張 楠

摘 要:科學素養(yǎng)由科學知識、科學能力、科學方法、科學意識和科學品質(zhì)五大要素構(gòu)成。化學是一門基礎自然科學,化學科學的原理、觀點和方法,也是一般公民科學素養(yǎng)的重要組成部分。我國新的中學化學課程標準明確提出以提高學生的科學素養(yǎng)為宗旨。因此每一位中學化學教師,在學科教學中培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),是義不容辭的責任。

關(guān)鍵詞:化學教學;科學素養(yǎng);科學意識;科學能力;科學品質(zhì)

科學素養(yǎng)(Scientific Literacy):指能運用科學原理和方法解釋或處理生活和工作中的常見問題,其重點在于對科學的態(tài)度,觀察和思考問題的科學性,以及批判精神。

我國有學者認為,可把科學素養(yǎng)分成四個方面來闡述:一是科學知識、技能和科學方法,二是科學能力,三是科學觀,四是科學品質(zhì);還有專家把科學素養(yǎng)的結(jié)構(gòu)劃分為知識結(jié)構(gòu)、智力結(jié)構(gòu)和非智力結(jié)構(gòu)來論述。

結(jié)合國內(nèi)外專家、學者對科學素養(yǎng)內(nèi)涵的觀點,聯(lián)系我國教育、教學的實際情況,有學者提出,應該把科學與社會、技術(shù)關(guān)聯(lián)的觀點引入到對科學素養(yǎng)內(nèi)涵的理解中來,把這種內(nèi)涵稱為科學意識。因此,目前對科學素養(yǎng)的普遍認識是:科學素養(yǎng)由科學知識、科學能力、科學方法、科學意識和科學品質(zhì)五大要素構(gòu)成,這五大構(gòu)成要素構(gòu)成一個相互聯(lián)系、相互影響的有機整體。

在這五大構(gòu)成要素中,科學知識是基礎,是培養(yǎng)和形成其他要素的載體;科學能力是核心,包括各種科學思維能力和科學實踐能力等內(nèi)容;科學方法是科學素養(yǎng)的重要組成要素,是科學的認識方法;科學意識和科學品質(zhì)是科學素養(yǎng)的重要表現(xiàn)形式,而科學意識又包含科學的世界觀、在社會生產(chǎn)及生活中有理解和應用科學的意識等內(nèi)容;科學品質(zhì)則主要指科學態(tài)度、精神以及對科學的興趣、情感、動機等內(nèi)容。

我國的《化學課程標準》明確指出:高中化學課程在九年義務教育的基礎上,以進一步提高學生的科學素養(yǎng)為宗旨,激發(fā)學生學習化學的興趣,尊重和促進學生的個性發(fā)展;幫助學生獲得未來發(fā)展所必需的化學知識、技能和方法,提高學生的科學探究能力;在實踐中增強學生的社會責任感,培養(yǎng)學生熱愛祖國、熱愛生活、熱愛集體的情操;引導學生認識化學對促進社會進步和提高人類生活質(zhì)量方面的重要影響,理解科學、技術(shù)與社會的相互作用,形成科學的價值觀和實事求是的科學態(tài)度;培養(yǎng)學生的合作精神,激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能,提高學生的實踐能力。因此在化學教學中培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),有著非常重要的意義。

在化學教學中培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

一、在化學課程中培養(yǎng)學生的科學意識

科學意識就是從科學的角度理解問題、分析問題和解決問題的思想觀念及其行為。科學意識也是科學素養(yǎng)的重要表現(xiàn)形式,教會學生知道化學與日常生活、生產(chǎn)及社會的緊密關(guān)聯(lián)是化學課程的又一功能。因此,在教學中要高度重視化學與社會、生活的聯(lián)系。

