王益勝
摘要:教學中注重實驗培養(yǎng)學生的科學方法和創(chuàng)新精神、注重培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)、滲透科學態(tài)度教育。
關(guān)鍵詞:實驗;科學;創(chuàng)新;思維;態(tài)度
2016年8月有幸進入西藏進行為期一年的教學生涯,帶著夢想來到這一神秘的土地。經(jīng)過一學期與西藏本地學生的相處和課堂教學,與各位分享一下西藏的點滴教學心得。
一、重視實驗培養(yǎng)學生的科學方法和創(chuàng)新精神
以實驗為基礎(chǔ)是化學教學的基本特征,化學實驗對激發(fā)學生學習興趣、啟迪學生思維、培養(yǎng)科學方法和創(chuàng)新精神均能產(chǎn)生積極有效的作用。在學校簡陋實驗室的基礎(chǔ)上我的教學實際中千方百計地提供給學生實驗的機會,讓學生親身體驗化學實驗操作過程,使化學創(chuàng)新式的學習過程成為一種“活、樂、動”的過程,在化學實驗操作過程中去發(fā)現(xiàn)新問題、萌發(fā)新思想、形成新思路、尋找新方法、開拓新領(lǐng)域、獲得新知識和技能。這種讓他們親自參與親身體驗的學習方法,極大地調(diào)動了他們學習的積極性,在知識的探究過程中,始終處于一種好奇和興奮的狀態(tài)當中,有效地激發(fā)形象思維,提高學習效率,這種學習模式,有利于矯正被動型接受式的學習情緒,使學生產(chǎn)生極大的學習興趣。
當然,學生的熱情被激發(fā)經(jīng)后,實驗探究就順理成章了,只不過學生基礎(chǔ)太過薄弱,引導學生發(fā)展思維時,先讓學生結(jié)合書本知識,緊密圍繞要解決的有關(guān)問題,尋找信息,尋求解決問題的方法。運用猜想、估計、推理等方式設(shè)計實驗,親身進入探究情境之中。其次,我還要根據(jù)這堂課的學習目標,提供相關(guān)的實驗條件。再次,我根據(jù)學生的探究情況,做適當?shù)狞c撥和指導,幫助學生解決學習中的疑難。
所以實驗中探究活動一定要圍繞學生感興趣的問題展開設(shè)計,目標明確、層次分明,這樣才能探有所得、究有結(jié)論。而學生在探究的過程中,必然會產(chǎn)生一系列的問題:如實驗操作失誤、現(xiàn)象理解的偏差經(jīng)及由實驗衍生出的知識問題。老師則要注意提煉,適時點撥和引導,組織學生討論尋求問題準確的答案。由于學生長期沉浸在自學自悟的認知探究活動中,學生學習中的問題就會越來越多,問題傾向就會越來越大,求知欲望就會越來越強烈。老師則要加強引導學生大膽發(fā)問,大膽想象,互相爭議,經(jīng)辯論和評價,有利于學生在探究的過程中,激發(fā)出多向思維和更換角度思考的能力;有利于形成和培養(yǎng)學生的問題意識,激發(fā)出學生勇于探索的科學精神,勇于表達和勇于表現(xiàn)的能力。在問題討論中養(yǎng)成合作探究、團結(jié)互助的良好習慣。
學生通過自主探究,問題討論,獲得比較圓滿的答案,從而產(chǎn)生了成功的喜悅,知識穎悟能力,學習自覺性必然增強。老師則要再次舉例,啟迪學生進行知識類比,讓學生通過聯(lián)想,形成“新”的發(fā)現(xiàn),得出“新”的規(guī)律,在面臨新的問題情境時,能迅速找出新舊知識之間存在的共同要素,從而確定所需解決的新問題可歸屬于已有的何類知識的延伸或擴展,使學生獲得的知識能合理遷移。
因而化學實驗在提高學生素質(zhì)上具有整體的、綜合的、獨創(chuàng)的功能,在化學教學過程中,要努力發(fā)揮化學實驗在探究性學習中創(chuàng)設(shè)問題情境、驗證假設(shè)或猜想等環(huán)節(jié)的作用,激勵學生改進實驗方案,引導他們通過實驗去發(fā)現(xiàn)和探究解決問題的方法,養(yǎng)成那種自覺的、勤奮的、實事求是的、不折不撓的勇于冒險的創(chuàng)新精神,從而在化學實驗中培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。
二、教學中注重培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)
