李方彬
科学素养是人对自然界的总的看法,其核心要素是人的科学观,是“每个人所应具备的对科学的基本理解”,属哲学层次的观念,主要包括以下五大要素:科学知识、科学技能、科学方法、科学意识和科学品质。化学教学中的科学素养主要是指必要的化学知识、化学科学的思维方式、对化学科学的理解、科学态度和价值观,以及运用化学知识和方法解决问题的意识和能力。《义务教育化学课程标准(2011年版)》指出:“义务教育阶段的化学教育,不仅要引导学生更全面地认识物质世界的变化规律,而且要有助于学生更好地适应现代社会生活,提高学生的科学素养。”“为每一个学生提供平等的学习机会,使他们都能具备适应现代生活及未来社会所必需的化学基础知识、技能、方法和态度,具备适应未来生存和发展所必需的科学素养。”“义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素养为主旨,激发学生学习化学的兴趣,帮助学生了解科学探究的基本过程和方法,培养学生的科学探究能力,获得进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能。”在此,笔者对初中化学教学中提高学生科学素养作了一定的探索。
一、把握化学学科内涵,提高学生的科学素养。
化学科学素养属于科学素养范畴,是对科学素养的细化,并具有化学学科的具体内涵。学生通过学习初中化学,应具备的相关科学素养,主要包括以下三个方面的内容:
(1)认识身边的一些常见物质的组成、性质及其在社会生产和生活中的应用,能用简单的化学语言予以描述;形成一些最基本的化学概念,初步认识物质的微观构成,了解化学变化的基本特征,初步认识物质的性质与用途之间的关系;初步形成基本的化学实验技能,能设计和完成一些简单的化学实验。
(2)初步学会运用观察、实验等方法获取信息,能用文字、图表和化学语言表述有关的信息,初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工;能主动与他人进行交流和讨论,清楚地表达自己的观点,逐步形成良好的学习习惯和学习方法。
(3)保持和增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲,发展学习化学的兴趣;初步建立科学的物质观、增进对“世界是物质的”“物质是变化的”等辩证唯物主义观点的认识,逐步树立崇尚科学、反对迷信的观念。
二、科学设计教学目标,提高学生的科学素养。
《义务教育化学课程标准(2011年版)》要求:“科学设计教学目标,全面发展科学素养。”“科学素养的全面发展指的是学生在“知识与技能”“过程与方法”和“情感态度与价值观”等三个方面都得到和谐发展。”新课改的亮点之一,就是教学目标的变化。初中化学教学中知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维目标涵盖了初中学生化学科学素养的基本要求,应落实于初中化学教学,并依据初中化学教学的具体内容,“三足鼎立”,力戒形式化、表面化,应有机地整合于化学教学中。不重视三维目标或三维目标在教学中被机械的割裂开来,将无法实现学生化学科学素养在日常的化学教学中潜意默化的养成。要培养学生树立“知识就是力量”的观念,形成良好的科学道德。引导学生正确认识科学价值的双重性,它既可以造福人类,也可以危及人类。例如,在学习《空气》这一课题时,除了让学生认识“空气是一种宝贵的资源”广泛应用于生产化肥、化工产品、炼钢、石油加工、运输、电光源等领域,是人类生产活动的重要资源;但是,随着工业的发展,排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染让学生上网收集有关大气污染的资料,什么是了解大气污染?大气污染造成的危害?身边的大气污染事件?如何减少大气污染?建议写成小论文进行交流。还可以介绍德国化学家哈伯首先研究合成氨对社会发展所起的作用,也是他第一个制备了氯气,将之应用于纳粹德国发动的第一次世界大战。等等通过这样的介绍不但使学生认识到科学与现代文明的密切关系,还使学生认识到科学仅仅是一种工具,一种改造世界的手段,从而培养学生具有良好的科学道德。
三、开展科学探究活动,提高学生的科学素养。
