浅谈化学教育与学生科学素养的培养

孔繁茂

我国著名无机化学家和化学教育家戴安邦说:“只重视传授化学知识和技术是片面的化学教育.全面的化学教育要求化学教学既传授知识和技术,更训练科学方法和思维,还培养科学精神和品德.”这段话指出了化学教学的正确方向,同时又简明地概括出科学素养的基本内容.怎样培养学生的科学素养,笔者从教师如何就化学教学与学生科学素养的培养谈几点自己的看法.

一、创设问题情境,激发学生好奇心,培养学习兴趣

爱因斯坦有句至理名言:“兴趣是最好的老师.”古人亦云:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者.”保持和增强学生对生活和自然中化学现象的好奇心和探究欲,发展学习化学的兴趣,是化学课程目标的基本要求.兴趣是个体积极探究某种事物或进行某种活动,并在其中产生积极情绪体验的心理倾向,也是人成长的起点.学生一旦对学习发生兴趣,就会充分发挥自己的积极性和主动性,对学习效果、智力发展和未来的成就都有重大影响.只有学生对科学有着强烈的探索兴趣和欲望,才可能激发创新潜能,而培养兴趣的关键在于创设问题情境,激发学生的好奇心,使学生形成主动探索的心理愿望.

在化学教学中,演示实验、探究实验,化学问题、小故事、科学史实、新闻报道、实物模型和影像资料等等,都可以用于创设问题情境,激发学生的好奇心.例如,在学到氧气的知识时,讲述氧气发现史的故事及臭氧层的有关热点知识;在学到水、氢气的知识时,讲述近期发生的重大水污染事件,氢气在日常生活中的应用以及氢能源利用的有关报道并播放相关的影视资料;在学到分子和原子的知识时,演示品红在水中的扩散实验,展示自制的水分子、氧分子和氢分子模型;在学到金属材料的知识时,展示金项链、银项链、铜导线、铝导线、铁锅、保险丝等等实物,以及金属物理性质对照表和金属之最表;在学到金属资源的保护的知识时,组织学生提前一周对铁钉的生锈条件进行探究,并在课堂上展示学生的实验探究成果,展示学生拍摄的铁生锈和防止铁生锈方法的图片等.教学中也可以通过精心设计的富有思考性和启发性的问题来创设情境,如“蘸有酒精的手帕为什么烧不掉?”、“为什么在新制的氧化钙中加入水能煮鸡蛋?”等.

通过创设贴近学生生活的问题情境,诱发学生的好奇心和求知欲,丰富学生的想像力,使他们能主动去探究,获取科学知识,提高科学素养.在创设问题情境时,应力求真实、直观而又富有启迪性,同时还要遵循由易到难、由浅到深的教学原则.

二、注重科学方法教育,积极开展科学探究,培养学生探究能力

科学方法是指人们对客观事物进行探究的各种方法.学生掌握了科学方法,就能更快地获得知识,更透彻地理解知识.学生一旦将科学方法内化为自己的思维方式就能促进智力的发展.因此,教师在教学中应充分利用和挖掘教材中的科学方法教育因素,抓住知识与方法的结合点,以具体的教学内容为依据,采用不同的教学方法和手段,适时点拨,让学生在获取知识的同时掌握不同的科学方法,使学习知识的过程成为掌握科学方法,提高科学素养的过程.例如:在学到物质的变化和性质的知识时,通过湿衣服晒干了、木条燃烧、铁生锈、玻璃破碎等日常生活现象,以及水的沸腾、胆矾的研碎、胆矾溶于水后滴加氢氧化钠溶液和石灰石与稀盐酸反应并将气体通入澄清的石灰水等实验现象的观察和分析,使学生理解化学变化、物理变化的概念,同时也培养了学生科学的观察和分析能力,使学生受到科学态度和科学方法的教育.