我國著名無機化學家和化學教育家戴安邦曾經(jīng)說過:“只重傳授化學知識和技術(shù)是片面的化學教育。全面的化學教育要求化學教學既傳授知識和技術(shù),更能訓練科學方法和思維,還培養(yǎng)科學精神和品德?!边@段話指出了化學教學的正確方向,同時又簡明地概括出科學素質(zhì)的基本內(nèi)容。
因此,在教學中盡力做到兩點:
1、盡可能按照科學方法論組織教學過程
“鳥的翅膀無論多么完善,如果不依靠空氣的支持,就不能使鳥體上升。事實就是科學家的空氣,沒有事實,你們就永遠不能飛騰起來,沒有事實,你們的‘理論就是枉費心機?!保ò透β宸颍┪覀儽仨氂梦镔|(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)的基本事實來充實學生的頭腦,通過說服和教育使學生認識到基本化學事實的重要性,樂于和善于記住它們,是學好中學化學的堅實基礎(chǔ)。通過觀測和實驗,設(shè)計少量探索性實驗習題,逐步增加學生在實驗室里的實驗活動時間,是化學教學發(fā)展的一個方向。
按照科學方法論組織的教學過程,有思考、推理和實驗驗證,學生不是被灌輸者,沒有物質(zhì)和理論是“從天上掉下來”的感覺,而在某種程度上是發(fā)現(xiàn)過程的參與者。如果我們按照科學方法論來設(shè)計元素周期律的教學過程,那將會十分生動而在方法論上又富有啟迪。
2、突出科學思維在教學過程中的地位
科學方法的每一步都離不開科學思維的作用??茖W思維主要是邏輯思維,也有非邏輯思維。由實驗觀察搜集到的事實,在人腦中產(chǎn)生感性知識。這種知識只是對事物個體外表屬性的認識,大多數(shù)是片面的、非本質(zhì)的。要從豐富的感性知識中整理出規(guī)律來,就得借助邏輯思維(或稱抽象思維)。抽象思維揭示事物的全體和本質(zhì)以及內(nèi)在聯(lián)系。它主要包括比較、分析和綜合、抽象和概括、概念和判斷經(jīng)及推理等形式。
門捷列夫元素同期律是一個突出的范例,門捷列夫在前人工作的基礎(chǔ)上,對當時已知的六十多種元素及其化合物的性質(zhì)與原子量的關(guān)系進行更為廣泛的歸納,特別“單質(zhì)的性質(zhì)經(jīng)及各元素化合物的形態(tài)和性質(zhì),與元素原子量的數(shù)值成周期性關(guān)系”的規(guī)律。這是歸納的結(jié)果。然而這個定律最后建立和被公認則應(yīng)歸功于演繹推理。門捷列夫說:“定律的證實,只有靠它導出的推論才是可能的,否則就不可能也不能期待著在實驗中去證明這些推論”。如果我們按照科學方法的五個步驟來組織元素周期律的教學,并闡明其中推理方法,將會收到良好的效果。
科學思維也用非邏輯方法,即形象思維,它們主要是直覺、靈感和想象。形象思維在科學史上發(fā)揮過重大的作用,在現(xiàn)代科學研究中的地位更日趨重要。
為了培養(yǎng)和發(fā)展學生的思維能力,教師不僅要熟悉傳統(tǒng)的思維方法,而且應(yīng)該跟蹤思維科學的新發(fā)展,如創(chuàng)造性思維方法、模糊邏輯等等。
三、教學過程中滲透科學態(tài)度教育
我們把科學精神和科學品德合起來稱之為科學態(tài)度。我國經(jīng)濟和社會的發(fā)展需要大批各級各類合格的人才,“所有這些人才都應(yīng)該有理想、有道德、有文化、有紀律、熱愛社會主義祖國和社會主義事業(yè),具有為國家富強和人民富裕而艱苦奮斗的獻身精神,都應(yīng)該不斷追求新知,具有實事求是、獨立思考、勇于創(chuàng)造的科學精神?!保ā吨泄仓醒腙P(guān)于教育體制改革的決定》1985)這段話里所提到的科學態(tài)度的“追求新知”、“實事求是”、“獨立思考”、“勇于創(chuàng)造”等就是科學態(tài)度的部分內(nèi)容。科學態(tài)度是學生獲得鞏固的知識和技能的重要保證,科學態(tài)度有助于學生智力和能力的發(fā)展,科學態(tài)度也是現(xiàn)代社會公民必備的素質(zhì)之一。
尊重事實、尊重科學,一切科學理論都經(jīng)事實為依據(jù),又受事實的檢驗,事實是科學的基礎(chǔ)。所以尊重事實是最根本的科學態(tài)度??茖W容不得半點虛假,因此弄虛作假、浮夸等行為都是反科學的。為了尊重事實,要求學生做到:①不憑主觀臆造、書寫不存在的分子式和化學反應(yīng)式;②對于能夠發(fā)生的化學反應(yīng),要注意反應(yīng)物的狀態(tài)、濃度、溫度等條件;③真實地反映和記錄實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)。
