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化學教學中培養和發展學生科學素養初探論文
對于中學生來說,科學素養是指學生在接受一定的科學知識的過程中所形成的適應社會發展和人類自身完善所需要的基本品質和能力。著名化學家戴安邦教授指出:“化學教學既傳授化學知識和技術,更訓練科學方法和思維,還培養科學精神和品德。”因此,在化學教學過程中,要根據化學學科的特點和學生的實際情況,優化課堂教學,精心設計教學過程,突出趣味性、全體性、全面性、探究性、過程性、實踐性,讓學生直接感受和體驗,探究和發現,以便激發學生的科學興趣,豐富學生的科學知識,發展學生的科學能力,訓練學生的科學方法,從而培養和發展學生的科學素養。
一、貼近學生生活,聯系社會實際,激發學生的學習興趣
化學是一門實踐性很強的自然學科。在學生的社會生活中,化學物質、化學現象、化學變化無時不在,無處不在。在教學中,設法把學生的課堂學習融入社會生活中,把學生的學習引入廣闊的生活實踐中去,培養學生用化學的眼光來觀察世界,用化學科學來實踐生活,在生活中學化學,使學生真正體驗到知識的價值,能有力地促進學生課堂學習的自覺性和主動性,是激發和維持學生課堂學習動機的不竭源泉。此外把學生的課堂學習融入社會生活中,廣泛地進行國情國力教育、愛國主義教育、環境保護及可持續性發展教育、化學史實教育等,這樣不僅能提高學生學習化學的興趣,更提高學生對化學的認識。
在化學教學中,從學生熟悉身邊現象入手,尋找新的視角和切入點,引導他們發現問題,展開探究以獲得有關的知識和經驗,使他們感受身邊的化學物質和化學變化,增強學習的興趣,加深他們對化學知識在生活實際中應用的認識。例如水是學生生活中熟悉的物質,在水的教學中,可以引導學生從化學的視角出發認識生活中的水,探究水的組成和性質,了解水的污染和污染源,了解保護水資源途徑和措施等。
化學是一門實用性很強的自然學科。人們生活所需的衣、食、住、行、用等都離不開化學。因此,化學教學只有密切與生產、生活聯系,樹立應用的意識,使學生覺得學有所得、學有所用,才能激發學生的學習興趣,提高學生創新地應用化學知識解決實際問題的能力。如在學到煤的內容時,可提出如下問題:①為什么我國許多城市都在取消或限制燃煤鍋爐的使用?②燃煤鍋爐使用過程中排放到空氣中的染污物有哪些?③用什么辦法可以減少二氧化硫對空氣的污染?④采取什么措施可以給煤脫硫?⑤在現有條件下可以用什么燃料代替煤?由于這些問題是從學生熟悉的與人類的生存息息相關的環境問題引入的,所以一開始學生就產生了強烈的探究興趣,隨著問題的不斷解決,學生的成功感不斷增加,又誘發了他們的創造興趣。學生將始終處于主動學習的境地,也就是“我要學習”。
由此可見,化學教學時一方面要充分發揮化學實驗在興趣培養中的作用,另一方面還要通過環境、能源、資源、人口等一些問題的探討,培養學生的參與意識和決策能力,以此來增加學生的探究興趣和創造興趣。由于化學與社會、生活等有關聯的內容相當豐富,涉及的化學知識也有深有淺,應當根據與課堂同步,與學生認知結構相適應的原則,精心組織材料,以求達到最佳效果。
二、注重科學方法教育,積極開展科學探究,培養學生的探究能力
科學方法是指人們對客觀事物進行探索的各種方法,學生掌握了科學方法,就能更快地獲得知識,更透徹地理解知識,學生一旦將科學方法內化為自己的思想方式就能促進智力的發展。因而必須徹底摒棄“滿堂灌”、“注入式”的教學方式,運用“ 引導--探究”的教學方法,積極開展科學探究活動,通過科學探究,可以使學生在獲得化學知識和技能的同時,受到科學方法的訓練,體驗探究的樂趣,形成和發展探究能力。
自主學習是科學探究的重要特征。因此,充分調動學生的探究積極性,培養和提高學生的探究興趣尤為重要。在教學中引導學生主動發現和提出問題,并通過積極的探究解決問題。如“將分別蘸有濃氨水和濃鹽酸的玻棒互要靠近,出現‘空中生煙’的奇景”,引導學生在感嘆這實驗現象的同時,思考“為什么出現這樣的景象?”的問題,激發學生進一步探究的興趣和欲望。