科学探究是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动.主要指的是学生从问题或任务出发,积极主动地通过形式多样的探究活动,以获取知识和技能、发展能力、培养情感体验为目的的学习方式.《化学课堂标准》将科学探究列入内容标准,旨在转变学生的学习方式,使学生积极主动地获取化学知识,激发学习兴趣,培养创新精神和实践能力.因此,教师在探究性教学中,要关注学生的探究过程,让学生充分地经历、体验与感悟.使学生变被动接受知识为主动获取知识,培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神.例如:在探究用高锰酸钾制取氧气及氧气的性质时,发现木炭和铁丝在氧气中能剧烈燃烧.针对此现象学生提问:氧气有什么性质?教师抓住这一问题,引导学生猜想假设,并根据自己的猜想假设,设计实验方案、进行探究实验、观察分析实验现象、总结实验结论,验证自己的猜想假设.此外,还可以鼓励学生进行以课题研究为形式的自主探究活动.在教师的指导下,学生根据各自的兴趣、爱好和条件,选择不同研究课题,组成课题组,像科学家那样独立自主地开展研究.如“土壤中有什么”等可用于自主探究学习.让学生充分体验与探究,教师在学生的探究过程中只起指导作用,根据学生的实际状况不断掀起探究活动的矛盾,不断制造“问题”,不断激起学生的探究欲望.

在探究活动中,学生探究能力的培养,需要经历由易到难,由“扶”到“放”的过程,应该循序渐进.对于学生提出的问题、假设等,不论多么简单可笑,教师都不要轻易否定、压服,而是要让学生设法通过多种途径收集证据和设计实验来验证,从而促进学生在理解领悟的基础上主动转变观念.这样学生才有可能养成尊重事实、敢于批判和实事求是的科学态度,从而培养学生的科学能力和科学品质.

三、加强化学教学与生活、科学技术和社会的联系,培养科学意识

化学是自然科学的重要部分,化学科学知识的发展与日常生活、科技发展和社会发展进步密不可分,同时,化学知识也在学生的日常生活和科学技术、社会生活与生产中有着广泛应用,化学对科技进步和社会发展具有极大的影响.因此,将化学与学生生活和科学技术、社会相融合具有巨大的优势和可行性.

如在学习有机合成材料时,可让学生讨论与其联系的生活问题:合成材料在日常生活中的作用、废弃的现象及危害、防止“白色污染”的措施等;联系的社会问题:合成材料是以石油为原料,而石油资源是有限的,因种种原因产生的合成材料废弃物的量巨大,如何保护石油资源;联系科学和技术问题:如何化解“白色污染”物,回收、再利用废弃合成材料等.在学习爱护水资源时,带学生到污水处理厂感受水污染的危害,了解水污染的来源和治理方法,通过影视资料感受水资源的短缺,分析水资源短缺的原因,提出解决水资源短缺的方法,讨论节约用水的途径和措施等.教学中还可以通过丰富多彩、形式多样的活动将化学知识与生活、科学技术活动、社会实践紧密联系起来.

通过化学教学实践,可以帮助学生正确理解化学在社会发展中所起的作用,能从化学的视角去认识科学、技术、社会和生活方面的有关问题,了解化学制品对人类生活、身体健康的影响,懂得运用化学知识和方法去认识、保护环境,治理环境污染,合理地开发和利用化学资源,造福人类社会,增强学生的社会责任感,使学生在面对与化学有关的社会问题时,能做出更理智、更科学的决策,提高学生的科学素养,这对学生的终身学习和全面发展具有重要的现实意义.

总之,在化学教学中培养和提高学生的科学素质是时代的要求,在教学过程中重视对学生科学能力的培养是教师的责任.但科学素养的培养、提高并非易事,而是一项长期而艰巨的工程,我们只有不畏艰辛、勇于创新,在教学过程中,注重与教学内容的有机融合,注意方法上的灵活性,形式上的多样性,才有助于培养和提高学生的科学素质.

(责任编辑:易志毅)