查明華 熊言林

查明華 熊言林

(安徽師范大學化學與材料科學學院,安徽 蕪湖 241000)

中圖分類號:O6-3文獻標識碼:A文章編號:1673-0992(2009)09-124-02

摘要:化學是一門以實驗為基礎的自然科學。新課程背景下,我們在教學中一定要利用化學學科的特點,利用化學實驗教學來有效培養(yǎng)和提高學生的科學素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞:新課程;化學實驗教學;科學素養(yǎng);培養(yǎng)策略

目前我國新一輪課程改革要求全面提高我國中小學學生的科學素養(yǎng)。那么,什么是科學素養(yǎng)呢?它是一個有著非常深刻豐富內(nèi)涵且很難準確說明的概念,不同時代和文化背景的人對其理解是不同的。

一、科學素養(yǎng)概念的發(fā)展、構(gòu)成要素和特征

科學素養(yǎng)一詞源自英文“Science Literacy”,最早提出“科學素養(yǎng)”這一概念的是1958年美國學者赫德教授,他認為:“科學素養(yǎng)”是“對科學與科學應用于我們社會經(jīng)驗里的了解”。目前我國《全日制義務教育化學課程標準(實驗稿)》明確指出:義務教育階段的化學課程以提高學生的科學素養(yǎng)為主旨。新課程從課程功能的角度將科學素養(yǎng)界定為“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”三個方面,通過這三個方面的目標來培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。

科學素養(yǎng)的構(gòu)成要素主要有:科學知識、科學品質(zhì)和科學能力。雖然人們對科學素養(yǎng)的定義千差萬別,但人們對科學素養(yǎng)的認識仍具有一定的一致性,主要表現(xiàn)在基礎性、豐富性、公平性、開放性、操作性,這便構(gòu)成了科學素養(yǎng)的特征。

那么國內(nèi)外科學素養(yǎng)的現(xiàn)狀如何,又存在哪些問題呢?

二、科學素養(yǎng)的現(xiàn)狀與問題

我國自20世紀90年代初開始借鑒國外公眾科學素養(yǎng)調(diào)查的指標體系和調(diào)查經(jīng)驗,于1992～2001年圍繞我國公眾(18～69歲)的科學素養(yǎng)基本狀況、我國公眾獲得科學技術(shù)信息的主要渠道以及我國公眾對科學技術(shù)的態(tài)度等問題對我國公眾科學素養(yǎng)進行過四次調(diào)查工作。調(diào)查結(jié)果顯示:我國公眾達到基本科學素養(yǎng)水平的比例在過去5年間平均每年增長0.24個百分點,從1996年的0.2%提高到2001年的1.4%。但與發(fā)達國家的差距仍很大,美國1990年已達7%。

在培養(yǎng)科學素養(yǎng)的過程中存在的問題主要有:一是科學素養(yǎng)被曲解。學生的科學素養(yǎng)應是包括知識、能力和非認知因素三個層面的個體素質(zhì)。二是學生發(fā)展片面化。將學生視做科學的附載體,而不是將科學作為學生發(fā)展的原材料。三是教育背離社會需要。片面強調(diào)知識與識記知識能力的科學素養(yǎng),不能形成具有正確的價值觀、情感和態(tài)度的社會人。

那么科學素養(yǎng)在學生的培養(yǎng)方面具有哪些作用呢?

三、科學素養(yǎng)的作用

1.科學素養(yǎng)是人才素質(zhì)的時代要求。目前在教育部已經(jīng)頒布的《基礎教育課程改革綱要》和《科學課程標準》中,都已將科學素養(yǎng)教育作為基礎教育階段的重要內(nèi)容。需要學科教師、班主任、教育管理部門和全體學生共同努力,全方位教育和多渠道滲透。

2.科學素養(yǎng)是終身學習能力形成的基礎。意大利學者埃特里?捷爾比認為終身學習“是21世紀的生存概念,強調(diào)具備終身學習的態(tài)度和能力,引導每個公民把終身學習作為生存責任和生存方式,提升其學習的自覺性和學習力?！睂W校教育是奠定學習者終身學習能力的基礎,科學素養(yǎng)所包含的正是訓練學生基礎學力的必不可少的因素。

3.科學素養(yǎng)是可持續(xù)發(fā)展觀的需要。可持續(xù)發(fā)展的觀念是新世紀經(jīng)濟建設、科技發(fā)展的主導思想,目的是為了解決日益嚴重的環(huán)境問題和逐漸增加的社會與經(jīng)濟發(fā)展需求間的矛盾。只有具備了科學素養(yǎng),才能用辯證的眼光看待科學技術(shù)對人類的利與弊,才會用可持續(xù)發(fā)展的方式去發(fā)展經(jīng)濟、使用科學技術(shù),才會形成可持續(xù)發(fā)展觀。

4.科學素養(yǎng)是人文精神內(nèi)核的需要?！翱茖W技術(shù)是槳,人文精神是舵?！眱H有科學技術(shù)是遠遠不夠的,科學技術(shù)必須受到人文因素的制約。因此,科學素養(yǎng)中滲透著人文精神的元素,人文精神是科學素養(yǎng)不可或缺的成分。利用科學史培養(yǎng)科學素養(yǎng)時,自然而然地就滲透著人文精神的培養(yǎng)。

