育意义所在。

例如，人教版九年级《化学》教材的第一单元课题3中指出化学实验室很多药品都是易燃、易爆、有毒、有腐

此蚀性的[16]——这是化学教材中安全教育的开篇之言，

时由于学生对具体化学物质知之甚少，所以往往被一笔掠过，因此浪费了安全教育机会。建议从家居日化用品、厨房用品等入手，分析这些化学药品可能具有的特性，并讨论生活中使用时的注意点。在化学启蒙阶段，给予充分的机会引导认识身边的化学世界，既是激发学习兴趣的重要手段，也是开展化学安全教育的有益补充。

在复习课阶段同样可以针对药品的四大特点进行深入探讨，例如引导学生联系教材知识和生活见闻，整理完善下表（表1）。学生在互动中总结出与一系列安全问题相关的化学物质及其在学校、家庭及工作场所的作用体现，并且联系一些简单的化学原理进行解释，既·80·是对具体化学物质性质的系统总结反思，也是建构分类观的重要途径：表1 融入中考复习的安全教育内容整理安全问题易燃易爆有毒有腐蚀性学校家庭工作场所化学安全往往还与职业相关，工作场所存在的化学危害是每个学生日后走上社会必须面对、承担的。学生在校阶段也需要充分认识社会、认识到不同职业中可能遇到的化学危害。虽然自己不一定从事该职业，但是将自己的经历与这些职业经历相互印证，还是会形成一些观念；用自己的知识传播、教导身边从事该职业者趋利避害，更是学习者的社会责任之一。此外，教师应该针对目前社会上故意使用化学药品毒害他人的不当行为加以谴责和批判，有必要在化学实验安全教育中融入生命教育、强化道德教育，让学生明白实验安全教育对自己以及对他人的重要性，利于保持顾及自己和他人的安全的积极态度。3.4 活动与评价形式的多元化促进实验安全意识的自我强化实验安全教育和化学知识、技能的教育一样，不能只通过讲座、说教的形式灌输，也不能仅仅限于新闻阅读、视频观摩等教学手段。多元化的活动形式可以促使学生积极地关注实验过程中的安全事项、注意安全事项背后的安全知识，并在安全知识学习中建构安全观念。例如化学药品安全说明书的辨识活动、危险品信息安全卡制作和交流、化学品应用的主题辩论等。多元化的学习评价可以促进学生开展安全学习的目的性和持续性，激发学生在枯燥的实验安全教育中体会成就感和趣味性。例如，国外教科书中有家用清洁剂安全使用小册子的开发、联系美术设计日常化学品预警标记、设计一张某公司安全工作环境的海报、制作概念图展示身边化学物品的可能危害等案例。这些形式的科学执行，在一定程度上都能促进学生自主关注实验安全，从而强化安全意识。参考文献：[1][8]朱鹏涛，巩晓燕，周青.美国高中化学教材中实验安全教育的特点与启示[J].化学教学，2006，（8）：34~36.[2][7]刘冰，毕华林.中学化学教科书中实验安全教育内容编排的思考[J].化学教育，2012，（9）：50~65.[3]盛兵，王川，伏兴等.中美主流高中化学教材中实验安全教育之比较[J].化学教育，2013，（9）：50-65. 化学教学 2014 年第5期