[中学化学]加强化学启蒙教育重视能力培养(精选13篇)
1.[中学化学]加强化学启蒙教育重视能力培养 篇一
一、培养实验兴趣,自觉观察
由于学生年龄较小,对化学学习方法不熟悉,观察能力尚待开发,因此,应侧重培养学生的观察兴趣。兴趣是学生获取知识,明确学习动机的一种动力。化学实验中,培养学生观察兴趣关系到学生能否自觉地、敏捷地、精确地进行观察养成良好观察习惯,掌握科学的观察方法,提高观察能力。只有自觉、积极、主动观察,才能获取正确的实验现象,从而获得知识,掌握技能,发展思维能力,进而认识物质的变化规律。例如,初中化学《绪言》教学中,为使学生正确理解化学变化的概念。
从镁带燃烧实验入手,引导学生观察燃烧前镁带色态,燃烧后生成物色态,燃烧时的现象等,既培养了学生兴趣,又给学生指明了正确的观察方法。然后让学生结合自己观察到的现象,讨论、补充,最后教师总结。课后让学生在家里做蜡烛燃烧实验,观察现象,这样引导学生一步一步观察,使学生兴趣不断激发,观察能力逐步提高。
二、规范操作,指导观察
无论是演示实验、边讲边实验还是学生实验,教师和学生的操作都要按一定的规则和程序,正确操作,这样才能保证学生观察现象准确。尤其演示实验,它同时具有直观性、示范性、启发性、教育性的特点,在实验教学中具有突出的重要作用,可以激发学生学习兴趣,调动学习积极性。因此,精心设计演示实验,紧紧围绕教学目的`,正确演示,并将演示、讲解与引导学生观察结合起来,使演示实验真正发挥应有的作用。
三、明确目的,集中观察
观察是人类知识世界的重要途径和开端,它是有目的地通过各种感官主动摄取感知材料的活动。观察目的越明确,定向观察越集中,N,J感知的现象越明显,思维活动就越积极。在实验中必须使学生明确观察内容和范围,拟定观察计划,制订观察程序,引导学生层次清晰的观察,例如,在镁带燃烧实验中,如果学生无日的观察,则发出耀眼强光,易刺激学生感官,引起注意,而燃烧后生成的白色粉末往往被忽视,而正是白色粉末的生成,才足以说明化学变化的本质。
四、指导学生既全面、又分清主次观察
全面观察是指对物质及其变化过程和结果和所用仪器装置都要细心观察。分清主次是根据实验目的和内容,分清实验的主要和次要现要现象。这样才不致于忽略主要东西,特别是不易发现或容易消失的现象。例如,观察试管中稀硝酸和铜的反应,生成无色气体一氧化氮。很易被空气中氧气氧化成红棕色的二氧化氮,但生成一氧化氮是主要现象,就必须及时抓住这一点。因此,教师应结合“双基”的教学,教会学生掌握观察规律。
五、指导学生观察思维相结合
感知与思维总是密切结合的,整个观察过程都包含有积极的思维活动。只有对观察所获取的感性材料进行科学的分析、比较、综合、抽象、概括等思维活动,才能透过表面现象,认识事物的本质属性和内在联系,从而上升到理性认识。同时,积极的思维活动,又能促使认真观察。观察能力能促进想象力的发展,也能引起思维能力的发展。可见,在化学实验教学中,培养学生观察能力,使学生成为有严谨治学的科学素质、解决问题的实践能力的创造者,有深远意义。
2.[中学化学]加强化学启蒙教育重视能力培养 篇二
在解决化学问题和建立化学知识结构时, 应当注重养成化学的思维, 在学习过程中, 学生如果养成了科学的思维方式, 这种思维方式在学习中充分利用, 在遇到问题时就能做到触类旁通。所以, 教师应当格外重视化学课堂中思维方式的培养。
在化学的学习中, 思维方式分为微观和宏观两种, 化学知识也可系统的分成两类, 第一类:试验事实, 用宏观水平对化学的性质进行描述, 对于用途, 制法等知识通过日常现象和实验现象直接表现, 所以这类被称为描述类知识。第二类:概括类知识, 这类知识通过构思是可以概括出的知识。而在实际的学习中, 反映类知识对记忆活动的要求比较高, 对思维活动并无要求。而在概括性知识学习时, 对学习的方式及思维活动都有比较高的要求。
化学学科对围观的本质和宏观的表现进行了全面的揭示。所以, 这决定了在学习化学的过程中要将微观的揭示与宏观的表现相结合, 这就对学习者的思维活动提出了更高的要求。在学习过程中, 学生应当具有全面的思维方式, 全面理解现有的化学知识, 并发现社会与化学的关系。经常自觉通过化学的试验, 提高化学知识的学习, 更全面的学习化学科学基础。从而对学生创造性进行培养, 使他们养成独特的思维方式。
2 创造性思维的培养
创造性思维并不是与生俱来的, 而是在一般思维的基础上进行发展而得到的, 属于高级形式的思维, 在后天的训练与培养后都会产生创造性思维, 这也就说明创造性思维是每个人都所具有的, 只是每个人对创造性思维的表现程度不一样。所以在化学学科的教学过程中教师应当积极发挥引导作用, 首先通过对学生的求知欲和学习动机进行激发, 来达到学生自主学习的作用, 通过学生创新意识的提升, 使其自觉主动找到解决问题的新方法及新途径。其次, 教师应当对学生的聚合思维和发散思维进行全面培养, 发散思维在创造性思维中具有主导的作用, 而发散思维具有流畅性, 灵活性和独特性, 这种特性可以使人提出新的方法, 产生新的构思。教师在教学是应当对一些题目进行多解的训练, 引导学生对于同一题目进行多方面的讨论, 并且从多个角度, 多个因素进行分析, 这样可以使学生的聚合性思维得到培养。
3 培养创造性学习的能力
在学习的过程中, 学习的方法与学生的努力程度是成正比的, 所以教师应当明白理论是行为指南这一种道理, 在培养学生创造性思维的同时, 注重学生的学习策略, 使其能够真正掌握学习的技巧。只有掌握了各种各样的学习方法, 在未来才能更好的学习各种知识, 缺乏思维方式的人在未来社会将如文盲一般。所以, 教师不仅要重视教学方法的研究, 更要注重对学生学习方法的提高, 教师应当明白, 教学也是一种技能的传递, 教会学生学习意识, 学习方法, 学习思路才是教师教学的关键。总的来说, 只有对教法和学法的关系进行全面处理, 才能培养学生在面对大量信息时, 能够最及时的捕捉和寻找到最准确信息的能力。
4 多开展与化学相关课外活动
教师应当经常组织一些有关化学的课外活动, 这样既丰富了学生的课余生活, 还培养了学生动手动脑的习惯, 使学生在面对独立学习的时候, 具有了以一变应万变的能力, 并且能够在课外活动中充分发挥创新的思维。在课外活动中可以组织学生做一些与化学有关的实验, 根据学生的不同情况组织不同的小组, 在小组内学生可以分工合作, 充分发挥自己的动手, 动脑, 创新能力, 来完成本小组的试验内容。在实验结束后, 教师应当对每个小组的实验结果做出总的评判, 然后在每个小组内开展讨论会, 对自己的实验比较成功或比较薄弱的环节做出总结, 并且说出自己在下次实验时有了什么新的经验。学生还可以对自己实验中的现象自编习题, 这样将科目内的知识也有所复习, 或者对本次实验写出小组实验论文, 并且阐述自己在小组中发挥的作用, 以及自己本次在小组内有哪些创新的发现。教师可以统一批阅论文, 并且对每个人的论文及阐述进行总结, 然后评比出表现比较突出的小组及个人, 这样又促进了学生的学习积极性。
5 结束语
对学生创新能力培养的方法是多种多样的, 教师只有使学生意识到学习是寻找正确学习方法的过程, 而不是满足现状找到答案的过程。引导学生进行多个方向的独立思考, 并且把多角度的事物综合为一体, 应用到所学的内容中, 并且不断地拓展学生的视野, 并且对学生的学习策略, 学习动机进行适当的调控, 就能使学生的创新能力及学习能力有所提升。
摘要:在教育系统中, 化学教育属于是一种多要素的系统工程, 在对化学的教育过程中应当激发学生的创新意识, 强化化学的理论知识, 多培养学生在试验教学中的积极动手能力, 将理论和实践充分结合, 多开展化学课外活动并且多挖掘教材中的创新因素, 真正提高学生在化学学科中的创新探索能力。
关键词:创新能力,启发式教学,探索,挖掘,培养
参考文献
[1]周维新.中学物理实验教学中学生创新能力的培养研究[D].苏州:苏州大学, 2008.
[2]杨洪, 黄志怀.试论高中化学实验教学中学生创新能力的培养[J].教育前沿 (理论版) , 2007, (S1) :68-69.
[3]张翠确.化学创新教育中学生创新能力的培养与教师角色的转变[J].中学教学参考, 2009, (35) :128.
[4]万顺利.化学教学中学生创新精神、创新能力的培养[J].开封教育学院学报, 2003, (04) :73-74.
3.[中学化学]加强化学启蒙教育重视能力培养 篇三
一、创新知识的提供者——培养自身综合性创新能力、实现自我创新
培养学生的创新能力,教师首先要加强自身创新意识,培养自身良好的创新能力.现代教学观念、教学模式、能力结构等方面向化学教师提出了新挑战.它要求化学教师既是一专多能的“通才”,又是多能一专的“专才”;既要熟悉大量的化学与社会、与科学技术、与生产生活的密切关系,又要通晓生物、地理、物理、数学、政治等相关知识,这是培养自身综合能力的基础.教师的创造力还表现在思想解放、不囿于传统的教育观念,敢于在教育改革中创新,在思维方式上有独创性和批判性,有敏锐的观察力、正确的判断力和适当的应变力,有对各种信息进行选择加工并转换成得心应手的教学资料、教学方法的能力.这样才能引导学生进行创造性学习,充分发挥自身学习的潜能,既有利于营造富有生机的学习气氛,提高学习兴趣,又为造就开拓型人才奠定基础.
二、创新环境的营造者——创设教学情景,激发学习兴趣
教学情景可以使学生在实际活动中体验知识的发生和发展过程,理解所学知识并能运用所学知识去解决实际问题.教学中,教师应善于创设激励性的教学情景.并诱导学生独立地进行观察、分析、思考探索和研究.创设条件让学生独立的地完成一切学习活动,尤为重要的是为创设探索性情景提供机会和条件,以培养学生的创造精神和实践能力.在复习物质鉴别与检验的有关内容时,可以与学生讨论这样的问题:怎样鉴别蒸馏水和饱和食盐水?这个问题看似十分简单,但内涵丰富.可以预计,学生会异口同声地回答:用AgNO3溶液来鉴别.这时老师提出要求:如果没有AgNO3溶液,你能找出至少5种鉴别方法吗?教师应鼓励学生:所有可行的方法都是可以采用的,不仅可以用化学方法,也可以用物理方法、生物方法;物质的鉴别并不是“神圣”的科学问题,它实际上就是生活中的一个普遍问题.虽然物质鉴别可能有最可行的方法,但从不会只有一种方法.通过教师的鼓励、提醒与引导,学生就会挣脱羁绊,思维活跃起来,通过大胆自由的想像,就会想到很多种鉴别方法.
三、创新活动的组织者——创设自主学习情境
美国教育家彼德•克莱恩说:“学习的三大要素是接触、综合分析、实际参与.”把实际参与看成学习的最高水平,这是因为在实践中学习知识,易遇到新情况和产生新问题,这就是创新的起点.化学创新教学中,教师不但有必要设计一些创新实验活动,以实验教学为突破口,还原化学本色,提高化学创新教学水平,而且要让学生参与设计实验方案,培养学生的创新能力.为了更好地发挥学生自主学习情境,引导学生参与寻找代用品来做微型实验或家庭实验,把学生的创造性与灵活性教育结合起来.在讲授碱的性质时,引导学生用石灰水、食醋来试验一些紫红色的花瓣、果皮中的植物色素,看它们的颜色发生什么变化.当学生用自己设计、自己寻找的代用品完成实验,写出实验报告时,一种创造性的自豪感、幸福感便油然而生.由于教学过程中注重学生的参与,激发学生的学习兴趣,学生的操作能力不断提高,学习兴趣浓厚,在加上严谨的逻辑思维训练,学生的学习成绩处于较佳状态,增强了学生学习化学的自信心.
四、创新型人才的塑造者——使学生学会自主创新地学习
提供创新知识、营造创新环境、组织创新活动的共同目的是强化学生的创造性自主学习能力.如果以上三个环节做好了,学生便会大胆质疑、新见迭出.学生主动发现问题、提出问题正是教师所期望看到的现象.教师一定要鼓励学生,真心欣赏学生的“发现”,使他们从“要我学”变为自主创新地“我要学”,跳出课本,联系实际生活,多渠道获得更多知识,从而获得成就感,受到激励,以促进他们进行自主创新地学习.
