美國BSCS生物教材中實驗安全教育的特點與啟示

黃徐豐

摘 要 介紹了美國高中生物教材BSCS系列《Bilogy： A Molecular Approach》（《生物學：分子的方法》）中實驗安全教育內容及特點，提出我國實驗安全教育需要加強和改進的建議。

關鍵詞 BSCS教材 實驗安全教育 實驗教學 教材評價

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B

由美國生物科學課程研究會編寫的美國高中生物學BSCS系列教材將實驗安全教育內容納入其中，形成了一個比較全面、系統的安全教育體系，具有很強的可操作性，對我國很有借鑒意義。下面以這套美國BSCS教材中的《Bilogy： A Molecular Approach》（《生物學：分子的方法》）為例加以說明。

1 《A Molecular Approach》教材實驗安全內容

BSCS教材將所有的探究活動歸為一部分，即“Investigations”。Investigations包括活動各方面的事項介紹，其中占據篇幅最大的就是實驗安全部分。實驗安全教育內容包括實驗室安全守則和安全警示圖標兩大板塊，而安全操作示意圖和安全提示則設置在每一個具體的實驗過程中。

1.1 安全警示圖標

安全警示圖標是以符號的形式向學生警示實驗室中的潛在危險，并提醒學生要小心操作。其表現形式為圖標+名稱+描述。例如，對“護目鏡”（圖1）描述為：“護目鏡是對眼睛的保護。當你看到這個符號時戴上護目鏡。如果你戴眼鏡，一定要確保護目鏡能完全覆蓋在其上面。萬一液體濺進眼睛，沖洗眼睛（包括眼瞼）15～20 min。如果你戴著隱形眼鏡，立即摘下沖洗眼睛，并通知老師”。對“腐蝕性”（圖2）描述為“直接接觸化學物質，會引起腐蝕性物質對身體的損害。在處理任何腐蝕性物質時，穿戴護目鏡、實驗服和防護手套。萬一接觸腐蝕性物質，立即用清水沖洗接觸部位，并通知老師”。對“生物危害”（圖3）描述為“在處理任何標記的生物材料時，嚴格按照老師的具體操作方式進行。穿戴護目鏡、實驗服和防護手套，任何直接的接觸，都必須立即向老師匯報”。教材通過圖標以加深印象和認知，幫助學生注意到安全警示圖標，從而能夠規避潛在的危險，使學生安全地進行實驗操作。

1.2 實驗室安全守則

閱讀實驗室的安全規定是為了幫助學生了解如何在實驗室中，安全地進行實驗操作。“實驗室安全守則”從一般注意事項、事故處理程序、加熱要求、玻璃器皿的使用、電氣設備的使用、活體材料和標本使用、化學品的使用，共計7個方面作出劃分，每一類別都有具體、細致的規定，總計有56個守則（表1）。美國BSCS教材中用了很多文字，描述預防措施和治療方法，有助于指導學生預防和解決實際實驗中所遇到的安全問題。這也正是實驗安全教育的意義所在。

2 《A Molecular Approach》教材實驗安全內容的特點

2.1 系統性

《A molecular Approach》教材中的實驗安全守則、安全警示圖標、彩圖和安全提示等方面內容相互聯系、相互作用，共同構成統一的實驗安全教育知識體系。安全警示圖標把基本的安全操作方法以彩色圖示的形式，形象地展示給學生；安全提示在學生做實驗前給予，指出實驗危險性操作的所在，分別以“安全預防措施”和“注意”的形式呈現給學生，強化學生的實驗安全意識。

2.2 規范性

實驗安全守則和安全警示圖標集中在實驗安全手冊中。安全警示圖標以總表的形式呈現給學生，把安全知識整合在一起，并以圖標的形式呈現出來，這無疑給學生安全知識的學習帶來了極大的幫助。例如，學生在做實驗前肯定有很多盲點和誤區，這種呈現方式使學生在任何時候都可以主動地去認識和了解到安全問題帶來的后果，同時也知道怎樣預防和處理這些問題。學生在實驗操作過程中通過對實驗安全手冊內容的反復體會，自主地強化安全意識，從而形成嚴謹的實驗態度和規范科學的實驗操作習慣，為學生主動地學習并建構實驗安全知識，及時消除自己對實驗原有的錯誤觀念和認識誤區，提供了可能性。