學生的知識背景不同,思考問題的方式也可能不同,他們對同一問題的認識角度和認識水平也存在差異。在探究教學中要有目的地組織學生相互交流和討論,這樣既有利于培養學生交流與合作的能力,也有利于發展學生的評價能力。提倡以小組為單位的探究活動。
化學教學中開展探究活動的形式通常有兩種:一是進行適合學生的探究性實驗。例如“探究氯化鈉、硝酸銨、氫氧化鈉三種物質在水中溶解時的溫度變化”,鼓勵學生自主設計探究方案,學生通過討論篩選出合理的方案進行實驗,最后歸納出“物質溶解時伴隨吸熱或放熱現象”的結論。二是調查、辯論等活動。如“調查當地水資源的利用和染污情況,提出有關的建議”,“辯論:空氣中的二氧化碳會越來越多嗎?氧氣會耗盡嗎?等。讓學生走出課堂深入社會生活實際去獲得第一手的信息,借助已學的知識和各種教育資源(圖書館或互聯網)對調查結果進行分析和歸類,發現問題,提出解決問題的合理建議。
化學實驗是進行科學探究的主要方式,它的功能是其它教學手段無法替代的。實驗教學有利于啟迪學生的科學思維,揭示化學現象的本質。因此要注意改進傳統的實驗教學,精心設計各種探究性實驗,例如探究鐵制品銹蝕的條件等,促使學生主動地學習,逐步學會探究。同時還要更好地發揮化學實驗在德育和非智力品質培養方面的教育價值。
在教學中要根據學生的心理特點和具體的教學內容來設計和組織探究活動。組織學生相互設疑,相互探討,相互啟發,相互辯論,勇于發表不同的見解,啟發學生不斷探索、發現總結,激活思維,啟發學生提出新思路、新方法、新方案,以使學生的思維能力、實踐能力和學習能力得到培養和發展。教學中要充分利用新教材中的“活動與探究”內容,精心設計、精心安排,通過課內分組實驗、分組討論、交流總結、辯論陳述,課外調查、采訪、搜集資料等形式開展探究性學習活動。
三、重視學科間的聯系,增加跨學科內容,豐富學生的科學知識
人類社會在文明的進程中,面臨著人口、環境、能源、資源、健康等問題的挑戰,這些問題僅靠單學科知識是無法解決的,必須發揮多學科的綜合優勢,才能尋求合理解決這些問題的最佳途徑,這就需要培養能綜合運用多學科知識分析解決問題的優秀人才,因此在初中化學教學中,應強化化學與物理學、生物學和地理學科間的聯系和滲透,豐富學生的科學知識。
在化學教學中有目的、有計劃地設計一些學習主題。
如“設計實驗探究動物的呼吸、植物的光合作用對大氣中氧氣和二氧化碳相對含量的影響”等,使學生在已有學科知識的上,體驗探究過程,養成科學的態度,獲得科學的方法,對各科知識間的聯系與應用將得到盡可能全面的認識。此外注意化學與社會科學間的聯系,在化學教學中可設計一些開放性的學習主題,“如調查當地燃料的來源和使用的情況,提出合理使用燃料的建議”,“調查當地的環境染污情況,提出治理的初步意見”,“調查常見食品添加劑種類,討論食品添加劑的作用和可能產生的不良影響”等,有意識地引導學生從多個角度對有關問題作出價值判斷。這對于培養學生的參與意識、決策能力以及科學精神和人文精神具有積極的意義。
在化學教學中,應重視對一些化學綜合題的訓練。
如,“在右圖所示的實驗裝置中,有一塑料小球懸浮在燒杯里的氫氧化鋇溶液中,在燒杯中逐滴滴入稀硫酸溶液,燈泡的亮度 ,在此過程中小球將 。”這是一道化學與電學、化學與力學的綜合性題目。訓練此類題目,不但可以加強各學科間的聯系,更重要的是提高了學生分析問題和解決問題的能力。由此可見初中化學教學應跟其它學科的內容緊密結合起來,使各科知識交叉滲透,互相配合,尋求共性,協調發展,提高學生對各學科之間知識的相互聯系與滲透的意識和自覺性,以及應用相關科學知識分析問題和解決問題的綜合能力。
培養和發展學生的科學素養,除了要有計劃、有目的、有步驟地激發學習興趣,豐富科學知識,發展科學探究能力,還要加強科學精神和科學思想的教育,挖掘化學教學中的人文因素,將人文精神和科學精神有機地結合起來。幫助學生樹立科學的社會觀、價值觀、道德觀。只有將博大的人文精神和高尚的情操,創造精神與科學基礎結合在一起,才能造就出時代需要的杰出人才。
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