随着现代生产技术、现代科技的迅猛发展,创新精神和创新能力是生活在21世纪的人应具备的重要素质.因此教师在教育教学中应通过创新性工作形成自己的教学特色,同时又要引导和指导学生能够自主创新地学习,调动他们的学习兴趣,让他们积极主动地探讨和求知,培养他们的创新能力.学生的创新精神的培养、延续和发扬应该成为21世纪教育工作者义不容辞的责任与使命.
4.[中学化学]加强化学启蒙教育重视能力培养 篇四
潮安县庵埠镇中心学校
李益民
化学
摘要 化学实验以其独有的优势,在创新能力的 培养方面有着其它任何教学手段不可替代的作用。本 文认为创新型人才风采、化学实验学术魅力的完善结 合,是培养学生创新精神的有效途径;引导学生进行 实验创新、加强化学实验深层次教学功能开发是培养 学生创新思维的关键;增加做实验的机会是培养学生 创新技能的必要途径。
中学化学实验教学中学生创新能力的培养
诺贝尔奖获得者杨振宁博士曾说过:“中国留学生的学习成绩往往比一起学习的美国学生的学习成绩好得多,然而十年以后,科研成果却比人家少得多。原因就在于美国学生思维活跃,动手能力和创造精神强”[1]。此话一语中的,道出了中西方在教育观念上的差异。我国教育重视书本知识传授,而美国教育重视创新能力的培养。因此,全面提高全民族的素质和创新能力,教育和科技事业要走改革创新之路[2]。
培养创新能力,化学学科有着得天独厚的条件。众所周知,化学是一门以实验为基础的自然科学、是“核心、实用、创造性”的科学。化学实验是验证、探索、发现新事物最重要的手段,是一种最有效的直观教学方法,是形成化学创新能力的必由之路。因此,应该把培养创新能力作为化学教学改革的核心,把科学实验教学视为培养创新能力的主要途径[3]。
一、利用实验学术魅力与展示创新型人才风采培养学生的创新精神
创新精神属于非智力因素,是创新性活动的内部动力机制。培养创新精神是实施素质教育最根本的目标之一。提高化学实验的学术品味转变学生观念,破除他们对创新的神秘感,提供范例和榜样、引导学生向创新型人才学习,是培养学生的创新精神的有效途径。
(一)提高化学实验的学术品味诱发学生的创新情感
在化学实验的教学中,恰当地运用对比、放大、背景、空白等实验技巧和实验设计,来强化化学实验的学术品味,使各种实验结论的产生无懈可击;研究探讨各种正常和“反常”的实验现象,以渗透学术研究和科学意识,使学生的学习愿望得以满足,最终转化为学生健康的创新情感形成与发展是非常重要并且十分有效的。
例如:在讲解乙烯制备原理时,化学反应方程式为:
浓硫酸
CH3 — CH2 — OH——→CH2 = CH2 +H2O
170℃
然而,实验现象却是烧瓶中的液体逐渐变黑,生成黑色固体,产生的气体有刺激性气味。教师应不失时机地把握这一机会,通过解释这一“反常”现象,激发学生的探索热情。
首先引导学生回忆浓硫酸的脱水性,得出黑色不溶物是乙醇脱水碳化的结果,而生成的碳又可与浓硫酸发生反应:
△
C+2H2SO4(浓)= CO2↑+SO2↑+2H2O 刺激性气味是生成二氧化硫气体的结果。如何证明这些推断呢?此时,教师应引导重新设计一套实验装置,确定反应后的气体中含有二氧化硫和二氧化碳,从而有力地解释了实验中的“反常”现象(实验装置略)。
在这套装置的设计过程中,学生的学习兴趣高涨,并且被化学知识使用的科学性、变通性和选择性所征服,这种化学问题的解决所创造的学术氛围也使学生深切地感受到了科学的魅力,从而诱发了他们健康的创新情感。
(二)发挥教师的示范作用激发学生的创新动机
所谓创新动机就是指一个人对已知结论或解释感到不满意,对已学的理论和技术感到不满足,而主动去做深究或更新的工作,并力求达到完美地步的一种内在推动力量。
只有创新型的教师才能培养出创新型的学生。教师新颖的实验设计、对实验装置的改进与创新,对学生有很强的感染力,会不知不觉地在学生的心田中播下创新的种子。例如氯化氢的喷泉实验是一个典型的演示实验,但通常的教学方法缺乏创意。若注入创新探索问题,引导学生思考:
(1)形成喷泉实验的原理是什么?若实验失败,其主要原因是什么?实验成功的关键是什么?
(2)喷泉实验对气体和溶液有什么要求?下列哪组试剂能形成喷泉?为什么?说明理由。
① 氯气和饱和氯水 ② 氯气和氢氧化钠溶液 ③ 氯化氢和氢氧化钠溶液 ④ 二氧化碳和氢氧化钠溶液
(3)喷泉装置中胶头滴管有什么作用?在实际操作中,此胶头滴管吸满水欠方便且需用双孔塞,易造成装置漏气致使实验失败。若不用胶头滴管,其它部位不变,能否形成喷泉?若能形成喷泉应怎样操作?
显然第(3)问是富有挑战性的创新课题。操作方法有两种:一是将连有胶管的导管弯成U形注满水并用止水夹夹在胶管中部,带胶塞一端即相当于胶头滴管;二是将烧瓶冷却(如滴少量乙醚于烧瓶外壁上)使烧瓶内压强暂时变小,溶液会沿导管进入烧瓶形成喷泉。改进后的喷泉装置更美观、更富有吸引力,最重要的是大大激发了学生的创新动机。
因此,教师应下大功夫把中学化学教材中的全部实验内容进行不断深入的研究和改进,切实提高自身的化学实验创新能力,使自己成
为创新型的教师、实验创新的典范,才能充分发挥出化学实验对培养创新精神的教育功能。
创新型教师在化学实验中教学中应表现出出色的驾驭能力。具有规范、灵巧、优美、安全的实验操作技能和绘画技能;善于创造鲜明直观、奇异精彩的实验现象,极高的实验成功率,具有敏锐的洞察能力、丰富的想象力和灵活运用实验解决化学问题的能力;善于启发、点拨、指导学生圆满完成实验的能力;善于发现和提出富有挑战性和创新性的实验课题,具有改进和创新实验的能力并不断取得新成果;使趣味中充满哲理,平淡中表现新奇;和缓的洞察细微,激烈的从容不迫;安全的不失严谨,危险的不乱方寸;简单的绝不潦草,复杂的确保成功。
二、引导实验创新与开发实验深层次教学功能培养学生的创新思维 创新思维是指发明或发现一种新方式用以处理某种事物的思维过程,是整个创新活动智能结构的关键,是人类思维的最高层次,是创造力的核心[4, 5]。创造过程中提出创新思想的思维活动,是创新能力的核心。创新思维作为能力,包括创造性想象、直觉能力、洞察能力和捕捉机遇的能力等,具有新颖性和积极主动性两个根本特点,是创新教育要着力培养的最可贵的思维品质。
实验与思维紧密结合[6]。引导学生进行实验创新与加强化学实验深层次教学功能开发,旨在原有知识经验的基础上,注入创新性探索主题,促使学生通过分析比较,运用各种创新思维找出旧知识与新问题之间的联系与区别,并根据新问题的条件和需求,进行联想和想象,对原有的知识结构进行改造和重新加工组合,形成新的见解和设想,找出新的途径和方法,从而高水平地获取知识并能广泛迁移到新的领域,即创造性地学习新知识并能应用知识进行再创造。(一)引导实验创新培养学生的创新思维
实验创新具有新颖性、灵活性等特点,它能激发学生的参与意识、活跃学生的思维,它要求学生以新奇、独特的角度去发挥自己的创新思维能力。实验创新既包括根据一定的目的和任务,从零开始,通过探究确定实验仪器、药品、装置和操作方案,也包括对原有的实验从新的角度给予新的思考、审视,找出缺陷和不足给予修正和扬弃。
实验原理创新。如抽取氧气的实验,要求学生尽可能用挑剔和批判的眼光去发现教材中用氯酸钾和二氧化锰来抽取氧气所存在的缺陷,如装置复杂,反应条件要求较高(需要加热)并伴有副反应使制得的氧气不纯净。然后根据实验原理,设计更为合理的实验方案。
实验装置创新。如铜与硝酸的反应,放在试管中反应,药品浪费多,且产生的有毒气体污染环境。通过让学生联想块状固体和液体反应制气体的装置,设计出原理跟启普发生器相类似的简易气体发生器。这样可以防止药品浪费(思维模式:联想、组合、类比、迁移思维等)。
实验操作创新。如氢气与氯气的光照反应,反应成功的关键是要
以足够强的光源引爆。由于是爆炸反应,学生往往不敢把镁条靠近集气瓶,而镁条离集气瓶太远,又使光照不够强烈,导致实验失败。学生自然便非常希望有一种能代替镁条的光源,经过大胆设想,终于会找到一种既安全又方便的光源—日光灯(思维模式:替代、类比、联想、顿悟思维等)。
实验方案创新。对教材中没有的实验,鼓励学生勇于开拓创新,在遵循科学、安全、可行的原则下,让学生各自发挥自己的聪明才智,探索各种合理的方法,设计各种可行的方案。如设计区分食盐水和酒精溶液的实验方案,可以利用密度、气味、沸点、导电性、挥发性等物理方法来区分,也可以根据可燃性及硝酸银等试剂对溶液的特殊反应现象来区分,还可以根据生物细胞对溶液的反应等去设计(思维模式:发散、对比、综合、求异思维等)。
(二)开发实验的深层次教学功能培养学生的创新思维
化学实验的教学功能,不能只停留在用化学实验创设教学情景、突破教学难点等浅层次上,不能只局限于化学认知的范围去考虑如何发挥化学实验的作用。实践表明,化学实验是促进学生深入思考化学问题、激发学生思维创新的最佳手段。
例如实验:向体积为10毫升,物质的量浓度为2摩尔每升的氯化铜溶液中投入10克铝片。
首先引发联想:(1)金属活动性顺序;(2)有关物质的颜色;(3)盐类水解(有的学生还会联想到更多的内容)。
进而作出理性思考:(1)铝比铜活泼,金属性更强,可以从氯化铜中置换出单质铜,所以铝片上会有红色物质积聚;(2)正二价的铜离子水解使溶液呈酸性,铝会跟氢离子发生反应生成氢气,铝片表面有无色气泡逸出;(3)由于水解平衡移动,溶液中会产生蓝色沉淀„„。有些学生认为还可能有更复杂的现象,也有的学生认为只置换出铜。
实验现象观察:(1)铝片表面立刻有紫红色铜沉淀,同时产生较多的气泡;(2)溶液绿色变淡,继而产生蓝色沉淀;(3)混合液温度升高,试管壁发烫,产生气泡速度明显加快,铝片上下翻滚;(4)混合液变黑,铝片周围有少量白色沉淀物产生;(5)一定时间后,试管底部有较多红色粉状铜沉积,溶液变成无色透明;(6)铝片上继续产生无色气泡„„。实验中观察到的现象既丰富又复杂,大大超越了学生实验前的预测结果,因而激发起学生的探索心理。
现象解释与思维创新:(1)产生气泡加快的主要原因?[反应放热,温度升高,铝铜原电池的形成;正三价铝离子浓度增大,溶液酸性增强,反应速度加快]。(2)混合溶液变黑的原因?[生成的氢氧化铜分解成黑色的氧化铜]。(3)最后溶液变成无色透明的原因?[正二价铜离子浓度减小,促使溶液溶解平衡朝正方向移动,导致氢氧化铜和氧化铜溶解,溶液变成无色透明]。限于知识基础,学生无法解释实验过程中产生的白色沉淀。有部分学生认为白色沉淀是氢氧化
铝,也有学生认为不可能,且都提出了一些理由。这时,教师要积极引导学生深入思考,大胆推测,鼓励开展思维创新,最终由学生得出在温度较高时,铜和氯化铜可发生反应生成白色的氯化亚铜沉淀。
通过对该实验的探索,提高了学生综合应用盐类水解、原电池、化学平衡等化学原理的能力,大大开阔了学生的思维境界,培养了学生思维的创新性。因此,在化学实验教学中应加强实验的深层次教学功能开发,提高学生学习的积极性和主动性,使学生的智力和思维的深刻性、严密性、创造性、广阔性、独特性和敏捷性等得到行之有效的开拓和训练,从而提高学生的创新思维能力。
三、增加做实验的机会培养学生的创新技能
创新技能是反映创新者动作的和智力的活动方式。尽管科学创新活动是一种智力活动,但智力活动不仅仅局限于大脑的思维与想象,还必须有一定的创新技能作保证。
化学教学的创新教育模式中,关键的一环是必须尽可能地让学生在课堂上边学边做实验。目前我国学生对化学实验课的热情和兴趣迅速下降的状况令人担忧。由于缺少仪器、药品、现行教材实验内容陈旧、教师对实验重视不够等原因,使学生长期缺乏动手实践的锻炼而导致实践能力差[7]。因此在化学实验教学中,教师积极地创造条件多让学生动手做实验是培养学生创新技能的一个不可或缺的、行之有效的重要途径。
(一)拓宽实验空间
由于我国现行的中学化学教学中,实验所占的比例偏少,且大多数为演示实验。演示实验习惯上都是由教师在讲台上做给学生看的,由此导致学生动手机会明显减少,动手能力普遍不高。因而我们有必要想方设法将演示实验的空间由通常的讲台向学生座位乃至更大的范围扩展。具体地说可以通过改进一些、改组和改造等方法。其中,改进是将一些演示实验改为师生合作实验或共同实验。如对以往的操作均由教师“承包”的氧气抽取实验可改为教师和学生合作的实验;改组是创造条件将一些演示实验改为学生分组实验或边学边做实验。因此,不宜边讲边做实验,可将其改为课外实验。
