“焰色試驗(yàn)”就是運(yùn)用各種材質(zhì)和手段，使金屬元素或它們的化合物在灼燒時(shí)火焰呈現(xiàn)不同顏色，讓學(xué)生通過(guò)觀(guān)察各種特征焰色來(lái)判斷元素是否存在。一般用于鑒別溶液是否含有某種堿金屬、堿土金屬元素。例如，鉀鹽、鈉鹽均可溶于水并且沒(méi)有顏色變化、氣體放出等特征，所以鉀、鈉元素一般利用焰色試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行鑒別。該文對(duì)我國(guó)新人教版（2019版）高中化學(xué)（必修）和美國(guó)高中化學(xué)主流教材《化學(xué)：概念與應(yīng)用》（Chemistry：Concepts and Applications）中焰色試驗(yàn)的處理方式進(jìn)行對(duì)比研究，探索中美在知識(shí)點(diǎn)引入以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上的差異，以期借鑒并促進(jìn)教學(xué)。

一、中美教材有關(guān)“焰色試驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)比較

1．中國(guó)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

中國(guó)“焰色試驗(yàn)”設(shè)計(jì)見(jiàn)新人教版高中化學(xué)必修1第40頁(yè)[實(shí)驗(yàn)（2 -6）]。（略）

2．美國(guó)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）從老師那兒領(lǐng)取6根帶有標(biāo)記的小木條，這些木條已分別在氯化鋰、氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鍶、氯化鋇的飽和溶液中浸泡處理過(guò)。

（2）點(diǎn)燃燃?xì)鉄?，調(diào)整進(jìn)氣口，直到出現(xiàn)溫度較高的藍(lán)色火焰。

（3）用夾子夾持浸過(guò)溶液的木條的一端，將其在火焰上方保持片刻，觀(guān)察并記錄火焰的焰色。一旦火焰中不再有焰色出現(xiàn)時(shí)，就將木條熄滅。

（4）從老師那兒領(lǐng)取1根浸有未知溶液的小木條，重復(fù)上述的焰色實(shí)驗(yàn)，嘗試識(shí)別這種未知的金屬元素。

分析與討論：

（1）6種金屬元素各具有什么焰色的火焰？

（2）未知元素是什么？

（3）如果你碰到一類(lèi)未知的晶體物質(zhì)，你將如何確定它是否是食鹽？請(qǐng)注意，對(duì)于未知化合物，我們禁止用味覺(jué)測(cè)試的辦法進(jìn)行識(shí)別。

二、中國(guó)教材新人教版“焰色試驗(yàn)”特點(diǎn)分析

新人教版教材設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，有利于鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，但實(shí)驗(yàn)方法有一些不足之處，學(xué)生不易操作，現(xiàn)象的觀(guān)察不夠明顯。在實(shí)驗(yàn)器材的選擇方面使用了鉑絲，考慮到鉑絲的一些瑕疵，比如：價(jià)格昂貴，附著面很小，很難灼燒出較大、便于觀(guān)察的火焰，在反復(fù)灼燒、彎曲的情況下，容易折斷、使用壽命短等，教材又給出了備選物質(zhì)（光潔無(wú)銹的鐵絲），但沒(méi)有說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，也沒(méi)有安全提示。編寫(xiě)方式偏重于學(xué)術(shù)特色，具有較濃的學(xué)究味，顯得過(guò)于嚴(yán)肅，使學(xué)生有一定的距離感。理想化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)到的化學(xué)知識(shí)、科學(xué)研究方法可以遷移到生活與生產(chǎn)中，體現(xiàn)了化學(xué)知識(shí)在生活中的實(shí)用性。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)試做發(fā)現(xiàn)人教版教材實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)見(jiàn)表2。

三、美國(guó)焰色試驗(yàn)的特點(diǎn)分析

1．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可行性強(qiáng)，以學(xué)生為主體

在設(shè)計(jì)焰色試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)，從實(shí)驗(yàn)原理、藥品、實(shí)驗(yàn)過(guò)程到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在實(shí)施時(shí)切實(shí)可行，在普通巾學(xué)實(shí)驗(yàn)室能夠得到滿(mǎn)足。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)突出了學(xué)生活動(dòng)為中心的特點(diǎn)，操作簡(jiǎn)便，現(xiàn)象明顯。通過(guò)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極認(rèn)真思考和主動(dòng)參與課堂教學(xué)，學(xué)生的主體性得到充分體現(xiàn)。