由于尊重事實導致新的科學發(fā)現(xiàn)在科學史上屢見不鮮。英國物理學家瑞利曾從事測定主要氣體的密度。他發(fā)現(xiàn)從氨分解得到的氮氣密度為1.2505克每升,從而空氣用化學方法除氧和其它氣體后所得氮氣的密度為1.2572克每升。這兩數(shù)據(jù)表明從空氣得的氮氣要略生些,誤差僅為二百分之一(或0.5%)。這個細微的差別一般人會認為這是可接受的實驗誤差。但瑞利非常尊重事實,和化學家萊姆塞共同進一步研究,終于發(fā)現(xiàn)了第一個惰性氣體氬。這個發(fā)現(xiàn)也是一位物理學家和一位化學家真誠合作的勝利。
科學方法的本質(zhì)是實事求是。為了實事求是必須嚴肅認真、一絲不茍。要求學生做到:①在化學實驗中切實按照規(guī)范的動作進行操作,嚴格按照規(guī)定的劑量取用藥品,按照規(guī)定控制反應(yīng)條件。細致觀察、及時記錄,不放過稍縱即逝的實驗現(xiàn)象,養(yǎng)成良好的實驗習慣;②不要進行任何未經(jīng)許可的實驗;③對作業(yè)、考試題中的錯誤認真分析原因、加以改正。一切結(jié)論產(chǎn)生于調(diào)查研究之后,這才是嚴肅認真的學習態(tài)度。
不畏勞苦、善于協(xié)作、勇于創(chuàng)新是每個有成就的科學家大多具有的品質(zhì)。居里夫人堪稱是一位熱愛科學、對人類無私奉獻的偉大科學家。她和丈夫居里以部分薪金為科研費用,向校方借了間破舊板屋為“實驗所”,用簡陋儀器和她靈巧的雙手,不斷進行著艱辛的勞動。從1899年到1902年歷時四十多個月,終于從兩噸的廢礦渣中提煉出0.1克光譜純的氯化鐳,并測定了鐳的原子量。無可辯駁地宣告了新元素鐳的發(fā)現(xiàn)。居里夫人認識到鐳射線有很大的醫(yī)療價值,她放棄了為她的科學成果申請專利而公諸于世。她說鐳屬于世界,鐳應(yīng)該造福世界。
科學知識浩如煙海,發(fā)展又無止境,而一個人所知有限,一個人所能更是有限。社會上許多工作也常常需要共事者通力協(xié)作才能辦好??梢?,謙虛謹慎、樂于協(xié)作和善于協(xié)作,是未來科學工作者或現(xiàn)代社會勞動者之具備的一個科學素質(zhì)。應(yīng)該培養(yǎng)學生做到:①虛心聽取別人意見,吸收有益成分;②在解習題的討論中,學習別人的好方法充實自己;③在日常的學習和化學實驗中,互相討論和研究,彼此進行配合,在各種活動中真誠合作。
科技的發(fā)展和社會的進步都是創(chuàng)新精神作用的結(jié)果。銳意進取、勇于探索、敢于破舊立新,不斷用新方法解決舊問題等都是創(chuàng)新精神的表現(xiàn)。許多事例表明中學生不但有創(chuàng)新精神而有創(chuàng)新能力。我們可用這樣的事例來教育學生。
科學態(tài)度要求我們培養(yǎng)學生關(guān)心科學的社會效果,關(guān)心當代社會面臨的重大問題,關(guān)心如何保護人類的生存環(huán)境等。要讓學生認識科學技術(shù)和生產(chǎn)具有二重性??茖W技術(shù)和生產(chǎn)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:如環(huán)境污染、濫用化肥、濫用食品添加劑和造成溫室效應(yīng)…… 要對學生進行持續(xù)發(fā)展的教育,發(fā)展不能以犧牲環(huán)境為代價。并從自己做起,從日常生活做起:愛惜一切物資,節(jié)約用電,珍惜每一滴水……相信科學技術(shù)和社會各部門通力協(xié)作,最終會使地球依然是我們美麗的家園。
通過多年教學實踐,也是摸索的過程?,F(xiàn)代科技的不斷更新,也教師提出更高的要求,同時也提供了更廣闊的發(fā)展前景。教師要教給學生與自身必須不斷地學習相結(jié)合,必須與學生終生發(fā)展相結(jié)合。只有堅定走教學相長之路,才能引領(lǐng)學生步入化學這一浩瀚的大海,用從我們教師這學到的知識、技能和精神,暢游其中。從而師生各方面的素質(zhì)才能得到更快更全面地提高,綜合能力才能得到更好的增強。
參考文獻:
[1]2016年全國高考《考試大綱》、《考試說明》。
[2]1985年教育廳《中共中央關(guān)于教育體制改革的決定》。
[3]網(wǎng)絡(luò)查閱:化學科學家生平。