(二)增加实验时间
增加实验时间,主要是将实验时间由通常的课内向课外延伸。延伸的办法主要包括课外兴趣小组活动和开放实验室等,由于课外活动具有时间比较充裕,形式上灵活多样,并可照顾到学生的兴趣爱好等特点,因而也便于有针对性的通过实验操作,加强动手能力的培养。
如围绕化学课堂教学,联系生产、生活实际,可成立兴趣实验小组,小制作研究小组等。让学生深入研究他们周围的物质,不间断地牢固地发展他们动手操作和实验创新技能。
开放实验室,就是在规定的时间内将有关实验仪器和药品摆放在实验室,供学生有选择地进行操作、研究。开放的内容一般包括:一些学生未能参与的课堂演示实验;一些课内学生没有做好或做后有不
同见解及有疑虑的学生分组实验或边讲边实验;教材中安排的一些小制作、小实验、小研究;一些配合课堂教学的系列实验或边讲边实验;教材中安排的一些小制作、小实验、小研究;一些配合课堂教学的系列实验或补充实验等。开放实验室可以让不同层次不同需要的学生各得其所,便于学生在宽松、自由的氛围中积极、主动地动手和动脑,从而实践能力不断地得到提高,创新技能不断地得到发展。
由上可见,化学实验教学是培养创新能力非常有效的途径之一。因此,我们在尽快实施和推进素质教育的过程中,应特别重视发挥化学实验教学的重大作用,培养学生的创新能力,造就新一代建设人才。
参考文献
[1].姜兆儒,刘建亭。浅谈杨振宁先生关于我国教育问题的几点主张[J].石油教育。
[2].温寒江,连瑞庆著。构建中小学创新教育体系[M].北京:北京科学技术出版社。[3].徐漓,王传娥。加强中学化学实验研究提高学员的创新能力 [J].甘肃教育学院学报(自然科学版)。
[4].陈仁胜。谈创新思维能力的培养[J].湖北三峡学报。
5.[中学化学]加强化学启蒙教育重视能力培养 篇五
课堂教学是一种群体活动,在这种活动过程中营造良好的氛围至关重要。在传统的教学中往往是教师讲、学生听,教师传授知识、学生接受知识,在这样的氛围中学生处于被动的接受知识的地位,思维往往受到抑制,思想疆化。营造自然、和谐、平等、活泼的课堂教学氛围一方面有利于教师与学生的情感交流;另一方面更有利于学生敢想、敢问、敢于探索问题,发挥他们的主观能动作用,使他们的创新意识得到培养和发挥。例如:我在讲乙醇与金属钠反应时,让学生先回忆水与钠反应的现象,并提示学生用比较法学习,然后演示乙醇与钠反应的实验,做完实验后用投影提出问题让学生讨论:乙醇与钠反应和水与钠反应的现象有何相同点和不同点?这时学生精神振奋,你一言、我一语,发言踊跃:“有气泡产生,但比较慢,且无响声”;“钠沉入试管底部,且没有熔成一银白色的小球”;结论是:乙醇与钠反应也能产生氢气,但没有水与钠反应那么剧烈。突然有一学生提问:“老师,加一点酚酞试液看看是否变红?”接着我将酚酞试液滴入试管中,哗!教室里沸腾了,但学生激动之余又有几分困惑:怎么乙醇钠也呈强碱性呢?如何对待学生的课堂提问呢?我深深感到,学生的提问表现了他们强烈的创新意识,是非常可贵的,教师要有现代的民主意识,努力营造一种宽松、活泼的课堂气氛,培养学生的创新意识,发挥学生的创新潜能。
二、运用多种方法,培养创新能力
创新教育主要是培养学生自我实现创新能力。我在化学课堂教学中经常运用创设问题情境,重“探索”、重“过程教学”,多学科“渗透”、“综合”等多种教学手段和方法,来有效地培养学生的创新能力。
1.创设问题情境,培养创新能力
在课堂教学中,不断创设问题情境,能激起学生的求知欲望;在一定的问题情境中产生认知冲突,展开积极思维,去“发现”新知识,从而提高他们的思维能力和创新能力。
例如在“盐类的水解”一节教学时,首先提出酸溶液的PH<7,碱溶液的PH>7,那么NaCl、NH4Cl、CH3COONa等盐溶液的PH是多少呢?这个问题把学生带入了新的情境,激起了学生的求知欲望。通过演示实验后,学生感到很诧异,为什么这些盐溶液会呈现不同的酸碱性呢?这与学生原有的知识产生了认知冲突,我及时地分析引导,学生积极思维、讨论,很快掌握了新知识,锻炼、培养了学生的思维能力和创新能力。在创设问题情境,培养学生创新能力时,我让学生观察化学实验,或联系现实生产、生活问题,组织他们讨论,寻找解决问题的方法与途径。当学生产生认知冲突后,引导学生根据已有的经验,提出各种可能的假想,并作多方论证,积极思维,直至得到合理的结论。2.重“探索”,重“过程教学”,培养创新能力
在课堂教学中,通过重“探索”、重“过程教学”,使学生在学习过程中通过探究求得问题的解决,从而体验科学探索的乐趣,养成探索、创新的意识和习惯,提高创新能力。在教学中,设计探索性的实验是引导学生探索、培养创新能力的好方法。例如:我在讲“质量守恒定律”时,把教材中验证规律的实验改为探索性实验,先演示课本上的两个实验,这时再做一个大理石和稀盐酸在开放的锥形瓶中反应的实验,结果与前面的结论不符,反应物质的质量“变小”了。学生很迷惑,我就引导学生分析原因,学生很容易得出是由于反应产生的二氧化碳进入空气中;然后进一步启发学生讨论,怎样改进此装置使它也“符合质量守恒定律”呢?学生讨论后得出:加一个带玻璃导管的单孔橡皮塞,玻璃导管上套一个小气球,锥形瓶内稀盐酸单独用小试管盛装。再由学生演示,当两者反应后气球鼓起质量不变,学生非常兴奋能以探究的形式得出质量守恒定律。
3.重“渗透”,重“学科综合”,培养创新能力
学科的相互“渗透”、“综合”已成为现代教学的一种趋势,这种“渗透”、“综合”不仅包括化学与生物、物理、数学等理科之间的综合,还包括理科与文科之间综合。在化学教学中注重学科之间的“渗透”、“综合”,能充分调动学生运用多种学科(科学)知识,在多学科之间相互综合(融合与碰撞)中,产生创新的火花,培养创新能力。例如,环境保护问题,环境与人类的问题,它与化学有着密切的关系,但它还涉及生物学、数学、地理学、经济学等许多学科的知识,是一个综合课题。化学课上讲到这一问题时,我们不但要从化学的角度介绍“大气污染”、“水污染”、“土壤污染”等环境污染的问题以及“限制有害气体排放”、“污水处理”、治理“三废”等采取化学方法保护环境的方法,还要引导学生怎样从多学科、多角度把这些知识融合起来,进行综合思考,解决人类与环境的问题,使学生能站到一个更高的层面上,用全新的角度和思维方法提出解决方案,使学生尝到创新的快乐,提高创新能力。
6.[中学化学]加强化学启蒙教育重视能力培养 篇六
摘 要:新课程标准要求在教学过程中,学生在自主、合作、探究中掌握学习知识,所以在高中化学教学中,教师要特别注重学生自主学习能力的培养,促使学生更加主动的进行知识探究、学习,以此提升学生的化学学习效率。下面就高中化学教学中学生自主学习能力的培养策略进行深入分析。
关键词:高中化学;自主学习;培养
一、前言
近年来,伴随着我国素质教育的推进,在教学活动中,学生的主体地位越来越突出,而传统的教学模式、教学方法已经无法满足学生的实际需求,所以教师必须对教学手段进行改进。高中化学是一门与学生生活联系十分紧密的学科,学生不仅需要在课堂上学习化学知识,同时还会从生活中汲取知识,这就要求学生具有良好的自主学习能力。
二、培养学生自主学习能力的重要性
在传统的高中化学教学中,教师、学校都强调学生被动学习,严格的按照教师、学校的要求进行知识学习,学生听从教师的安排、知识讲解,本身不需要自主探究,这就导致学生的问题意识逐渐降低,极大的挫伤了学生的学习积极性,影响到学生综合发展。在新时期下,课程改革要求在教学过程中,引导学生进行自主、合作、探究学习,促使学生在摸索中掌握知识。自主学习是一种现代化的学习手段,要求以学生?楹诵模?要求学生自主学习,经过独立思索、探究、实践、反思等过程,对知识有更加深入的理解、认知。在高中化学教学中,对学生的自主学习能力进行培养,可以引导学生更加规范、科学、有序的开展自主学习活动,这对于学生的身心发展都有极大的帮助,所以在实际中,培养学生的自主学习能力十分重要。
三、高中化学教学中培养学生自主学习能力的策略
(一)激发学生学习主动性
学习兴趣是学生自主学习的基础,好的教育就在于可以有效的激发学生的内在学习动力,促使学生更加主动的进行学习。因此,在高中化学教学活动中,化学教师应该特别注重学生学习兴趣的激发,以此促使学生更加主动的投入到学习中。教师在教学环节中,可以结合教学内容、学生的生活情况,构建相对应的学习情境,让学生在情境中对化学知识有更加深入的了解。
例如在讲解《硫和氮的氧化物》一课时,教师可以在课堂上用多媒体为学生播放一篇关于城市空气质量报道的的文章,并在文章中将关于“二氧化硫、二氧化氮”的字眼标注出来,然后向学生提出这样的问题:“在空气质量报道中,有很多内容是关于二氧化硫、二氧化氮的,那么二氧化硫、二氧化氮到底是什么?它们是从哪里来的?在空气中有很多物质,为什么对这两种物体进行重点报道?”通过这样的疑问设置,学生就会对二氧化硫、二氧化氮产生浓厚的兴趣。随后教师可以组织学生用稀盐酸、亚硫酸钠反应制备二氧化硫,并让学生观察实验现象。通过实验,可以进一步调动学生的学习兴趣,这时教师再引导学生进入课堂上,对硫、氮的氧化物性质进行探究,就可以显著提高学生的主动性,促使学生更加自主的进行学习。
此外,在高中化学教学中,为了进一步提高学生的学习兴趣,在教学过程中,教师还应该注意对学生进行鼓励、支持,多用一些鼓励性的语言,如“回答得真好、很棒、真聪明等”,让学生感受到学习的乐趣,从而更加主动的进行自主学习。
(二)培养学生良好的学习习惯
学生的学习习惯对于自身自主学习能力的提升有极大的影响,所以在高中化学教学中,教师还应该注重培养学生养成良好的学习习惯,对此可以从课前、课堂、课后三个方面入手。在课前教师可以引导学生进行预习、自学,并培养学生的质疑能力,教师可以在备课阶段,为学生设置一些有趣味性的问题,让学生带着问题进行预习。在课堂上,教师要针对学生自主学习中存在的问题进行集中、单独讲解,并引导学生进行实践、验证,教师要充当好引导者的角色,让学生更加自主的进行知识探究、学习。在课后,教师则可以根据学生在课堂上的表现,为学生布置相应的巩固习题,让学生在练习中掌握相关知识。同时教师要引导学生学会自我检查、自我反馈,促使学生在自主学习中养成良好习惯。
例如教师在讲解《化学能与电能》的相关知识时,在课前教师可以给学生布置预习任务,并让学生掌握原电池的基本原理、形成条件等知识;在课堂上,为了加深学生对于知识的理解,教师可以组织学生开展以下三个实验:(1)将锌片、铜片平行的插入装有稀硫酸的烧杯中,观察实验现象;(2)用一根导线将锌片和铜片连起来,插入装有稀硫酸的烧杯中,观察实验现象;(3)用一根导线将锌片和铜片连起来,并在导线中接入一个电流计,插入装有稀硫酸的烧杯中,观察电流计指针变化。通过这一系列实验,学生就会对原电池的工作原理、形成条件有更加深入的了解。在课后教师可以针对学生的学习情况,为学生布置一些课后练习,巩固学生掌握的知识。
(三)加强学生实践动手能力的培养
对于化学,是一门建立在实验上的学科,所以在高中化学教学中,为了更好的促进学生自主学习能力的提升,教师需要结合实际情况,引导学生科学的动手实验,在实验中掌握知识。在以往的化学实验中,大多是教师动手操作,学生在旁边观看,导致学生的实践动手能力很难得到提升,因此,在新时期下,高中化学教师在教学过程中,为了提升教学效果,就需要鼓励学生亲身参与到实验操作中,让学生在实验中得到提升。
四、总结
综上所述,自主学习能力的培养,对于高中生的持续发展具有很大的影响,因此,在高中化学教学中,教师要坚持循序渐进的原则,在实际教学中加强反思、实践,将抽象的化学知识以生动的生活原理展现在学生面前,促使学生做到爱学、愿学,从而更加主动的进行化学知识学习,促进高中化学课堂教学质量的提高。
参考文献:
7.[中学化学]加强化学启蒙教育重视能力培养 篇七
一、初中化学探究性实验设计
1. 探究性实验设计分类
(1) 猜想和假设类。例如, 膨化食品、肉松、茶叶等多以真空充气形式包装, 该方式保证了食品的“原汁原味”、营养价值不流失, 且避免食品受压变形。
问题:你们猜猜气体是什么?