化學是一門以實驗為基礎的自然科學,化學是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的主陣地,本文試從化學實驗教學的角度探討科學素養(yǎng)培養(yǎng)的策略。

四、化學實驗教學中培養(yǎng)科學素養(yǎng)的策略

1.以建構(gòu)主義理論作指導,培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。建構(gòu)主義者特別強調(diào)情境、協(xié)作、會話和意義建構(gòu)等四大要素。根據(jù)該理論,在化學新課程教學中培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),一要引發(fā)學生原有的認知結(jié)構(gòu);二要通過創(chuàng)設一定情境,通過協(xié)作、會話充分發(fā)揮學生的主動性、積極性和首創(chuàng)精神。

2.加強實驗教學,培養(yǎng)學生濃厚的科學興趣。認知心理學認為科學興趣是推動學生學習的一種最直接的動力,它促使學生積極地去學習科學知識,并從中得到滿足?；瘜W實驗是激發(fā)學生科學興趣的一個極有效途徑,新奇有趣的實驗能引起學生的直接興趣,使學生在好奇心的驅(qū)使下進行學習。

3.改進實驗裝置,培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。部分化學實驗進行理想化處理,這非常不利于培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。如:把實驗室制備的乙烯直接通入高錳酸鉀溶液、溴水中發(fā)生褪色現(xiàn)象,不能說明乙烯能使它們褪色。為此,我們在教學中因勢利導,提出如下題:①如何證明制得的乙烯氣體中混有雜質(zhì)氣體S02、C02?②如何除去乙烯氣體中混有的S02、C02?引導學生討論、分析、得出結(jié)論。

4.開展實驗探究,培養(yǎng)學生求知的科學方法。利用“實驗的探究性活動”有效地培養(yǎng)科學方法。如:利用實驗探究完成“過氧化鈉的性質(zhì)”教學。

(1)創(chuàng)設問題情景,激發(fā)探究欲望。教師表演魔術(shù)—滴水著火,學生觀察。

(2)實驗探究(學生活動,教師組織)

①問題情景再現(xiàn):學生分組再現(xiàn)上述實驗,教師提醒仔細觀察。

②探究方案設計:學生根據(jù)現(xiàn)象進行假設,設計方案,教師指導。

③實驗驗證假設:完成過氧化鈉與水的反應,檢驗生成產(chǎn)物。

④實驗

步驟:在盛有過氧化鈉的試管中滴入適量蒸餾水。

現(xiàn)象:產(chǎn)生大量氣泡,試管壁發(fā)燙;迅速將帶火星的木條伸入試管內(nèi),木條復燃;在所得溶液中加入紫色石蕊試液,溶液變藍。

結(jié)論:反應是放熱反應;反應產(chǎn)生氧氣;有堿性物質(zhì)生成。

⑤結(jié)論:過氧化鈉與水能反應,反應放出的熱量使棉花達到著火點,放出的氧氣使棉花迅猛燃燒。

(3)發(fā)展應用

將一長玻璃管插入包有過氧化鈉粉末的棉花中,并瞄準過氧化鈉吹氣。在教師指導下,這樣既可提高學生思維邏輯性、深刻性和創(chuàng)造性,更能培養(yǎng)學生求知的科學方法。

(4)拓展、延伸課外實驗。課外實驗是指教師不現(xiàn)場指導下,學生在課外用一些簡單易找的器材,獨立完成設計、制作、操作并得出結(jié)論的實驗。如:學習溶液的酸堿性實驗時,可讓學生用pH試紙檢測當?shù)匚廴舅?、雨水或土壤的pH,分析原因并提出解決辦法,將實驗的方法和結(jié)論寫成論文等,從而有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)造精神、提高學生的動手能力。

5.增強實驗創(chuàng)新,培養(yǎng)學生勇于質(zhì)疑的科學精神。學起于思,思源于疑。認知心理學告訴我們,質(zhì)疑是探求真理的前提和基礎。要培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),就必須培養(yǎng)他們勇于質(zhì)疑的科學精神。在這方面,實驗同樣發(fā)揮了它的優(yōu)勢。例如:在驗證過氧化鈉性質(zhì)的實驗中,學生要檢驗過氧化鈉與水反應生成的氫氧化鈉,一般會選擇酚酞,此時酚酞通常會先變紅后褪色。有的同學解釋:過氧化鈉有漂白性,過氧化鈉使紅色酚酞褪色。而有些同學卻提出疑問:“在過氧化鈉與水反應后的澄清溶液中加入酚酞,紅酚酞也會褪色,其原因也是因為過氧化鈉的緣故嗎?”

培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)是社會發(fā)展的需要,是時代賦予我們的責任,我們要抓住機遇,迎接挑戰(zhàn)。學校教育是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的主陣地,在教學中,我們一定要利用化學學科的特點,積極探索、不斷創(chuàng)新,采取各種有效措施,有效培養(yǎng)和提高學生的科學素養(yǎng)。

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