论高中化学教学中的“科学认识过程方法”

陈金春

[摘要]科学认识过程是化学研究与学习的重要过程，以材料的获得、加工与描述为内容的科学认识过程方法，是高中化学教学的重点之一。材料的获取方法是科学认识过程方法的基础，材料的加工方法是科学认识过程方法的核心，材料加工之后的描述，是科学认识过程方法的概括。

[关键词]高中化学；科学认识过程方法；材料

[中图分类号]G633.8 [文献标识码]A [文章编号]1674-6058（2017）23-0067-01

无论是传统教学中，还是在课程改革以及核心素养的培养中，科学方法及其体系在高中化学教学中都有着十分重要的地位。高中化学教学中，科学方法的教育具有层次性，通常认为其具有科学认识的一般过程与过程方法两个层面——“化学教育中科学方法教育的目标包括科学认识的一般过程和科学认识过程的方法两个层面”。因此，高中化学教师研究科学方法的教育，也需要从这两个层面来进行。对于一般认识，通常论述较多，本文侧重于对科学研究视角下的“科学认识过程方法”进行阐述。

一、材料的获取方法——科学认识过程方法的基础

化学研究作为一个科学认识的过程，其基础是研究材料的收集，化学教学也不例外。高中化学教学过程中如何获取材料呢？通常认为有两个思路：

一是直接获取。直接获取研究材料的方法就是观察与实验。在高中化学教学中，很多实验的设計都基于一个基本的目的——让学生观察。例如，在研究金属钠的性质时，教师常常将金属钠切开之后，让学生观察纯净的金属钠的颜色。学生通过比较就可以发现原来自己看到的“钠”其实是其氧化物——这个看就是观察，而这个观察在某种程度上使学生的认知出现了失衡，从而打开研究的思路。这些观察就是学生获取研究材料的过程，也是科学认识过程的开始。

二是间接获取。对于学生建构化学知识而言，仅有观察与实验这样的直接信息通道是不够的，还需要间接信息通道发挥作用。高中化学学习作为一个科学认识的过程，常常可以通过材料阅读来丰富学生的认知。目前，高中化学教材中设计了一些阅读材料，而各类评价题中所运用的情境，实际上也是学生获得材料的一个途径。如在化学污染与治理的相关知识的学习中，学生所接触的材料通常就是社会当中的一些实际事例，在对这些事例的研究中，学生可获得一些研究材料。

二、材料的加工方法——科学认识过程方法的核心

科学认识的过程，就是获取了材料之后再进行加工的过程。高中化学教学中，常用的材料加工大致可以分为两类：一类是非逻辑方法；另一类是逻辑方法。

非逻辑方法本身不是科学结论得出的有效方法，但却是科学认识过程不可缺少的方法，因为科学常常是从直觉、猜想、假说、模型等开始的，正是研究者在获得了研究材料之后，根据已有的经验与知识作出直觉性的判断，才形成了科学认识的基础。如在卤族元素性质的教学中，学生在了解了相关的材料之后，可以获得一个共性的认识，那就是不同的卤族元素，其原子结构表现出一定的相似性，即最外层电子的数目相同，且电子的层数与核电荷数表现出相同的递变性。于是学生就自然猜想：如果卤族元素单质与氢气反应，那应当对应着卤族单质的置换，从而初步判断卤族元素应当是一种活泼的非金属元素，且核电荷数越多，卤族元素的非金属性就越弱。

尽管这样的判断还没有经由实验的证实，但这毕竟是一个相对有效的、能够促进学生更好地建构化学知识的过程，其无论在化学研究中，还是在化学学习中，都是一个有价值的认识过程。当然，最终的化学知识体系的构建，还是需要严密的论证的，而这就需要逻辑方法来发挥作用了。从方法的有效性的角度来看，分析与综合、归纳与演绎、比较与分类等方法，都是既常用且有效的逻辑方法。高中化学教学中常常要对物质进行分类，这就是建立在比较基础上的分类，其结果通常被认为是合乎逻辑的、有效的。

显然，这里的材料加工其实就是一种高水平的思维活动，而化学学习作为一种认识过程，其最大价值就在于对化学现象的观察（思维材料的获得），对思维材料的加工，而加工的结果就会得出化学结论。

三、材料的描述方法——科学认识过程方法的概括

材料的描述方法其实很简单，就是用化学语言呈现整个科学认识过程的结果，用化学语言准确地描述对材料加工的结果。

例如，对元素周期律的描述，学生先获得卤族元素与碱金属元素的相关知识，借助已经获得的对元素周期的认识，去对更多的元素进行分析，如对碳、氮、氧元素的相似性性质的研究等，进而将已有的对元素周期性的认识上升为元素周期律。

总的来说，对材料的描述是科学认识过程的总结性工作，是材料获得与加工的言语体现，重在对化学语言的准确理解与运用，这需要在日常教学过程中跟学生强调化学语言的准确性，限于篇幅，本文不再赘述。

（特约编辑温简）endprint