验证猜想:也许是N2, 初步验证实验方法与现象, 气体也可能是__。__
解析:该案例选择的是学生熟悉的身边事物, 但是学生对其中的道理不理解, 对这种现象经常视而不见, 提出问题, 就能激发学生探究的欲望, 并以此暗示学生多从化学思维角度观察生活。
再如, 在酒精火焰上放置纯铜片, 一段时间后铜片表面变黑, 试猜测黑色物质的来源, 并设计出实验步骤。
解析:在空气中加热铜, 将得到Cu O, 黑色物质可能为Cu O。另外, 酒精为有机燃料, 如果不充分燃烧, 会出现碳黑。因C、Cu O与酸并不是都相溶, 这样就可得到验证方法。
在猜想、验证类实验中, 学生的猜想会不着边际, 因为前提很模糊, 所以教师应要求学生的猜测必须有根据。
(2) 设计探究方案类。例如, 可溶性镁、钙化合物在硬水中较为常见, Ca (HCO3) 2为钙化合物, 加热后可分解得到气体、水、难溶性盐, 水垢中就含有难溶性盐。
问题:分析加热分解Ca (HCO3) 2后产生的另外的生成物。
猜测:气体可能是CO2, 固体可能是__。
实验方案设计:学生通过条件设计实验方案, 验证猜想。
解析:条件中有“难溶性盐, 且为水垢成分”的提示, 碳酸钙可能为固体。因澄清石灰水遇CO2变浑浊, 则可以此做设计。验证办法则为盐酸与碳酸钙反应, 可得到CO2。
再如, 某学生认为, 可燃物燃烧剧烈程度的决定因素有可燃物和氧气的接触面积、氧气浓度, 请就此选择其中一个因素, 设计实验, 探究效果, 如表1所示。
该实验设计开放度大, 探究问题选择多样, 若为“氧气浓度因素”, 学生可考虑“氧气性质实验”, 对氧气中物质燃烧与空气中物质燃烧现象的差异做判断。
若某问题的实验方法多种, 还要考虑操作简单、科学合理、安全可行、现象明显的原则。
(3) 解释或形成结论类。在该类实验中, 学生不再考虑实验步骤与方法, 因为都已经给出, 学生只需通过已掌握的化学知识去求证, 即可得出结论。
例如, Ti的性能是人们较为关注的, 某化学实验小组探究了Ag、Ti、Mg金属活动顺序。
假设:a.Mg的金属活动性弱于Ti;b.Ti的金属活动性介于Ag与Mg之间。
资料提示:前提相同, 某金属与酸发生反应, 金属活动性与气泡产生速度成正比。
设计实验:在温度相同情况下, 在等质量等体积的稀盐酸中投入金属薄片。
问题:
(1) 在投入前, 都擦亮了金属片, 原因为__。
(2) 表2为实验现象, 请据此填空。
结论:上述假设中, 错误的是__, 原因为__, 金属活动性排序为。
(3) 在该实验设计中, 若盐酸溶质质量存在差异, 则结论是否一定合理?__, 原因为__。
解析:该题立足金属活动性、酸与金属反应等知识, 暗含“假设、实验、验证、结论”等探究要素。Mg与酸反应速度超过Ti, Ti却快于Ag, 为此, 假设b正确。对于问题 (3) , 要求学生掌握酸与金属反应时, 哪些因素影响其速度, 如温度、接触面积、酸浓度等。
2. 设计探究性实验的思路
设计探究性实验的思路如图1所示。
第一, 探究问题选择。题目大小适度, 难易适中, 要考虑学生的爱好特长、认知水平、教学进度, 要有一定的开放度, 注重现实与实用价值。选题应有新意, 如对书本观点发出质疑、对旧课题以新材料加以论证等。
第二, 探究目的确定。初中生的生理、心理发育不完善不成熟, 主要是形象思维, 探究目的可设置为增强自我修正能力、培养创新与实证意识、掌握使用微机查询与组织资料的办法、假说方法等。
第三, 资料信息的收集。主要包括学科知识, 从教师、调查等方式获取的信息, 师生交流信息, 学生通过探究获取的信息等。
第四, 探究实验方案设计。实验内容主要有实验题目、目的、原理、用品、步骤与现象、装置图、结论。实验不同, 设计的方案就该有差异。当然, 相同实验情况下, 设计方案也可多种多样。实验设计格式主要有文本格式、表格式、流程式, 格式要易懂、清楚、简明、完整。
另外, 设计中还要注意实验验证、实验分析与结论、方案的反思和修正等步骤, 确保设计方案合情合理, 满足探究性实验要求。
二、新授课中的探究性实验
对于新授课内容, 探究方向主要有以下几种。
第一, 物质性质。初中化学中常常需要认识物质性质, 例如, 探究盐酸化学性质, 条件有硝酸银溶液、氯化铜溶液、碳酸钙、镁条等, 以此猜测物质性质。
第二, 实验条件。实验条件的差异, 可导致现象、产物的不同。例如, 铁的缓慢氧化, 首先将铁丝石棉网剪成片, 并除去石棉。在盛有稀盐酸的烧杯中放置, 将铁锈除去。在铁丝光亮后, 以水冲洗, 再放置于锥形瓶, 以食盐水浸泡。几分钟后, 液柱在玻璃导管中出现, 表明氧气与铁丝反应, 负压促使液柱产生, 如图2所示。
第三, 实验装置。通常来说, 进行某实验时, 所用的实验装置比较多样, 这就需要选择那些简单、可靠的装置。例如, 氢氧化钠溶液与二氧化碳反应实验, 装置就有以下几种, 如图3、图4、图5所示。
第四, 实验步骤。实验药品相同, 实验方法步骤不同, 实验结果也就会有差异。例如, 氢气还原氧化铜实验, 步骤为:先通氢气, 再加热;在铜被还原后, 加热停止;持续通入氢气, 直到铜粉冷却。
案例:制取氧气
教学准备:
(1) 教师:教学课件, 酒精灯、试管架、试管、二氧化锰、过氧化氢溶液、药匙等组成的氧气发生与收集装置及用具。
(2) 学生分组:薯片、二氧化锰、木条、烧杯、粉笔末、酒精灯等。
教学过程:
首先, 教师引入情境。
教师:氧气让生命得以延续, 但是它看不见、摸不着, 无色无味。它可以从植物叶子中产生, 也可以从我们实验中制取, 下面就跟着我一起去探索吧。
然后, 教师在投影仪上列出可能制取氧气的物质, 如H2O2、KCl O3、Na Cl、HCl、CH4、KMn O4, 并问:“你们认为哪些可产生氧气?”
多数学生选择KMn O4、KCl O3、H2O2。教师询问学生的依据是什么, 然后阐明氧气的实验室制取方法有多种多样, 本节课就选取过氧化氢制取法。
教师再投影市场上销售的过氧化氢溶液标签, 问学生, 为什么上面会出现保质期, 即不能长期放置, 否则失效。
学生陷入思考。教师讲述原因:“这在于过氧化氢化学性质不稳定, 极易分解成水、氧气。但是你们有什么办法快速分解过氧化氢吗?”