例如:可以結(jié)合化學課程對學生進行環(huán)境教育,培養(yǎng)學生的環(huán)境意識。環(huán)境教育首先要使學生認識到保護環(huán)境的重要性,因此,環(huán)境危機意識是環(huán)境教育最適宜的切入點。全球的十大環(huán)境問題,其中有多項都可用化學知識來分析說明,使學生了解環(huán)境問題的前因后果及相應的解決辦法,進而關(guān)注這些問題,以達到培養(yǎng)學生的環(huán)境憂患意識的目的。如:教師可以結(jié)合鹵素知識介紹臭氧層空洞;結(jié)合二氧化硫性質(zhì)介紹酸雨;結(jié)合氮的氧化物性質(zhì)介紹城市環(huán)境污染;結(jié)合高分子聚合物介紹“白色污染”等等。

同時也要讓學生認識到科學技術(shù)是一把雙刃劍?？茖W技術(shù)的發(fā)展給人類帶來巨大的物質(zhì)財富,這是有利的一面;但是也帶來許多弊端:如磷元素是植物生長的營養(yǎng)元素,含磷化合物進入水體,少量促進植物生長,過量則使水中植物瘋長,引起水體富營養(yǎng)化,造成水體污染。我國生產(chǎn)的洗衣粉有些是含磷洗衣粉,它們的大量使用是造成水體污染的重要原因之一,而水體污染嚴重影響了人類的生存與發(fā)展。造成環(huán)境被污染破壞的原因還有社會因素,例如不加節(jié)制地開采、消耗各種天然資源,使我們面臨著能源危機、水源危機、礦產(chǎn)資源危機。結(jié)合這些事實對學生進行可持續(xù)發(fā)展的教育,使學生樹立起并從自己做起,從日常生活做起,愛惜一切資源的意識。

二、在教學中重視學生的探究過程,培養(yǎng)學生的科學能力

科學能力是科學素養(yǎng)的核心,化學科學能力是指學生在學習化學知識、應用化學知識解決實際問題的過程中,表現(xiàn)出的心理與個性特征。它包括對物質(zhì)形態(tài)與變化的觀察和感知;化學知識的記憶和想象;對微觀世界和化學現(xiàn)象的理解、概括、抽象、推理和論證;應用化學科學知識解釋客觀世界和解決實際問題的能力。在化學教學中,我們應從觀察能力、實驗能力、思維能力、自學能力等方面,培養(yǎng)和提高他們的化學科學能力。

為此,在教學中要改革傳統(tǒng)的教學模式,積極引導學生從客觀實際中探求知識,讓學生在收集信息、處理信息、親自動手實驗等探究過程中獲得新的知識。這樣他們得到的才可能不僅僅是知識,還有科學能力等。要把科學知識體系、學生的認知發(fā)展和社會的需要這三方面有機地聯(lián)系起來綜合考慮,重視學生的探究過程,將科學思維過程融入學生的知識結(jié)構(gòu)之中。這就要求教師在備課過程中,一定要認真規(guī)劃如何讓學生自主、探究、合作學習,即確定整節(jié)課的具體學習過程,使學生能圍繞著一個主題探究活動。

例如探究碘鹽中的碘元素究竟是以哪種微粒形式存在時,可分為以下幾個步驟:(1)創(chuàng)設情境,提出問題:通過教師創(chuàng)設問題情境,激發(fā)學生去探究碘鹽中的碘元素究竟是以哪種熟悉的微粒形式存在。(2)提出假設、猜想:在這個步驟中,鼓勵學生根據(jù)所學的知識,展開豐富的想象大膽進行猜想。只有這樣,才能使學生的能力得到提高。學生經(jīng)過思考提出如下假設:①I2的形式;②IO3-的形式;③I-的形式;④I-、IO3-共存的形式……(3)設計實驗方案:學生根據(jù)自己的假設,分小組設計實驗方案,以小組為單位進行匯報,小組間進行相互評價、分析,最終形成正確的實驗方案。在這一過程中盡量地展現(xiàn)學生的思維,通過學生與學生的交流、評價、相互補充形成正確的認識。教師要創(chuàng)設各種學生需要的條件,為學生解決問題提供幫助,調(diào)動學生積極參與學習過程。這一階段教師還應幫助學生修正方案,不斷調(diào)整學生的探索目標和課題既定目標之間的偏差。(4)實驗驗證階段:學生根據(jù)上述實驗設計方案進行實際操作。在這一階段重點培養(yǎng)學生的實驗動手能力和觀察能力。(5)得出結(jié)論:學生通過對實驗現(xiàn)象的分析和討論,得出共同結(jié)論,加碘鹽中碘元素不以I2、I-存在,也不可能I-、IO3-共存。加碘鹽中碘元素以IO3-形式存在(IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O)。由于IO3-不穩(wěn)定,故加碘鹽在菜出鍋前加入更好,可以防止IO3-受熱分解。

