章國華

(江蘇省連云港高級中學(xué) 222002)

科學(xué)方法是人類在認(rèn)識和改造世界過程中遵循或運(yùn)用的、符合科學(xué)一般原則的正確方法.科學(xué)方法是科學(xué)的靈魂，是人類智慧的結(jié)晶.科學(xué)方法與科學(xué)知識相伴而生，在化學(xué)教學(xué)過程中不僅要進(jìn)行知識的傳授更應(yīng)注重對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育.

一、在學(xué)中做——寓科學(xué)方法教育于知識學(xué)習(xí)之中

在學(xué)中做，指的是科學(xué)方法的教育應(yīng)與學(xué)生對化學(xué)知識的學(xué)習(xí)兩者有機(jī)結(jié)合起來.科學(xué)方法的教育不能脫離具體的化學(xué)知識，不能空談科學(xué)方法，而應(yīng)將科學(xué)方法滲透在知識學(xué)習(xí)之中.

教師在教學(xué)過程中要有意識地對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育，寓科學(xué)方法教育于知識學(xué)習(xí)之中，這樣學(xué)生就不是空洞的學(xué)習(xí)科學(xué)方法，而是應(yīng)用科學(xué)方法，把科學(xué)方法作為學(xué)習(xí)的工具，在具體的實踐中學(xué)習(xí)并使用科學(xué)方法.

例如，在學(xué)習(xí)金屬鈉的性質(zhì)時，筆者采用基于事實的推理、論證、實驗驗證的思路設(shè)計教學(xué)，片段如下：

師：展示一瓶金屬鈉并告知金屬鈉的保存方法，仔細(xì)觀察，由金屬鈉保存在煤油中這一現(xiàn)象，試推測金屬鈉有何物理、化學(xué)性質(zhì)？

生：白色固體，密度比煤油大，不溶于煤油，與煤油不反應(yīng)，應(yīng)能與氧氣在常溫下反應(yīng)等.

師：特殊的保存方法，煤油起到了隔絕外界環(huán)境的作用，推測鈉在常溫下能與氧氣反應(yīng)，說明金屬鈉性質(zhì)非常活潑，那么還有哪些事實能證明你的推測呢？

生：金屬活動順序表.

在上述教學(xué)過程中，教師通過一系列有層次的問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、推理、論證，使學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識的過程中也接受了科學(xué)方法的教育.教師在教學(xué)過程中可以根據(jù)所授知識的特點并結(jié)合教學(xué)實際積極創(chuàng)設(shè)情境，或有意訓(xùn)練或潛移默化，使學(xué)生逐漸接觸、了解、認(rèn)識、掌握一些基礎(chǔ)的科學(xué)方法，在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用科學(xué)方法來進(jìn)行化學(xué)知識的學(xué)習(xí)，最終提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).

二、在做中學(xué)——通過“做科學(xué)”來學(xué)習(xí)科學(xué)方法

在做中學(xué)指通過教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計讓學(xué)生作為發(fā)現(xiàn)者、研究者來進(jìn)行科學(xué)研究，通過“做科學(xué)”來學(xué)習(xí)科學(xué)方法.

例如，在學(xué)習(xí)氣體摩爾體積、阿伏伽德羅定律時，筆者將“阿伏加德羅定律”設(shè)計為科學(xué)發(fā)現(xiàn)的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用觀察、抽象、假說、驗證等科學(xué)方法發(fā)現(xiàn)規(guī)律.片段如下：

師：用霍夫曼電解水裝置進(jìn)行電解水及電解飽和食鹽水實驗，觀察不同時間氣體體積變化，比較氫氣和氧氣及氫氣和氯氣的體積關(guān)系

生：氫氣與氧氣的體積比約為2∶1，氫氣與氯氣的體積比約為1∶1

師：對照兩個方程式中氫氣與氧氣及氫氣與氯氣的物質(zhì)的量之比，你能得出什么結(jié)論？

生：氫氣與氧氣的體積比與物質(zhì)的量之比相等均為2∶1；氫氣與氯氣的體積比與物質(zhì)的量之比相等均為1∶1

師：至此，你有怎樣的發(fā)現(xiàn)，其中是否有一定的規(guī)律呢？

生：氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比.

師：如果氣體在不同的溫度和壓強(qiáng)下比值還是否相等？

生：氣體體積和溫度、壓強(qiáng)有關(guān)，同溫同壓下，不同氣體的體積之比與物質(zhì)的量之比相等.