试着引导:“若将某催化剂加入过氧化氢, 是否能快速制氧;若将过氧化氢加热, 是否能快速制氧?”然后让学生将过氧化氢溶液分别倒入硫酸铜、薯条、碎瓷片、二氧化锰、活性炭、粉笔末等烧杯, 观察氧气产生的速率。
教师提问:“在实验中, 你们发现快速制氧的方法应该是哪一个?”学生认为是二氧化锰与过氧化氢溶液。
这时, 教师抓住催化剂做文章, 询问学生反应中的二氧化锰有什么作用, 其有无被消耗, 让学生接触催化剂概念, 即催化剂可以改变其他物质的化学反应速率, 但是本身的化学性质、质量却不发生变化的物质。在不同实验中, 可选择不同的催化剂, 使用催化剂, 仅对反应速率有影响, 对生成物质量没有影响。
在该探究实验下, 学生被教师的一连串疑问带着走, 去思考实验的各关键环节, 有利于学生反思、动手操作、猜想等能力的培养, 体现出良好的师生互动。
三、实验课中的探究性实验
案例:二氧化碳制取装置探究。
关于实验室中气体发生与收集装置的确定需考虑的因素, 教材中有所阐述, 如图6所示。
探究目标: (1) 在探究二氧化碳制取装置的同时, 提高学生表达交流、创新的能力; (2) 树立学生合作精神; (3) 总结制取气体思路。
课程类型:实验探究活动。
教学方式:实验探究法、分组实验法。
在实验时, 学生需要用到的器材有以下这些:
各组均配有集气瓶、橡皮管、水槽、玻璃导管、玻璃片。各组分别配备:第一组, 单孔橡皮塞, 锥形瓶。第二组, 锥形瓶, 长颈漏斗, 双孔橡皮塞。第三组, 单孔橡皮塞, 平底烧瓶。第四组, 过滤漏斗, 烧杯。第五组, 橡皮塞, 带支管的烧瓶。第六组, 铁架台, 单孔橡皮塞, 试管。第七组, 铁架台, 单孔橡皮塞, U形管。第八组, 单孔橡皮塞, 铜丝, 破试管, 烧杯。第九组, 分液漏斗, 双孔橡皮塞, 锥形瓶。
学生可自己根据实验要求选择仪器。
提供的资料:稀硫酸H2SO4、稀盐酸HCl等酸与铜不发生反应;1.293g/L为标准空气密度, 1.977g/L为标准CO2密度。水与CO2相溶, 并可生成碳酸, 同时, 碳酸的化学性质不稳定。
具体过程:
教师引入话题:“二氧化碳是地球空气中不可缺少的气体, 其产生来源非常多样。在实验室, 可通过稀盐酸与石灰石或大理石反应制取。为此, 同学们是否知道了怎样制取二氧化碳了?书上也有装置选择的几点意见, 以及某种实验制取二氧化碳的装置, 今天就利用你们桌上的器材, 开动脑筋, 创造性地设计出更多的装置吧, 但是要注意安全。今天希望各小组能通力合作, 发挥才华, 让自己的小组与众不同。”
学生跃跃欲试, 经过一段时间动手操作与思考, 各小组设计了以下装置, 如图7所示。在完成装置设计后, 教师还要组织以下几点活动:交流与展示、评价与反思、比较与归纳, 完善探究性实验教学。
8.谈中学生化学能力的培养 篇八
一、观察能力。
观察能力是知觉的特殊形式,是一种有目的、有计划。是智力三要素(观察、思维、创造)之一,是智力发展的基矗化学是一门以实验为基础的学科,观察和实验是化学最基本的研究方法。通过能动的、客观的、定性、定量的综合观察,从实验的宏观现象人手,揭示和认识微观变化的本质。观察能力不是单一的知觉感知,而是诸多因素综合性的智力过程。化学实验中,教师除应做好每一个演示外,还应在课堂教学、课外活动中,激发学生的观察兴趣,教会他们如何观察。通过学生动手动脑,由表及里,去租取精,去伪存真的观察和思考,不断提高他们的观察能力。
二、实验能力。
实验能力是有目的地在人为控制条件下进行化学反应,认识和发现化学变化規律的能力,实验能力既包括实验操作能力,又包括推理、计算,对数据分析处理以及对实验结论归纳总结、准确表述的能力
教师应认以以下个方面培养和提高学生的实验能力:①能正确操作实验仪器和设备;②明确实验目的;了解实验原理;④掌握实验方法;对立验现象进行准确的观察和记录;⑤功实验结果进行分析处理。导出结论,写出实验报告,教师应积极创设实验条件,努力完成全部必做实验。有条件的适当做一些选做实验,鼓励和指导学生做一些家庭小实验,克服“教师黑板上讲实验,学生考试背实验”,只注重理论学习,不重视实验教学的弊端,充分发挥学生的独立件和创造性,培养和提高他们动手、动脑能力,以及实事求是的科学态度和严肃认真的工作作风。
三、思维能力。
思维是人类在事物表象。概念的基础上进行分析、综合、判断、推理等认识活动的过程。其中分析的最基本的过程,新教材正确处理了知识的逻辑顺序和学生生理、心理发展顺序的关系,在叙述方法和行义方面,注意调动学生士动学习、思考的积极性,以提高他们的抽象思维能力和自学能力,例如,在介绍物质结构的初步知识时,通过实验和类比,引导学生从宏观现象深人到微观结构的本质,通过提出问题,引发思考,然后再概括出结论或概念,使学生从感性认识上升到理性认识。
四、自学能力。
自学能力就是在已有知识水平和技能的基础上,不断获取新知识并运用这些知识的能力。化学教学的重要目的之一不仅是使学生“学会”,更重要是使学生“会学”。现代科学技术发展迅速,知识更新周期缩短,如果不“会学”,就无法适应日新月异的社会发展需要。因此,现代教育的一个重要特点,就是培养学生不断摄取新知识的自学能力,使学生受益终身。
9.[中学化学]加强化学启蒙教育重视能力培养 篇九
学生掌握知识必须通过自己的一系列思维活动才能达到,化学教学中应当培养的最基本、最重要的能力有观察能力、思维能力、记忆能力、化学实验能力、自学能力和创造能力等。其中观察能力、思维能力、记忆能力是各门学科都应培养的一般能力(智力)。但在化学教学中有其特定的内容。观察能力是思维能力以及其它各种智力发展的基础和前提。心理学和教学经验证明:就大多数学生而言,其智力因素相差并不明显,而导致学生学习成绩分化的一个重要原因就是由于非智力的发展存在较大的影响,在非智力因素中的学习的动机、情感、意志、性格等诸多因素中,具有良好意志的人,具有敏锐观察能力的人正是从别人不屑一顾的现象中发现问题,并经过艰苦努力获得成功的。例如:17世纪中叶,英国化学家波义耳正是从盐酸使紫罗兰花变成了红色,这一纵即逝的现象中发现了并经过多次试验,最终发现了现在还在广泛使用的酸碱指示剂———石蕊。英国化学家波义耳喜欢花。有一次他拿了一束紫罗兰花,想插到花瓶里,正在这时,助手取来了盐酸,倒盐酸时,酸雾弥漫上来,并有几滴滴到花上,紫色花变成了红色!他马上想到其他酸会不会使紫罗兰花变红?经过多次实验终于发现了酸碱指示剂———石蕊,的石蕊遇酸变红,遇碱变蓝。检验溶液的酸碱性真是太方便了。万有引力定律的发现者———物理学家牛顿,正是从成熟苹果落地这一现象,总结出了这一伟大真理的。通过多年的教学发现:成绩优异的学生,一般对事物的感知迅速、准确、完整,善于抓住客观事物最主要、最基本的因素,在单位时间内观察到的事物多,表现在学习上,积累的知识丰富。而观察力弱的学生,往往对应该观察的事物感知迟缓,有的甚至视而不见,听则不闻,表现在学习上,上课不注意听讲,大多是学习差。可见培养学生的观察能力,是关系到学生一生的学习质量和将来从事创造性劳动和科学研究工作水平的问题,从这个角度来看培养观察能力的意义是十分重大而深远的,因此,发展和培养学生的观察能力是教学中必须完成的重要任务之一。
化学是以实验为主要手段来研究物质及其变化特征的,因此,在中职化学教学中发展和培养学生的观察能力就更加重要。在化学教学中培养学生观察能力的主要途径是:通过展示直观教具、演示实验、学生实验(包括边讲边实验和实验习题)和化学课外活动。在演示实验以及边讲边实验中教师具体地指导学生观察方法的活动要多一些,而在学生实验课、实验习题、化学课外活动中,则主要由学生独立来培养观察能力。使学生明确观察能力的意义,会激发他们自觉地、有意识地锻炼能力,必须结合化学1.国家要制定相应的政策性规定,理顺职业院校同行业、企业、政府职能部门等单位的关系。解决协调好诸如证书认定与发放,校外实习基地建设利用,产学结合办学等实际问题,还要完善职业院校管理体制,领导体制,用人机制(特别是民办高职院校更要完善上述体制)等方面的规定与制度,指导职业院校规范管理,正规办学。政府要统筹协调,加强领导,为职业教育持续健康发展提供政策支撑,尽快形成院校、政府、用人单位合力发展职业教育的机制。职业技术学院要进一步解放思想、开拓创新,把学校建设成一个“开放的管理平台”坚持走自己特色的办学之路,不断进行教学改革,深化教育,注重内涵建设,努力提高办学质量和办学水平,积极建设特色鲜明、行业知名的示范职业院校。用开放的观念、通过开放的管理制度,形成基础课程由优秀的专职教师讲授、实践课程主要由企业一线技术能手承担的格局。2.政府从政策上给予指导,指导全国职业教育健康稳步发展。国家教育部要从严控制新办职业院校的备案,与地方政府一道控制职业院校过快地盲目发展,要通过评估的手段对条件达不到要求的职业院校进行优胜劣汰。(最好建立一套政府指导下的社会中介评估体系)。从国家来说,虽然新办职业院校的审批权下放在省区市这一级,但从目前我国职业院校已经具有的规模和格局来分析,国家应当有一个宏观的总量控制和布局指导性意见。要对全国的职业院校的格局、布局,引导其协调均衡发展,从政策上给予指导。从我国高等教育已经发展成为全世界最大规模的实际出发,建议国家教育部专门设立高等职业教育司,统筹全国的高等职业教育发展规划中的重大问题。
10.[中学化学]加强化学启蒙教育重视能力培养 篇十
培养人才要重视化学综合实践课开展的切入点江苏 扬州 ●顾海文,刘和平
自普通高中实施化学新课标以来,综合实践活动课程一直是国家新一轮课改设置的必修课程,广大教师对此实施情况一直保持关注。高中化学综合实践活动课是新课改的亮点,但同时也是难点。综合实践活动强调学生的主体性地位、更加注重学生的实际生活学生学习活动的多样化,这是高中化学新课改的一大亮点,充分体现了新课标的理念。作为难点,它要求各级各类学校根据实际,结合校情,自行组织具体实施,涉及到相关课程的开发与教学,但不少学校在课程的实施和管理上还处于摸索阶段。俗话说:“良好的开端是成功的一半。”下面,本人就高中化学综合实践活动开展的切入点提出自己的一些看法,希望能起到抛砖引玉的作用,以使广大教师培养更多的人才。
一、以点带面,全面推进
化学综合实践活动课程由于刚刚实施,没有相对固定和现成的经验可循,因此它不同于传统的学科课程,虽然我们化学组对开展研究性学习方面积累了许多宝贵的经验,但对于许多教师来说,这一课程仍是一个新生事物,他们渴望有典型的经验和案例来引领。而我们的学生,首先是来自全市不同初中――虽然初中的新课程改革早于高中,但各校开展研究性学习所取得的效果不尽相同,学生综合实践的能力也参差不齐。其次,经过中考的选拔,进入我校的学生综合素质相对来说不如其他重点中学,面对综合实践活动这一新课程许多同学感到无所适从。
因此,个人认为,化学综合实践活动课程是善于发现问题、研究问题、发掘经验、发展课程的过程,没有反思和研究,行动肯定是盲目的。学校教科室采取的以点带面、全面推进的实施策略颇为有效,如我在对学生进行理论指导的基础上,通过查阅有关资料和分析检测报告,组织兴趣小组的学生对家乡的.河流水质检测的方法进行探究,提出修正意见。课题研究小组的学生通过实地调查和研究,提出了《九圩港的污染及其治理》并形成了书面材料,荣获了省中学生环保论文评比二等奖。由于实践活动有了一定的成绩,更多的同学积极主动地参与到综合实践活动中,所以采取以点带面的方式也不失为一个不错的策略。
二、以强带弱,共同发展
化学综合实践活动是以学生的直接经验为基础、与学生自身生活和社会生活有深刻联系的一种以学生的知识经验水平和学习生活为中心的实践性课程。化学综合实践活动所面对的是学生的整个生活世界,它是具有生命力的,随学生知识水平经验生活变化而变化,具有很强的开放性。由于不同的学生知识结构、认知能力、动手操作能力及个性等的差异,学生研究问题的内容、角度和程度都可能会有所不同。学生综合实践的能力是不尽相同的,有的学生能力强,有的学生能力弱。教师在指导学生进行化学综合实践活动时要引导能力强的同学带动能力弱的,做到强与弱合理搭配,分工合作。同时在活动开展时,教师还要培养学生之间的相互支持和配合的精神,让每个学生在互助的学习中建立足够的信心,使学生处于活动的最佳状态并乐意开展综合实践活动,从而达到共同进步和发展。例如男生相对而言知识面较广,综合实践能力强,在进行《生活中的化学》这一课题时,笔者有意识地让4个男生和5个女生组合在一起,并让男生带领女生进行综合实践活动。通过这次实践活动,9个学生的综合实践能力获得了不同程度和锻炼,达到了共同发展的目标,尤其是王烨楠同学进步很快,她甚至还指导其他班级的课题小组进行活动。