2．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的遷移性，由已知元素焰色到未知元素焰色

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)突出了“情境一問(wèn)題一探究一結(jié)論一應(yīng)用”的實(shí)驗(yàn)探究模式，有助于科學(xué)方法的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)第（4）步讓學(xué)生嘗試識(shí)別未知的金屬元素，體現(xiàn)了知識(shí)的應(yīng)用性，學(xué)生直接參與研究，并最終使問(wèn)題得以解決。在分析與討論中進(jìn)行遷移應(yīng)用，如果你碰到一類(lèi)未知的晶體物質(zhì)，你將如何確定它是否是食鹽？使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程中，通過(guò)解決具體問(wèn)題的探索性活動(dòng)，提高自己解決問(wèn)題的能力。

3．分析與討論中，進(jìn)行安全教育

做實(shí)驗(yàn)首先要保證實(shí)驗(yàn)的安全性，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)必須考慮實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的安全，盡量避免使用對(duì)師生身體有害的藥品和進(jìn)行具有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)操作。美國(guó)教材在設(shè)計(jì)焰色試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)，專(zhuān)門(mén)強(qiáng)調(diào)“請(qǐng)注意，對(duì)于未知化合物，我們禁止用味覺(jué)測(cè)試的辦法進(jìn)行識(shí)別?！斌w現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的安全性原則。

四、對(duì)比中美教材中的“焰色試驗(yàn)”的啟示

人教版教材與傳統(tǒng)化學(xué)教材相比，比較注重對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)及各方面能力的培養(yǎng)，但與美版教材相比，依然存在一些不同之處。

1．以學(xué)生為本，注重能力培養(yǎng)。美國(guó)實(shí)驗(yàn)偏向于對(duì)身體無(wú)害的材料作為實(shí)驗(yàn)素材，從學(xué)生本身出發(fā)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與生活經(jīng)驗(yàn)緊密聯(lián)系，很容易激發(fā)學(xué)生的探究欲望，啟迪學(xué)生思維。從我國(guó)的教材來(lái)看，優(yōu)點(diǎn)是比較注重學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，重視操作技能的訓(xùn)練，教材編寫(xiě)者嘗試設(shè)計(jì)或改進(jìn)了一些實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)的重視。

2．現(xiàn)行高中化學(xué)人教版教材根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)，但由于條件限制，個(gè)別實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生探究能力要求不高，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能無(wú)法得到訓(xùn)練提升。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)除了要考慮科學(xué)性，還要注意：實(shí)驗(yàn)材料易得、實(shí)驗(yàn)藥品便宜、實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)化、實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便、實(shí)驗(yàn)步驟簡(jiǎn)單和實(shí)驗(yàn)時(shí)間短等問(wèn)題，這樣才能夠有效提高實(shí)驗(yàn)的可行性。

3．美國(guó)教材整體上非常重視實(shí)驗(yàn)安全性教育，注重對(duì)學(xué)生安全的保護(hù)，對(duì)于實(shí)驗(yàn)安全性的考慮面面俱到。把相關(guān)的安全注意事項(xiàng)、安全警示圖標(biāo)融人到實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，學(xué)生可以自主地預(yù)習(xí)，熟悉做實(shí)驗(yàn)之前相關(guān)的安全問(wèn)題，這樣不僅增強(qiáng)了學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)的信心，也提高了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主動(dòng)性和探究能力。我國(guó)教材也很重視實(shí)驗(yàn)安全，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中加大了對(duì)實(shí)驗(yàn)安全的關(guān)注，涉及實(shí)驗(yàn)規(guī)則、實(shí)驗(yàn)安全以及儀器的使用方法等。

4．新課程倡導(dǎo)教師“用教材”教而不是簡(jiǎn)單的“教教材”。教師要?jiǎng)?chuàng)造性地使用教材，適當(dāng)對(duì)教材所選實(shí)驗(yàn)進(jìn)行取舍，改進(jìn)一些不適合學(xué)生完成的實(shí)驗(yàn)。在使用人教版教材時(shí)，可以借鑒美國(guó)教材實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思想、方法引入到教學(xué)中，更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和探究能力?？梢試L試對(duì)教材知識(shí)進(jìn)行重組和整合，不斷拓寬學(xué)生實(shí)驗(yàn)的時(shí)空，密切聯(lián)系實(shí)驗(yàn)與生活的關(guān)系，改變實(shí)驗(yàn)遠(yuǎn)離生活的現(xiàn)狀，讓科學(xué)探究走進(jìn)學(xué)生生活，使科學(xué)探究成為解決生活問(wèn)題的方法與手段。