師：這個結(jié)論是否正確呢？是否適用于所有的氣體呢？固體、液體是否適用呢？你如何驗證？

生：積極思考，體積、物質(zhì)的量都是對物質(zhì)多少的描述，可計算驗證.

生：展示計算結(jié)果，歸納總結(jié).

生：同溫同壓下，1mol不同的固體、液體體積相差較大，而1mol氣體的體積數(shù)值非常接近.說明上述結(jié)論只能適用于氣體，即同溫同壓下，氣體的體積之比等于氣體的物質(zhì)的量之比.

師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中相關(guān)內(nèi)容，并做出解釋.

生：影響液體、固體體積的主要因素為微粒數(shù)目和微粒大小，不同液體、固體的微粒大小不同，所以等物質(zhì)的量的液體或固體的體積差別較大.

生：影響氣體體積的主要因素為分子數(shù)目和分子間距.當(dāng)溫度壓強(qiáng)一定時，不同氣體分子間距可看作是相等的，這時影響氣體體積的因素僅為分子數(shù)目，所以氣體體積與分子數(shù)目成正比關(guān)系.即同溫同壓下，氣體的體積與分子數(shù)目及氣體的物質(zhì)的量成正比關(guān)系.

師：表1中1mol氣體在1.01×105Pa、273K 時體積均約為22.4L，其他氣體是否也如此呢？為什么？

生：1.01×105Pa、273K 時即溫度、壓強(qiáng)一定，此時不同氣體分子間距可看作是相等的且有確定的值，所以1mol氣體在1.01×105Pa、273K 時體積有確定的值，約為22.4L.

從對實驗事實的觀察分析中敏感的發(fā)現(xiàn)可能具有的規(guī)律，再經(jīng)過合理的假說、驗證，最終尋求理論解釋的過程中，學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)了阿伏加德羅定律，對科學(xué)方法有了具體的認(rèn)識，體驗了科學(xué)發(fā)現(xiàn)的樂趣，感受了科學(xué)方法的魅力.

在“阿伏加德羅定律”的教學(xué)中，從提出問題開始到解決問題為止，學(xué)生始終處于積極思考、積極探索的學(xué)習(xí)情境中，將學(xué)生學(xué)習(xí)知識的過程轉(zhuǎn)化為發(fā)現(xiàn)知識的過程，變學(xué)科學(xué)為“做科學(xué)”.

在“做科學(xué)”的過程中學(xué)生體驗了較為完整的科學(xué)探究過程.在這個過程中學(xué)生接觸并運(yùn)用了各種不同科學(xué)方法，加深了對常用科學(xué)方法的理解和掌握；在“做科學(xué)”的過程中還培養(yǎng)了學(xué)生的問題意識、嚴(yán)謹(jǐn)求是的科學(xué)態(tài)度；最重要的是在“做科學(xué)”的過程中訓(xùn)練了學(xué)生科學(xué)的思維方法即如何去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題.對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)最終是讓學(xué)生能運(yùn)用科學(xué)方法解決實際問題，能從事力所能及的研究，而“做科學(xué)”的過程則是一種提前預(yù)演.

通過“做科學(xué)”來學(xué)習(xí)科學(xué)，可以有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生積極主動的參與到學(xué)習(xí)過程中去，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力.教師在教學(xué)過程中需轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，多嘗試，多實踐，多反思，將知識傳授設(shè)計成發(fā)現(xiàn)式教學(xué)模式，變學(xué)科學(xué)為“做科學(xué)”.

“在學(xué)中做，在做中學(xué)”，是在化學(xué)教學(xué)過程中對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育的具體做法，強(qiáng)調(diào)將科學(xué)方法教育與化學(xué)知識的學(xué)習(xí)相結(jié)合，將科學(xué)方法作為化學(xué)學(xué)習(xí)的工具，在學(xué)習(xí)中應(yīng)用，在應(yīng)用中學(xué)習(xí).

在高中化學(xué)的教學(xué)中，結(jié)合教學(xué)實際適時對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育不僅使學(xué)生知道知識本身是什么，而且知道知識是如何獲得的.在分析知識的產(chǎn)生和發(fā)展的過程中，不僅優(yōu)化了知識的學(xué)習(xí)過程，同時使學(xué)生獲得科學(xué)方法的教育，養(yǎng)成了科學(xué)的態(tài)度，最終提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).