三、以易代难,逐步提升
高一学生化学认知结构、知识水平有限,化学综合实践活动选题太难不利于激发学生的实践积极性,也有碍于实践活动的持续与完成,因此在刚开始选题时,笔者以为课题应定得小一点、浅一点,不要贪大求全,好高鹜远。例如高一(1)班周小燕这一组的课题《化学对人们生活的影响》,课题定得太大,范围也大,对于高一学生来说,操作上有难度,笔者建议课题组改为《化肥的使用对人们生活的影响》,把研究的范围缩小些,以利于课题的开展。
同时高一学生的化学知识还很有限,综合实践能力还不是很强,创新意识还未普遍形成,在这种情况下,完全放任学生自发地进行综合实践活动,显然犹如无源之水、无本之木,学生进行综合实践活动的效果如何也可想而知。因此,在化学综合实践活动课程的实施过程中,教师的有效指导是至关重要的。对于高一学生,教师的指导应以易代难,从而不断提高学生的实践活动能力。随着学生能力的提高,教师的指导应由扶到放,稍作点拨。
四、以近代远,提高效率
高中学生的生活圈子相对狭小,基本上是家庭、学校、乡村或城市,其大部分的直接经验或体验来源于此。因此,教师在指导学生选课题时应遵照就近、就便的原则。一则学生在自己所熟知的环境里进行综合实践活动,他们会更自信,他们的主动性和积极性也更能得到充分的发挥,利于他们在活动中发展创新精神和实践能力。二则从经济的角度上,我们的学生都是消费者,毕竟没有收入来源,就近可以省下不少的费用。三则从安全的角度,就近对学生在进行综合实践时的安全更有保障。四则从时间的角度看,可以提高实践的效率。笔者所在学校遵照就近原则开展的课题都取得了较好的效果,例如前面提到的《九圩港的污染及其治理》课题获得了省级大奖;笔者班级学生进行的《生活中常见物质酸碱性的测定》实践活动已完成,学生能利用所学知识指导自己的生活。
11.[中学化学]加强化学启蒙教育重视能力培养 篇十一
一、正确引导学生观察化学现象,激发学生的学习兴趣,培养学生的观察能力
兴趣是影响学生学习积极性的最直接因素,那些崭奇的、对生活有意义的知识和问题,一定能引起学生强烈的兴趣。在观察化学现象时,教师要引导学生注意整个现象发生的过程、产生的条件和特征等。如在观察“蜡烛燃烧的探究”的实验现象时,要提示注意:1、刚开始燃烧时,火焰是不是由大到小,蜡烛熔化后火焰再变大?2、用于冷的烧杯罩在火焰上有什么现象?3、迅速倒转烧杯,注入澄清石灰水有什么现象?4、吹灭蜡烛后,再点燃,又有什么现象?通过观察现象,学生自己得出了“蜡烛的熔点低”、“蜡烛燃烧时先液化再燃烧”、“化学变化中一定伴随着物理变化”及“生成物是水和二氧化碳”等结论。再如在做“铁丝在氧气中燃烧”实验时,注意观察为什么事先要在集气瓶中盛少量的水或一层细沙?为什么要在铁丝的末端系上一两根火柴梗?铁丝为什么绕成螺旋状?当火柴梗燃掉多少后再伸入盛氧气的集气瓶中较为适宜等等。通过对上述化学现象的观察,不仅成功地诱发学生的学习兴趣,满足学生的求知欲望,而且有利于培养学生的观察能力。
二、正确引导学生通过画图、识图来培养学生的想象能力
教材中的气体发生装置图、原子结构示意图、化学反应微观示意图、溶解度曲线图、自来水厂净水示意图、元素周期表等,都是从画图、识图及图像与实物的转化角度来训练学生对化学规律的掌握程度的。换句话说,也就是靠想象来认识化学规律,通过图像来进行分析、判断的。如把钠与氯气反应形成氯化钠的过程想象成小孩踢皮球,把钠原子和氯原子都看成小孩,把钠原子最外层的那个电子看成“足球”,为了达到相对稳定的结构,钠原子(小孩甲)就把最外层的电子(足球)踢走,形成阳离子,而氯原子(小孩乙)就接住这个电子(足球)形成阴离子,阴阳离子相互吸引就形成氯化钠。从上述例子可以看出,想象的材料来源于实践并与认知、记忆密切相关,使学生头脑中出现一些超乎自己经验的形象。因此,教师应引导学生对没有直接认知过的或根本不能直接感知的事物产生清晰的表象,以开拓学生的思路,扩大知识范围,促进学生想象能力的发展。
三、设法鼓励学生做好课外小实验、小制作,促进学生对教学内容的学习
中学里各种化学实验,从某种意义上说,都是一种特殊的直观的实践,学生在动手完成各种小实验、小制作的过程中,会异常活跃,学习欲望高涨,参与意识增强,都迫切希望进一步探索问题。如教材中的小实验:铅笔芯的导电、生成炭黑、淬火与回火、清洗餐具等,小制作:自制简易净水器、自制叶脉书签、制取明矾晶体等,这些小实验、小制作有很强的趣味性和知识性,十分贴近学生的生活,符合初中生好奇、好问、好动、好学的心理特征。教师要鼓励学生做好这些课外小实验、小制作,并有意识地在教学中加以讲评。课堂上讲小实验、小制作,可以创设活跃的课堂学习气氛,给学生提供参与学习的机会,并使班级中不同认识水平的学生的求知欲都能得到满足。同时教师可以根据教材的要求,引导学生对教学内容的学习和对小实验、小制作的学习结合起来,从而使教学内容的学习和小实验、小制作的学习达到某种程度的互补。这样,既促进了学生对教师所讲授内容的学习,加深了对所学内容的理解和记忆,又促进了一系列附带内容的学习。
四、利用好实验课的教学,培养学生的实验技能和创造性思维能力
化学是一门实验科学,中学化学实验又是学生将来从事科学实验的起点,因此,在化学实验课的教学中,必须重视培养学生的实验技能和独立工作能力,使学生养成良好的实验习惯。每次实验时,教师要指导学生弄懂实验原理,学会正确使用化学仪器,掌握计数、读数和处理实验结果的技巧,能够通过分析。推理得出正确结论。比如在“一定溶质质量分数溶液的配制”的实验中,教师要反复强调托盘天平、量筒的使用方法,让学生正确估算溶质的质量、溶剂的体积,以便选择适当的砝码、合适量程的量筒,避免量程不当而造成误差过大。学生掌握了基本实验技能,就能独立动手操作,打好实验基础,学到课本上没有的或者是一带而过的知识。通过实验,不仅有效地帮助学生领会化学知识,更重要的是通过观察实验现象,分析和解决实验中的问题,能够培养学生的创造性思维。
五、重视实验的分组归类,使学生知识的储备进一步系统化,知识的应用更灵活
根据心理学的研究,人的思维的敏捷性和知识的迁移能力,是以思维的条理性为前提的,只有系统性、条理性强的知识,才便于掌握。教材中的实验内容是根据课本知识的单元安排的,学生所掌握的有关实验方面的知识,往往既多又乱。因此,在总复习中,可将原教材中实验内容的单元次序打乱,重新归类为如下几个部分:观察化学现象、基本仪器的使用、化学实验基本操作、验证化学变化规律等。实验分组归类,是在学生掌握系统的知识基础上,进一步用实验的方法由浅入深,由现象到本质配合学生的学习,打破教材单元的实验内容。重新分组,目的是避免学生套用一种方法和方式学习不同角度知识,使学生灵活地运用各种仪器、各种方法,从不同角度解决实际问题,从而使学生获得新知识、新技能。在归类分组实验中,还可以及时补充对比性或综合性强的实验,以提高学生的综合、分析能力。例如:在讲酸的性质时,就把几种常用的酸分别与酸碱指示剂、金属单质、金属氧化物、碱、某些盐等反应进行归类,最终根据原理可以清楚发现规律——酸的通性,这样学生对该内容印象就会更深刻。
综上所述,在中学化学实验教学中通过观察化学现象,进行各种化学实验,应用画图、习图的训练等,都是发展学生的思维,提高学生能力的有效方法。教师应该把精力从单纯的传授化学知识转到对学生综合的全面素质的培养和训练上来,切实加强化学实验的教学,从而提高学生的科学探究的能力。
12.[中学化学]加强化学启蒙教育重视能力培养 篇十二
一、创设趣味实验, 培养学生注意能力
教师善于培养学生的注意力, 是使教学取得良好效果的重要条件。以往有学生反映:学习化学难, 对教材内容不理解, 记不住。他们完成的作业屡见错误, 常常是由于不注意或没有留心引起的。如果创设趣味实验进行教学, 效果就比较理想。
二、投影演示实验, 培养学生观察能力
在教学过程中, 可以借助投影演示实验培养学生观察力。例如, 教学《分子运动》时, 把一培养皿放在投影器承物玻璃面上, 在培养皿中加入约2/3体积水, 然后取一小粒品红, 放入到培养皿中。最初在水中缓缓溶解, 渐渐地明显分成两支, 片刻后, 扩散完成。此时, 分子运动的全过程通过光学投影到银幕上, 学生可以清楚地观察到分子是处在不停地运动状态中的。
三、组织分组实验, 培养学生动手能力
学生通过亲自实验, 熟练掌握操作技能、技巧, 而后巩固验证, 加深和扩大他们所学得的理论知识。如, 使用试管的操作方法, 要求他们能正确地拿试管, 夹持试管, 洗刷试管等。在进行碱和酸的反应实验中, 要求他们会振荡试管, 用试管加热物质, 注意试管的倾斜方向等。事实证明, 分组实验不仅培养了学生的动手能力, 还培养了实事求是的科学态度和严肃认真的工作作风。
四、利用选做实验, 培养学生思维能力
通过选做实验, 可以培养和诱导学生运用已掌握的基础知识和基本概念, 在对某些化学反应进行观察、分析、综合、抽象、概括等思维过程中, 认识物质变化的规律和实质。
五、做家庭小实验, 培养学生创造能力
近年来开展的家庭小实验比赛, 就很能激发学生的创造力, 如证明蜡烛的成分里含有氢等。学生在做家庭小实验时, 需要独立思考, 去想象、去钻研问题, 在不同程度上创造性地运用知识, 这样有助于学生智力与创造才能的发展。
13.中学化学教学中的化学史教育 篇十三
上海市莘格高级中学 李建强
科学史是科学的产生、形成和发展及其演变规律的反映,是人类认识自然和改造自然的历史,是人类思想宝库中十分宝贵而丰富的精神财富,也是科学教育的重要资源。重视科学史教育,把科学的思想观、典型事例、演变发展过程融入科学课程和科学教学之中,已成为当代科学教育发展的一大特点。化学史作为科学史的一个分支,与科学史一样,具有丰富的教育内涵。在化学教学中进行化学史教育,是培养学生科学思想、科学观念、科学精神、科学态度,促进掌握科学知识、科学方法、科学技能等科学素养的重要途径。
从整体上把握化学史教育的教育内涵,研究它的素质教育功能,研究化学史教育的实施途径,对深入推进素质教育,培养学生的科学素养,全面提高教育教学质量具有十分重要的意义。
一、化学史的教育功能
1.有助于了解知识和技能的形成过程
化学学科知识是发展学生科学素养的基础,化学史知识是化学学科知识的重要内容之一。它反映了现代知识经济观的4类知识即“知道是什么的知识”、“知道为什么的知识”、“知道怎样做的知识”、“知道是谁的知识”,是通过教学的知识而形成教学的发展链,引导学生追踪化学发展的科学足迹,拓展视野,在实践和探索中了解知识的形成过程。
如教材上虽然只是简单地介绍了元素周期律理论的内容,其实它的发展过程是经过多个基础工作才形成的。后来元素周期律又经过了不断完善和发展,直到今天,还有许多人在研究周期律,周期表也出现了多种形式。这样将元素周期律的认识从它的产生发展过程去阐述,不仅能使学生了解元素周期律的结论,而且知道它的发展过程,知道它的过去与现状,进而才能考虑如何补充和发展。
2.有助于了解科学探索的过程,接受科学思维方法的熏陶
如在讲授原子论时,可以结合这个理论的确立过程来解释科学抽象的思维方法。道尔顿在1803年能提出科学的原子论,就是在经过大量实验的基础上,加上科学的想象力和理论思维,有效地运用了科学抽象的思维方法,得出了结论。从这段历史中可以看出,经验主义的研究方法是不适用的,因为教条主义和经验主义只承认表面现象或经验的东西,不相信事物的抽象本质存在,就连当时一些著名的化学家如杜马也否认原子存在的真实性。
因此,进行化学史教育,不仅能使学生经过了解、假设、观察、逻辑推理等一些科学步骤及进行比较、分类、归纳、演绎等科学方法,接受科学方法的熏陶,更能让学生突破这些条条框框的束缚,从科学家的身上学到那种求真务实、脚踏实地的科学态度,体会科学家们的逻辑推理和思维发散的感觉,启发学生敢于思考、善于思考、勇于创新。
3.有助于情感态度和价值观的培养
化学史的教育有助于学生良好的道德情操和价值观的养成,化学史的教育有效融合与化学有关的自然科学以及与人类思想、社会历史有关的多学科的知识,并在培养学生科学素养中的感情态度和价值观方面发挥着独特的作用。
(1)培养学生正确的科学态度
例如在学习“王水”的性质时,可讲述玻尔保护诺贝尔金质奖章的故事。再如学到碳酸钠第 1 页(共 12 页)时,可了解我国著名化学家侯德榜在极其艰苦的条件下,经过3年的努力,发明了“候氏联合制碱法”,成为广为流传的佳话。这些化学史的介绍可使学生树立为祖国做贡献的雄心壮志,教师应因势利导,将学生的情感向科学家刻苦钻研的精神靠拢。
(2)提升学生的审美能力