2.3 連續性

教材將實驗安全教育內容滲透在實驗教學的各個環節中。學生在實驗過程中借助實驗安全守則和圖標，可以隨時關注實驗安全方面的內容，又可通過動手實踐深入理解實驗中要注意的安全問題。如表2所示，以“物質的檢測和鑒定”為例加以說明。

在這個案例中，安全警示圖標貫穿整個實驗。在實驗開始前，教師要提醒學生做好相關防護工作，在實驗步驟中則以“注意”“警告”“危險”等警示詞，附加相關說明，提醒學生注意規范操作。實驗結束后，要求學生徹底清洗雙手后離開實驗室。教材把相關的安全知識融入到實驗探究過程中，學生可以自主地預習與實驗相關的安全問題。這樣不僅增強了學生做好實驗的信心，也提高了學生在實驗中的主動性和探究能力。

2.4 可操作性

教材中的實驗數量多、類型廣，但每個實驗的器材和步驟均經過精心的選擇和優化。在完成實驗目的的前提下，教師在選用藥品時，要盡量考慮試劑和器材的安全性，盡量選用無毒、無害的藥品和器材，以減少實驗的危險性，在用量上注意微型化和計量化的特點。對于一些無法避免的有毒有害藥品，教師要盡量減少使用量，以降低危害的程度和擴散的距離，減少實驗過程中不必要的傷害和事故。

例如，在“種群的數量增長”實驗中，人教版高中生物教材需要電爐等電器，在無菌的馬鈴薯培養液的配制過程中液體也容易灑出，這些均容易導致危險事故的發生。而美國實驗中的材料取自日常生活中常見的香蕉和果蠅，操作過程十分簡單，減少了實驗中學生不必要的意外傷害，也易激發學生探究的興趣。

3 啟示與建議

3.1 以教材為載體顯化實驗安全教育

教材編寫中納入實驗安全知識，使安全意識教育成為生物學教學中的重要組成部分，確保實驗安全教育受到應有的重視。① 教科書附錄中，呈現詳細的實驗室安全規則，具體包括實驗室安全守則、實驗安全標志、實驗安全知識和操作技能、實驗室急救措施幾個方面，以備學生需要時查閱；② 在教科書正文所涉及的實驗中，明確指出該實驗中所要注意的安全問題，包括預防措施和解決辦法，以引導學生切實注重實驗的安全性，把安全教育落到實處。教師可采用實驗安全標志、實驗步驟中以特殊字體提出相應的安全注意事項，以欄目的形式引導學生就相關安全問題進行討論等。

3.2 把安全作為實驗評價指標，充分發揮評價的導向功能

活動表現評價是新課程改革倡導的質性評價方式。在生物學科中，以探究實驗活動表現為載體，評價學生的探究能力、情感態度與價值觀是常見的活動表現評價指標。教師在確定活動表現評價的內容指標時，增加與實驗安全相關的評價內容，諸如實驗方案設計或選擇時，是否考慮了實驗安全因素？實驗過程中是否注意了實驗安全（如穿實驗服、廢棄物處理）？效果如何？有哪些需要改進的地方？教科書有意識地增加實驗安全評價內容，診斷學生在實驗安全方面的不足，同時也能有效促進學生安全意識和安全能力的提高。

3.3 強化教師實驗安全教育意識，培養學生良好的實驗素養

教師的實驗安全意識與安全教學能力，對培養學生的安全意識起著至關重要的作用。在實驗教學中，教師應根據高中生物教材中的實驗內容，對實驗存在的危險，做好充分的估計和預防，制定詳實的包括安全措施和注意事項在內的實驗步驟。教師要充分利用演示實驗的機會，指出實驗過程中可能出現的不安全因素及意外處理措施。在學生實驗時，教師加強巡回指導，一旦發現學生危險行為，及時進行制止或者矯正。

參考文獻：

[1] BSCS Blue Version Team.BSCS Biology，A Molecular Aproach[Z].NewYork：Glencoe/McGraw-Hill，2006，9th edition.

[2] 朱鵬濤，鞏曉燕，周青等.美國高中化學教材中實驗安全教育的特點與啟示[J].化學教學，2006（8）：35-36.

[3] 劉冰，畢華林.中學化學教科書中實驗安全教育內容編排的思考[J].化學教育，2012，33（9）：50-54.