科学探究是一种重要的学习方式,开展科学探究活动对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。化學实验探究正是紧紧抓住了学生的求知欲和好奇心,引导学生认识变化本质、探求知识内涵。在设计教学环节时,不仅要利用好已有的探究环节,还要充分挖掘问题情境,自行设计形式多样的问题情景,尽可能地将科学探究渗透在每一节课的每一个知识点上,并及时引导学生提出问题,寻求真知,从而最大限度地调动了学生学习化学的积极性、自觉性、创造性,变“要我学”为“我要学”,为学生留有发展的余地,最大限度地满足学生的需要。在教学过程中,我们不仅要注重课本上提及的实验、探究、讨论的条理分析,还要积极为学生设计更为生动有趣的探究实验,以便将理性的、难于理解的知识感性化、直观化。如在引导学生认识软水、硬水这一知识点时,为了现象明显,在肥皂水中滴入少许发泡剂(如甘油等),然后再分别滴入蒸馏水和学生自制的硬水中,震荡,学生观察到明显的现象,并且在硬水中有明显的分层现象:下层清澈而上层为絮状物。由此学生自然地接受了“衣服在硬水中用肥皂洗过后为什么发僵”的原因。通过一次次的实验探究,学生掌握了新知、提升了理解问题的能力,培养了学生提出假设、实验验证、分析论证、对比分析、总结归纳的能力;在一次次的实验探究中,学生将感性的认识提升到理性的认识,将模糊的知识梳理为清晰的知识框架,达到了有计划、有步骤地培养学生的科学探究能力,学习科学方法和养成科学态度的教学目的;在一次次的实验探究中,寓化学知识于现象中、寓化学技能于操作中、寓化学思维和化学思想于探讨交流中,寓教于乐,其乐融融。
四、转变课程教学方式,提高学生的科学素养。
《义务教育化学课程标准(2011年版)》指出:“教师应根据具体的教学目标、教学内容和学生的实际情况,灵活运用启发式、探究式、讨论交流等各种教学方式,引导学生开展自主学习、探究学习和合作学习,促进学生科学素养的主动发展。”传统教学采用的是“填鸭式”和“满堂灌”的方式,教师在讲台上不停地向学生灌输课本知识,整个课堂也是围绕教师进行的,学生只要负责在下面听就行。这不仅使学生学习的积极性受挫,还不利于学生思维的发展。为了更好地培养学生的科学素养,教师必须改变这种教学观念,保证整个课堂教学都为学生服务,不断开发学生思维,充分体现学生的主体地位,促进学生积极能动性的发挥,学生的科学素养才能得到提高。例如,在教授二氧化碳制取这个知识点的时候,第一节课我把原理和整个过程演示给学生看,并在课后布置任务,让每个学生课后自己设计一个发生装置来完成这个实验。到了第二天,令人惊喜的是每个学生都带来了自己的实验,并且大部分学生的发生装置都是成功的,而且有许多发生装置是我都不曾想到的。又如,在讲解溶解过程中吸热与放热过程这个知识点时,在演示完这个课堂实验以后,通过讲解内容让学生充分了解其中的化学知识和反应原理,并提出问题来开拓学生的思维,例如要求学生思考如果没有温度计,我们该如何判断这个化学反应是吸热还是放热。有的学生就提出用一个薄玻璃片放在发生装置的上面,看是否有水珠出现。这样互动的方式把教学重心从“教”变成了“学”,增强了学习的研讨性。做到了既突出化学学科特征,又重视探究学习活动。实现了科学素养教育中要求的重视化学科学方法和科学能力。
五、紧密联系生活实际,提高学生的科学素养。
初中科学是一门与我们的生活实际紧密联系的课程。在我们的日常生活中处处透着科学的影子。这些很平常的生活行为中,都蕴含着大量的科学知识。因此,我们在进行课堂教学的时候,可以充分的结合生活实际来培养学生的科学素养。例如,在学习了《常见的酸和碱》之后,老师可以让班上的同学以小组为单位开展讨论,除了书上提到的一些“酸和碱”之外,在生活中还要哪些地方用到了酸碱,它们有什么特殊的作用。引导学生感受化学知识对自己日常生活的帮助,激发其学习热情,在无形之中培养其学习积极性和科学素养。又如,在教学《自然界的水》这一知识点的时候,在课前就组织学生对我们学校周边的河流进行调查,探究这些河流究竟有多少是被污染的。而调查结果是让学生非常震撼的:原来周边的河流几乎都无一例外的被污染了。上课的时候,我又和学生探讨了水被污染的严重性和对我们人类的危害性。说到这里,学生的内心似乎都充满了担忧,自然而然就会对如何保护我们的水资源产生了浓厚的兴趣。于是我们在课堂上进行了很多关于水的保护相关的化学实验,学生的积极性都非常高。通过这样与学生的生活实际紧密联系的教学方式,不仅可以培养学生的动手操作能力,还可以拉近化学与生活的距离,让学生体会到化学是与生活息息相关的,不断培养学生的科学素养。
六、开展社会实践活动,提高学生的科学素養。
开展广泛的社会实践活动是提高学生科学素养的有效途径。(1)举办各种讲座。介绍科学家创造发明的经过,介绍科学家生平事迹,介绍当代新科技、新成果、新动向,从而深化对科学意义的认识,进一步激发科学兴趣。(2)广泛开展小发明、小制作活动。引导学生结合教材内容与生产和生活实际,自己设计,自找材料,自己动手进行小发明、小制作活动,如溶解时的热效应自制热盒,自制防毒面具,自制消毒装置等,通过活动使学生感到化学知识是那样的丰富多彩,使他们真正认识并自觉运用理论与实践相结合的科学原则,提高自身的科学素养。(3) 举行科技作品展览和评选科技作品,组织学生参加学科竞赛,以增加学生的科技竞争意识和扩大学生知识视野,还可以组织写小论文,总结知识,训练学生的科学表达能力。
总之,科学素养的提高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,才有助于提高学生的科学素养。