三、在化學課程中培養(yǎng)學生的科學品質(zhì)

科學素養(yǎng)的重要表現(xiàn)形式還有科學品質(zhì)?？茖W品質(zhì)主要指科學態(tài)度、精神以及對科學的興趣、情感、動機等內(nèi)容。我國著名的無機化學家、化學教育家戴安邦先生,早在1934年就在《科學教育》雜志上提出:“科學教學不單只傳授知識,而要進行全面的教學,包括人的科學思想和品德的培養(yǎng)?！边@反映了他早期的教書育人的思想。經(jīng)過數(shù)十年的實踐,1989年他又在《大學化學》上撰文,認為:“只傳授化學知識和技術(shù)的化學教育是片面的,全面的化學教學要求既傳授化學知識和技術(shù),更訓練科學方法和思維,還培養(yǎng)科學精神和品德?！币虼?我們應該給學生提供盡可能多的活動方式和活動機會,使學生在科學實踐中鍛煉、學習和體驗,使他們在實踐中享受科學探索的樂趣,在實踐中萌生科學精神。

在化學教學中,培養(yǎng)學生樹立科學態(tài)度,有助于學生將來以科學的眼光看待、處理事務。如在實驗教學中,要求學生認真記錄實驗中觀察到的各種現(xiàn)象,當實驗現(xiàn)象與所學理論有不同時,要認真分析研究;當實驗失敗時,要及時查找實驗失敗的原因,重新實驗。使學生養(yǎng)成在科學研究中實事求是的認真態(tài)度。

人們對某種事物或活動的本身或結(jié)果感興趣,會促使其持續(xù)積極地進行下去。培養(yǎng)學生對化學的興趣和愛好,對于學生學好化學有很大的幫助。在化學教學中,教師要盡可能地激發(fā)學生對化學的興趣?；瘜W是以實驗為基礎的自然科學,化學實驗在化學教學中占了很大比重,有很多實驗具有鮮明的實驗現(xiàn)象,通過教師的演示和學生自己實驗,可以激發(fā)起學生對化學的興趣。在科學技術(shù)高速發(fā)展的今天,新的科技產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),其中有許多都與化學密切相關(guān):如具有絕熱性能的高分子材料等等。適當?shù)亟o學生介紹化學發(fā)展的前沿,可以使學生對化學的興趣不斷增強。

新的化學課程倡導從學生和社會發(fā)展的需要出發(fā),發(fā)揮學科自身的優(yōu)勢,將科學探究作為課程改革的突破口,激發(fā)學生的主動性和創(chuàng)新意識,促使學生積極主動地學習,使獲得化學知識和技能的過程也成為理解化學、進行科學探究、聯(lián)系社會生活實際和形成科學價值觀的過程。教師在教學中要根據(jù)化學學科的特點,結(jié)合學生的實際,有目的、有計劃地組織指導學生的學習活動,采取多種方式激勵他們學習的主動性和積極性,培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗能力、思維能力和自學能力等。同時,要重視對學生進行志趣、情感、意志、態(tài)度等方面的培養(yǎng)、教育,從而達到全面提高學生化學科學素養(yǎng)的目的。

[參 考 文 獻]

[1]中華人民共和國教育部.化學課程標準(實驗)[M].北京師范大學出版社,2003.

(責任編輯:張華偉)