劉在華
摘要:本文簡要分析了化學學科素養(yǎng)的涵義、化學學科觀念生成的有效途經(jīng)以及化學學科能力生成的有效途經(jīng)。以期能有利于培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。
關鍵詞:科學素養(yǎng);化學觀念;化學能力
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2014)07-0068
一、化學學科素養(yǎng)的涵義
1. 化學觀念:化學觀念是從化學的視角,闡述對自然、社會與化學學科的存在與發(fā)展的最基本的看法。化學觀念包括化學術語和化學學科的基本觀點以及理解化學是什么,化學有什么用,如何用等;它包含了對科學、工程、技術的一種意識;強調了化學與人的關系和化學作為一個載體的作用。
2. 化學能力:化學能力屬于綜合能力的種類,我們將化學能力分為對化學的認知策略、化學智慧技能、化學實踐方面的動作技能三個部分。
二、化學學科觀念生成的有效途經(jīng)
1. 立足社會事實,形成化學的基本觀念
從大的方面來看,它涵蓋了“公眾的科學素養(yǎng)問題、化學與社會的關系問題、環(huán)境保護與新型綠色化學問題、化學發(fā)展史與認識的問題”,也包括為什么要學好它、如何用化學的問題。
在課堂教學中,教師要確立大教育觀、確立學習化學是提高修養(yǎng)的一個方面的觀念;要充分引入社會事實資料,與衣、食、住、行等密切結合,不斷深入;要思路開闊、眼界遠大。
2. 解決沖突觀念,形成化學的本質觀念
(1)把握化學概念教學的關鍵點:化學概念本身是將化學現(xiàn)象、化學事實經(jīng)過比較、綜合、分析、歸納、類比等方法抽象出來的理論知識。它反映著化學現(xiàn)象及事實的本質,是化學學科知識體系的基礎。筆者認為,在課堂設計中,如何站在學生固有知識的層面上,認真思考學生的知識結構,找方法以實現(xiàn)宏觀、微觀、符號三重表征的形成與融合,以及想方設法地解決已有知識與實際本質知識的沖突。
(2)強化對化學物質世界的觀念與認識:化學基本觀念中包括原子守恒、能量守恒、電荷守恒、電子守恒等守恒觀念;包括物質的變化觀、組成和結構的主因觀、物質性質的主導觀、反應限度觀、原子經(jīng)濟性觀和持續(xù)發(fā)展觀。
在課堂教學中,需拓展視野、重視聯(lián)系,統(tǒng)籌安排及早培養(yǎng),聯(lián)系實際滲透觀念,并適當安排一些習題強化這些觀念。
三、化學學科能力生成的有效途經(jīng)
1. 認知策略——創(chuàng)新課程設計,激發(fā)求真精神
“教”與“學”要和諧地統(tǒng)一起來。在講究教的方法的同時,更多地考慮學生學的策略,注重教師與學生的認知策略的統(tǒng)一,不斷學習并掌握學習的一般性策略,使學生自如地運用對比、演繹、假設等方式來分析問題和解決問題。
激發(fā)學生的求真精神,是學生具有可持續(xù)學習興趣的重要動力,同時也是學生認識自然與社會的基本出發(fā)點。在理論教學上,許多問題在不經(jīng)意間都能激起學生學習科學的熱情,從而實現(xiàn)思想與學習行為上的統(tǒng)一。例如:(1)在完成鈉與水反應的實驗后,學生可能提出鈉能浮在水面上不能說明鈉的密度比水??;(2)教師寫出一個關于水的電離方程式,學生提問,難道不能電離成氫離子和氧離子?(3)用濃硫酸與乙醇反應制乙烯的實驗的同時,將氣體通入溴的四氯化碳溶液,這里使溶液褪色的一定是乙烯的作用嗎?也可能是SO2;(4)銅與濃硫酸反應,黑色物質、白色物質是如何形成的?(5)由學生制乙烯的實驗,乙醇的沸點是78℃,為什么可以加熱到170℃?