化学家不畏困难、前赴后继、勇于为科学献身的精神,能使学生认识到什么是真、善、美,能帮助学生形成正确的审美观念;化学家在发明创造的同时,也创造着美。如凯库勒关于苯分子结构的美妙构思;电镀工业在发展过程中制造出了一件件精美的工艺品,不管是在视觉上还是在美学上都给人带来了全新的感受,这与化学家在创造美的过程中所产生的鉴赏美和创造美的能力是分不开的。
二、化学史教育中培养学生科学素养的策略
1.在教材中寓史于育
化学发展的本身充满了辩证法,化学史贯穿了唯物主义观点,化学家无一例外地受着哲学思想的支配,故化学知识也就充满着辩证唯物主义观点。在教学中,教师要抓住教材内在的辩证唯物主义因素,寓观点于知识之中,寓教育于教学之中。教学中若紧密结合教材内容,把爱国主义和正确的人生观、价值观教育化成春雨滋润学生的心田,就能达到润物细无声的效果。
2.在试验中体验探究
教材中的化学概念、理论、规律都是科学家在实验的基础上,经过科学的概括和思维的升华而得到的。教学中,我们可以充分挖掘条件,把科学家做过的实验引入化学实验课堂,让学生亲临其境,体验和感受科学探索过程,在知识的形成过程中养成科学的态度,获得科学的方法,在实践中逐步形成终身学习的意识和能力。
3.在具体问题中适时进行教育
由于从小受生活和教育的影响,在学习过程中,学生经常会形成一些不良的学习习惯和态度,如实验过程较马虎、观察不细致、推理判断凭感觉、计算数字不准确、遇到困难容易退缩等,甚至不能实事求是地记录所观察到的实验现象。针对这些问题,教师要利用化学史上由于缺乏科学态度造成的失误或给人类带来灾难的案例,帮助学生及时纠正不良的习惯,逐步端正学习态度。
4.在课外活动中拓展视野
可结合课堂教学内容,选择有教育意义的典型题目,课外采取多种多样的形式进行化学史教育。如举行专题讲座“伟大的女科学家——居里夫人”,召开辉煌的中国古代化学专题读书报告会,举办化学研究中的吉尼斯纪录知识竞赛,也可以以化学板报的形式介绍化学家的事迹等。通过活动,可使学生领略到化学发展的大致轮廓,加深和拓展化学学科知识,从中吸取自然科学方法的营养,悟出世界观与科学成就的紧密关系,学生的实践能力也得到了锻炼。
三、影响化学史教育教学的因素分析
1、化学史教育理论研究的影响
化学史研究中反映科学研究过程的成果较少,主要原因是我国化学史理论研究的数量较少、质量不高、理论深度不够,现阶段我国化学史研究范式基本上属于让学生了解一些有重大意义的化学理论的发现年代及化学家的生平简介,它所蕴涵的丰富而极具教育价值的资源没有被挖掘。正是因为我国化学史理论研究滞后,化学史料中科学家的科学态度、科研方法和创新精神第 2 页(共 12 页)等化学史重大价值没有被挖掘出来。因此,必须在加大理论研究的同时借鉴国外优秀研究成果,为我所用,提升我国化学史研究的深度和质量。
2、化学史内容教授方法的影响
教师本身没有受到专门的化学史教育和培训,对相关化学史知识了解较少。在课堂教学中,虽有所涉及,但没有给予应有的重视,仅在教学或解题时遇到相关内容才进行简略了解,或根据记忆随口说说,并没有亲自查阅化学史书籍进行考证,没有将化学史实作为一种开发教学内容的素材性资源来合理运用。教师在讲授化学史时,过于重视化学史中成功的事实,过于突出科学家的趣闻轶事,过于强调“巧”,而不重视“拙”;教学手段上,大部分教师仍以口头讲述为主,往往不能使学生真正体验到化学的历史发展过程。
如:苯一节的教学,教师一般只给学生讲起凯库勒的蛇头咬住蛇尾的梦,轻轻一带而过,而清华附中阎梦醒老师便结合苯分子发现史设计的课,讲到了当时的工业社会背景及相关的人物,凯库勒假说及逐步修正苯结构式,到价电子论的解释及电子显微镜看到苯分子结构的图片等,对苯的发现及其结构式的确认过程作了全面的讲解分析,还对化学家凯库勒做了恰当的点评。充分发挥了化学史对学生的教育功能,让学生深刻体会科学发现的艰辛而漫长的历程,同时,也提高了学生对自然科学的兴趣,诱发了学生对神奇世界的向往。
3、教材及教辅资源对化学史料的影响
教材中化学史的内容有如下特点:第一,介绍我国的古代化学成就、化学史实的比例大,呈现的一般形式是陈述事实。第二,对化学家的介绍较多,主要形式是图片、名字、生卒年月或伟大成就。对化学家的研究介绍的节略,让人感受到的只有科学研究的神圣与高深及科学家的非凡的素养、天资和勤奋,往往给人一种科学家就是不食人间烟火、举止滑稽怪异的印象;感受不到科学家“人性”的一面,科学研究似乎是可望而不可即。第三,化学工艺技术及实验的发展介绍只是图片,化学史实或者说重要理论定律的建立或发现过程介绍过于简略,仅仅是简单介绍人在何时做了何事,无法了解隐藏在科学过程中的研究方法和思维方式,化学史的教学功能表现单一,没有发挥化学史引导学生了解、认识科学本质的功能。
四、化学史教育的实施
(一)关注教材资源 现行教材中引入了二十多位科学家、三十多次化学史、科学史的相关资料。主要涉及几部我国古代的先进化学工艺——古代砷、陶瓷的应用、湿法冶金等;
近现代我国化学的重大突破——超真空扫描隧道显微镜、侯氏制碱法、张青莲等;
近代化学中的重大突破——金属钾、氯气、苯的发现,原子结构模型的演变、元素周期律化学发展的前沿——金属陶瓷、功能高分子等; 重要的化工发展——合成氨、模拟生物固氮等;
科学家、化学家的介绍——舍勒、道尔顿、勒夏特列、哈伯、凯库勒等。
1、研究化学发展历史
要追溯化学发生和发展的历史,可以上溯到远古人类还处于蒙昧时代的用火时期。人类掌的发现、有机化学的发展历史等; 分内容:
(二)课程资源的开发
第 3 页(共 12 页)握了用火以后,就掌握了变革物质的强大的自然力量,随之逐步地开始了处于摸索状态的化学实验活动。化学的发展是由生产决定的,它来源于人类认识世界改造世界的要求和积极的活动;同时,化学和化工又是生产力,促进生产的发展,充分体现出科学和生产相互促进、协同发展的演变过程。
(1)化学史上的重大事件与化学科学发展的主要线索 ① 公元前5~前4世纪,留基伯和德谟克利特:给出了原子论的最初说明
② 公元前3~前2世纪:炼金术诞生
③ 1661年,罗伯特•玻义耳:出版《怀疑派的化学家》一书,奠定了现代化学的基础
④ 1769年,拉瓦锡:在化学研究中,养成了定量检测的良好习惯,并将化学研究提高到定量
⑤ 1800年,伏打:发明电池,开创了电化学
结合
⑦ 1828年,弗里德利奇•维勒:首次在实验室内合成尿素,打破了生命与非生命界的绝对界限
⑧ 1869年,门捷列夫:公布了他的《元素周期表》
⑨ 1897年,约瑟夫•约翰•汤姆生:发现了电子
⑩ 1930年,莱纳斯•鲍林:将量子力学引入了化学 1995年,玻色—爱因斯坦凝聚态在实验室问世
○
⑥ 1808年,约翰•道尔顿:出版了《化学哲学新体系》,提出原子的思想,并讨论了原子的(2)化学发展经历的几个主要时期:
化学的萌芽时期:从远古到公元前1500年,人类学会在熊熊的烈火中由黏土制出陶器、由矿石烧出金属,学会从谷物酿造出酒、给丝麻等织物染上颜色,这些都是在实践经验的直接启发下经过长期摸索而来的最早的化学工艺,但还没有形成化学知识,只是化学的萌芽时期。
炼丹和医药化学时期:约从公元前1500年到公元1650年,化学被炼丹术、炼金术所控制。为求得长生不老的仙丹或象征富贵的黄金,炼丹家和炼金术士们开始了最早的化学实验,而后记载、总结炼丹术的书籍也相继出现。虽然炼丹家、炼金术士们都以失败而告终,但他们在炼制长生不老药的过程中,在探索“点石成金”的方法中实现了物质间用人工方法进行的相互转变,积累了许多物质发生化学变化的条件和现象,为化学的发展积累了丰富的实践经验。当时出现的“化学”一词,其含义便是“炼金术”。但随着炼丹术、炼金术的衰落,人们更多地看到它荒唐的一面,化学方法转而在医药和冶金方面得到正当发挥,中、外药物学和冶金学的发展为化学成为一门科学准备了丰富的素材。
燃素化学时期:这个时期从1650年到1775年,是近代化学的孕育时期。随着冶金工业和实验室经验的积累,人们总结感性知识,进行化学变化的理论研究,使化学成为自然科学的一个分支。这一阶段开始的标志是英国化学家波义耳为化学元素指明科学的概念。继之,化学又借燃素说从炼金术中解放出来。燃素说认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素,燃烧过程是可燃物中燃素放出的过程,尽管这个理论是错误的,但它把大量的化学事实统一在一个概念之下,解释了许多化学现象。在燃素说流行的一百多年间,化学家为解第 4 页(共 12 页)释各种现象,做了大量的实验,发现多种气体的存在,积累了更多关于物质转化的新知识。特别是燃素说,认为化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程,化学反应中物质守恒,这些观点奠定了近代化学思维的基础。这一时期,不仅从科学实践上,还从思想上为近代化学的发展做了准备,这一时期成为近代化学的孕育时期。
定量化学时期:这个时期从1775年到1900年,是近代化学发展的时期。1775年前后,拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说,开创了定量化学时期,使化学沿着正确的轨道发展。19世纪初,英国化学家道尔顿提出近代原子学说,接着意大利科学家阿伏加德罗提出分子概念。自从用原子-分子论来研究化学,化学才真正被确立为一门科学。这一时期,建立了不少化学基本定律。俄国化学家门捷列夫发现元素周期律,德国化学家李比希和维勒发展了有机结构理论,这些都使化学成为一门系统的科学,也为现代化学的发展奠定了基础。
科学相互渗透时期:这个时期基本上从20世纪初开始,是现代化学时期。20世纪初,物理学的长足发展,各种物理测试手段的涌现,促进了溶液理论、物质结构、催化剂等领域的研究,尤其是量子理论的发展,使化学和物理学有了更多共同的语言,解决了化学上许多未决的问题,物理化学、结构化学等理论逐步完善。同时,化学又向生物学和地质学等学科渗透,使过去很难解决的蛋白质、酶等结构问题得到深入的研究,生物化学等得到快速的发展。
2、了解化学家的生平及研究成果
在研究化学发展历史的时候,不能忽视化学家对化学发展的影响,任何一位化学家在某个特定时期的研究成果都能够对化学大领域的发展起到促进作用。化学历史的发展方向,在很大程度上取决于训练有素的化学家队伍,取决于他们对学科的领导组织才能以及他们的个人品质。
在化学发展的历史上,有许多化学家做出过不可磨灭的贡献:拉瓦锡推翻燃素说,建立以氧为中心的燃烧理论;道尔顿把古代思辩、模糊的原子假说发展为科学的原子理论,为近代化学的发展奠定了重要的基础;居里夫妇发现放射性新元素钋和镭,开辟了放射化学这一新领域等等。他们在科学研究中勤奋进取、不畏艰险、勇于探索、把严谨的科学态度与大胆创新精神结合起来,无论成功与失败,都值得后人借鉴。我们从化学发展的历史上可以看到,凡是有所作为的科学家都是百折不挠,不辞辛苦,以极大的精力投入到科学实践中,历史证明,只有那些不畏艰险在崎岖道路上攀登的人,才能登上科学的顶峰。
在这个方面,教师可以引导学生进行课后的挖掘,利用课外书、电视、广播等传媒手段和因特网来全面的了解化学家的生平和研究成果,激发他们的学习兴趣,启发他们的科学思想,对学生本人和教学工作者都是大有裨益的。
3、挖掘化学史故事
在教学中,如果把化学发展的主要阶段按年代和理论与实验发展情况进行描述,会使学生甚至教学者本人感到枯燥无味。但是如果把化学中的动人故事系统地串联起来加以讲述,用讲故事的方法谈化学的历史,能够更好的迎合学生的学习心理,符合学生读书的要求。
举一个简单的例子。在我国古代有一些人曾试图利用化学手段炼出可令人长生不死的丹药,兴起过“炼丹术”活动,最后当然失败了,因为目标是不可能实现的。但是这种“误入歧途”也会得到某些有益的教训或意外的收获,例如“长生仙丹”没能合成,却制造出了许多化学制第 5 页(共 12 页)剂,例如升汞、甘汞、氧化汞、硫化汞、氧化铅、四氧化三铅、三氧化二砷、硫化锡等,其中还有一些在当时是驱病疗疾的良药,大大丰富了医药的宝库,并推动了医药化学的发展[7]。他们在这项活动中,进行了大量的化学实验。观察到了很多化学变化,又发明了一些化学试验仪器和化学试验的操作方法。这些化学知识和化学制剂后来传到了阿拉伯,又从那里传向了欧洲,终于在18世纪被正确地运用,而发展成为近代的化学,特别是他们在付出了很大代价后,发明了火药,这项意外的收获及其以后的发展对人类社会的进步起了难以估量的巨大推动作用。