教師不能過分地強化主要現(xiàn)象、忽視次要現(xiàn)象,不能回避不安全因素和過分強調規(guī)范,要讓學生體驗化學,從體驗中求真。
2. 動作技能——強調探究過程,增強合作能力
手動才能心動,在玩中學、做中學、思中學,盡可能地給學生提供更多的探討問題和實踐的機會以及合作學習的機會。
(1)讓學生掌握一般探究思路,重視科學過程,強調科學方法。形成規(guī)律,建立模式,由普遍到特殊。
科學探究的一般過程是:問題——假設——計劃——事實——檢驗——交流,同時需要提供一定的學習模式,建立一定的常規(guī)思維方式。
(2)讓學生自由組合成實驗小組合作對象,面向全體學生。如對于氯氣這一堂課,易懂,學生易于自學。從制氯氣的原理到性質及相關實驗都可以層層推進,所以可以由學生在生生交流中得到解決。
(3)巧妙設置問題情境,引發(fā)探索熱情。舉例:①如何除去二氧化碳中少量的二氧化硫雜質?反過來又如何解決呢?②檢驗SO42-時,提供試劑:稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、氯化鋇溶液、硝酸鋇溶液,有哪些方案?哪種方案最合理?③如何從環(huán)保的角度,設計如何用銅制硝酸銅的方案?
(4)總結實驗設計技術的規(guī)律,學會舉一反三。首先,理解如啟普發(fā)生器的各種簡易圖、常見安全裝置等等。其次,掌握一般的實驗技術路線,以利于學生更好地解決探究過程中遇到的各種問題。
3. 開發(fā)創(chuàng)造思維,強化創(chuàng)造素質
創(chuàng)造性是一種再生性思維。首先,發(fā)散思維是創(chuàng)造力提高的重要思維方式。
高中生已具備了一定的化學能力,盡可能地放手讓學生自行解決問題或自由地提出問題。如在復習鋁章節(jié)時,突破原有知識網(wǎng)絡式的總結,讓學生分組討論:寫出如何制備Al(OH)3的可能方法。結果,有的小組竟然寫出了12種方法。
其次,把握教學時機,使學生充分開動腦筋。提出一個問題固為重要,但教師要在引導學生提出問題的同時,還要注意引導學生掌握解決問題的方式、方法。教學中要充分把握教學時機,讓學生自主學習,并通過自主學習過程,讓學生在教師引導下去自主體驗、探究、理解并形成觀念。
實例:(1)復習到亞鐵離子的性質,問題引入蘋果削皮后,顏色有什么變化,可能的原因是什么?講到維生素C,學生問到,維生素C有什么化學性質,結構如何?筆者讓學生查閱資料,從結構得出結論。之后,反問學生,你現(xiàn)在知道它的性質了,假如你不知道它的這些化學性質,如何驗證它可能有的結構呢?(2)鹵素間單質的氧化性強弱的教學,讓學生根據(jù)原理自行設計實驗,有的學生設計非常合理且有創(chuàng)造性;(3)在鋁的教學中,讓學生將鋁條放在硝酸汞溶液中浸過,并放在表面皿中,再滴入NaOH溶液,“白毛”為什么消失了?再滴一兩滴鹽酸溶液,又有什么現(xiàn)象?為什么?鋁的兩性問題在微型實驗的操作中很容易得到了解決;(4)關于溶液的酸堿性與PH值、溶液濃度的關系教學時,安排了這樣的訓練題:將PH=3的鹽酸稀釋為原溶液體積的10倍,求溶液的PH值,之后繼續(xù)問:稀釋100、1000、10000、100000倍呢?通過學生的計算,部分結果與實際發(fā)生了沖突,進一步強化了知識形成要以實際為基礎。(5)從看似一個簡單的計算題:足量的銅與一含溶質1mol的濃硫酸混合并加熱,問能產(chǎn)生二氧化硫多少摩爾?讓學生解決了之后,可能會有幾種答案,哪種是合理的呢?
化學觀念的有效生成,并不是一揮而就的。首先,教師的頭腦中必須要有新課程、新理念。其次,教師平時要注意搜集成功的案例,豐富自已的課堂,讓學生從實踐中出真知,讓學生善于發(fā)現(xiàn)問題、討論問題,得出事實的本質,從而逐步提高學生的化學素養(yǎng)。