如果把以上这些内容在课堂上用平铺直述的方法讲出来,不仅学生没有印象还可能无法理解,但是要是把它作为一个研究性课题,在每个相关的重要阶段挖掘出一到两个动人的或为大家熟知的故事,那么这些内容将是非常受学生欢迎的。这个过程中,不仅增加和丰富了师生的知识量,而且对所挖掘的材料加以整合,将是很不错的化学史课程资源。
4、探寻化学史图片
我国化学史专家袁翰青老先生在给《化学史图册》所写的序言中说“图片是教学与科学史研究的重要工具之一,对于化学史来说,历史上有关的图片所起的直观辅助作用更为重要。它使读者能了解化学发展历史的概况,在教学中有利于增强学生的感性认识,激发学习的兴趣,培养他们科学的思维方法和钻研精神”。
从这段话中可以看出,化学史图片相对于化学史的研究具有重要的参考价值。在现行的人教版高一化学教材最前面有9副精选的图片,每张图片都有其丰富的化学史意义[8]。但是就目前的状况来看,这样的化学史图片在表现形式和具体内容上还是太少,20世纪90年代出版的《化学史图册》非常全面但是对于教学过程又显得太为专业和繁杂。所以应当采用师生互动的形式,探寻适合教学的化学史图片,遵循尊重史实、精选图片、以图为主、图文并茂的原则,就能够通过图片反映化学发展的历史进程,能形象地再现化学家的创造活动,能客观地记录化学的科学传统精神,从而对化学教育、科学教育产生良好的辅助作用。在积累沉淀的基础上,针对教学需求,进一步整理成册,结合学校、学生实际,可开发为校本课程。
5、筛选古代文献资料中的化学部分
研究中国古代化学史主要得依靠对古代历史文献典籍的研读、考证和诠释,并根据现代科学知识对其记载进行分析,给予阐明,辨析真伪(可信程度)[9],那么研究者就必须对古代流传下来的浩如烟海的典籍,例如经史子集等各类著作有个大致的了解。以此为基础,也应大致有个线索,知道到哪些类别的书中来寻找中国古代化学史料。因为在中国古代没有化学这个学科,当然也就不可能有化学史和化学工艺方面的专门著作(中国古代有天文、算学、农学、医学、医药方面的专门著作)。而化学工艺的范围又非常广阔,有关资料极其分散,可以说经史子集中都有关于化学或有关其工艺的史料,但又往往是孤言片语,极为简略隐约地透露了一些信息,需要学习者善于捕捉。
比如《考工记》、《天工开物》、《齐民要术》、《神农本草经》、《本草纲目》、《太平御览》、《古今图书集成》、《梦溪笔谈》、《山海经》等书,其涉及的化学知识内容就需要进行筛选才能发掘出来,而筛选的过程也就是一个学习和整理的过程。古代文献资料中涉及的化学知识,不仅是前人对一类知识的总结,也是古代劳动人民智慧的结晶,利用好这些资源不仅可以丰富教学内容、发掘课程资源,更重要的是对优秀历史文化的升华。通过这样的方式,可以增强学生的爱国主义情感,使他们进一步理解我国光辉灿烂的优秀历史文化。
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6、分析古代科学技术成果中化学的作用
中国是世界上具有发达文明最早的国家之一,由于各个民族的祖先世世代代辛勤劳动、艰苦奋斗,共同努力创造了灿烂的古代科学文化,为全人类的文明与进步,做出了巨大的贡献。他们在化学领域中也曾有过广泛的开拓,做出了不少意义重大的创造发明。中国古代先民通过观察、生活体验和生产劳作,逐步接触到各种化学变化(自然发生的及人为的),并慢慢学会利用这种现象,依靠这种力量来创造新事物,改善并丰富了自己的物质生活条件,而且在此过程中也加深了对化学现象的理解,得到了早期的化学知识。在中华民族5 000多年的文明史中,他们在化学世界中究竟涉猎哪些领域?通过化学手段取得了哪些物质成果?又在化学概念上(包括古代物质观)做过什么探讨?有过哪些思考和设想?对他们的这些活动我们又应如何加以评价?结合中国社会发展的特色又可采取哪些有效的研究方法?就构成了中国古代化学史研究诸多方面的课题。在这些研究中,分析和回答以上问题的过程,就是一个深刻学习的过程,引导学生在某一个方面深入下去,最后再由教师综合整理,对于化学史课程资源的开发将是一项非常有意义的工作。
(三)实施途径
1、设计探究活动
新课程理念倡导探究性学习,主张学生通过探究活动主动地学习科学方法,获取科学知识。分析某些教材中的探究活动会发现,虽然探究活动注重学生的自主性,但探究模式本身却是直截了当地灌给学生的。教材中缺乏关于探究本身的认识与反思。对于探究活动,教材只作操作上的规划,而没有加强理论的引导。这样的编排可能导致为探究而探究的局面。而遵循教材中的固定模式反复演练,可能将灵活的探究变成“提出问题、做出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达与交流”的新八股。
教师在教学中如能将科学家的探索过程作为学习探究的范例,则可能弥补这一不足。例如在原电池教学中补充电池发现的历史,精选一些史料,对照科学家对这些问题的分析和解决办法设计问题,从18世纪末期意大利生物学家伽伐尼著名的青蛙实验入手,电流是怎么产生的?如何验证这一结论?从伏打电堆到1836年的丹尼尔电池,从1866年勒克朗谢发明锌锰电池,到盖斯南将淀粉加入氯化铵中制成糊状电解质和其后加入HgCl2作为缓蚀剂,最后发展到现在的无汞碱性锌锰电池,在整个过程结合一些实验如电池的解剖等,从科学知识、科学方法、科学与社会的关系等多个角度提出问题。结合伽伐尼严谨的治学态度(从发现到发表经历了十几年的反复研究)和伏打对他人研究成果的尊重,这种综合性的探究活动往往更有趣味、更有深度、更有实效。
化学史料中有许多探究的生动事例,教师在选择史料时应做到去粗存精、削枝强干,在尊重史料的基础上让史料为教学所用,改变局限于讲故事的做法。
2、优化教学设计
教材中知识往往是按照其逻辑顺序呈现的,教师作为课程的二次开发者,需在认真研究学生和教学内容的基础上,力求教学设计的优化。化学史在优化教学设计中有其独特的价值。
在课的导入环节可运用化学史,例如在“卤族元素”一节的教学可从展示卤素单质被发现的史料出发,为什么是由先到后是氯、碘、溴、氟?在学生充分讨论后,学生的兴趣和思维被调动时引入课题,是不是比通常由结构特征导入更好?
第 7 页(共 12 页)在一节课的中间,也可结合教学内容以故事、阅读、图片、讨论等多种形式穿插一些化学史内容。如在阿伏加德罗定律中穿插介绍盖吕萨克与洪堡的著名实验,结合道尔顿与阿伏加德罗等人的争论,让学生在观念的冲突中形成观念。在镁的教学中,介绍我国是镁产量最大的国家,但高端镁产品依赖进口的现状,让学生既产生自豪感,又产生使命感。在水泥的教学中从古今中外建筑用胶粘剂到海洋中灯塔的建造难题,结合科学家的探索历程和今天普遍的水泥垃圾问题、水泥厂污染问题,让学生理解化学与社会的相互影响。
有些内容甚至可以完全基于化学史来设计,如原子结构,从古希腊德谟克利特等人的哲学思辨到道尔顿假说,再到汤姆生、卢瑟福、莫斯莱、玻尔等人。结合这些著名科学家的观点,学生完成了一次与众多大师对话的历程,这不比仅仅“知道”了这一事实更有价值吗?
3、开展课外活动
一种做法是可以将一些史料以阅读材料的形式留给学生课外阅读,这些材料可以是纯文字的,也可以是图文并茂的,既可以是中文的,也可以是英文的,既可以是博学生一笑的趣味性材料,也可以是引起学生深思的哲理性材料。计算机及网络在中学的逐步普及极大地丰富了教育资源和教育手段,教师可以通过网络、书籍等多种渠道收集材料,整理后通过个人主页、讨论版、共享、信箱等多种形式发布,教师也可以向学生推荐一些书籍或网站。
在研究性学习活动中也可以渗透化学史内容。例如元素周期律的发现历史,书后阅读材料只是做了简单介绍,对科学家的工作过程及方法没有介绍,且史实上有值得商榷之处。让学生分组以课题研究的形式查阅资料、进行交流,不是一次很好的科学方法实践吗?不仅是对史实的考证,许多内容都可以有类似的处理方法,如我国与世界的钢铁产量与结构比较问题,学生自己绘制图表进行比较,做出分析,得出结论,在训练科学方法的同时人文素养也能得到发展。 开设“化学史”选修课也是一种可行的探索,但笔者认为开设“科学史”的意义可能更大,因为这还有助于弥补分科教育的不足,突破不同学科间的“壁垒”。科学的本质是无法按学科来分解的,如果我们以主要的科学观念组织各种史料,将有助于学生真正理解科学。
新课标中明确提出化学课程的目标是提高学生的科学素养,并从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度构建中学化学课程目标体系[2]。这对改变目前过于重视知识传授的现状是有积极意义的。对中学化学教师而言,如果能认真研究化学史乃至科学史,挖掘其教育功能,探索其实施途径,无疑将有助于课改目标的达成。
(四)国外实施科学史(含化学史)教育的方法介绍
1、IHV——化学史教育的新方法
IHV是Interactive Historical Vignettes的缩写,其中文意思是互动历史小品。它是由美国的Wandersee等人开发的把科学史融合到科学课程中的一种教学技术。这种教学技术就是把与教学主题有关的化学史改编为一系列生动活泼的、仔细设计的、简短的(大约15分钟)戏剧小品,每周一次,每次都把课程中要学习的化学概念进行精心编制,并把注意力集中到化学本质的一个重要方面上,从而达到把化学史融入现有的化学课程中的目的。
制作和使用IHV的基本过程
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可能要考虑和强调的科学本质属性如下
★经验论
★决定论
★对解决问题的信念
★简洁性
★排除可能的原因
★怀疑论
★准确
★尊重科学已经知道的东西
★尊重理论的力量
★愿意改变个人的意见
第 9 页(共 12 页)★忠实于证据
★优先选择对自然事件的科学解释
★渴求知识
★暂缓判断
★责任意识
★梳理区分基本概念的能力
★重视量化和测量
★正确评价概率和统计结果
★懂得所有的知识都有其局限性
★对人类状况的同情
实施IHV教学要注意的几个问题
(1)表演所需时间不宜过长。表演一个化学史小品加上讨论时间应控制在15分钟以内,以免占用太多的时间而影响课堂教学进度。
(2)化学史小品的主题应紧扣教学内容。这样才能使学生在欣赏小品的过程中既激发学习的兴趣又学到了有关的知识,懂得了知识探究方法,体验到知识的探究过程,促进学生对有关知识有更深的理解。
(3)要注意教师与学生、学生与学生之间的互动。要尽量让学生表演,表演中和表演后教师可提出适当问题作短暂讨论,做到看、听、思、论相结合,充分调动学生的参与意识。
(4)要注意调动学生自编自演IHV的积极性。教师可根据教学主题,提供合适的化学史故事和有关资料,让学生自编自演IHV,丰富学生的化学课外活动。
2、HPS教育对中学化学史教育的启示
HPS教育是西方一些理科教育专家倡导一种新的理科教育的教学模式,这种模式要求把科学史、科学哲学和科学社会学(History,Philosophy and Sociology of Science,缩写为HPS)的有关内容融入中小学理科课程,以期促进学生对科学本质的理解,培养他们的科学精神和创造力,这就是所谓的HPS教育。hps教学模式是由孟克和奥斯本所提出的,这一教学模式实施的基本前提是:所学的课题必须是科学史上某一科学家曾经研究的自然现象。这一模式的教学程序包括6个环节:①演示现象;②引出观念;③学习历史;④设计实验;⑤呈示科学观念和实验检验;⑥总结与评价。理科课程中有了HPS的内容可以使学生更好地把握科学本质,使学生懂得科学究竟是什么、科学知识是怎样产生的、科学在社会发展和进步中的作用、科学和科学方法的优点与局限性等等。
HPS教育可以提高学生对化学知识的理解。将HPS教育应用到化学教学中必然涉及到化学的基本概念、基本原理,但是HPS教育的优势不在于传授给学生化学知识,而在于传授给学生化学知识(化学概念,各种假设和理论等)的来龙去脉。皮亚杰认为:儿童对科学的认识过程会重述科学知识发展过程的默写特征。[3]学生在学习化学时会出现与化学史上科学家当时认为是真理的观点一致的现象,让学生知道化学知识的演变,能够提高学生对化学知识的理解,因此进行HPS化学教学是一个非常有效的方法。
HPS教育有利于科学的化学方法的培养和化学思想的熏陶。化学史展示了化学思想和理论第 10 页(共 12 页)体系的产生及演变过程,呈现给我们的是一幅辉煌的、静态的化学科学的画卷,因此学生学到的不仅是各种化学结论,还有这些结论产生的背景和条件,让学生受到化学思想的熏陶。化学的发展都是伴随着科学研究方法的进步,因此在讲述化学思想和理论的演变及进步的时候,就会向学生展示科学的方法,从而培养学生科学的方法。
HPS教育可以在人文的背景下构建化学教学。HPS化学教育是从科学史、科学哲学、科学社会学的角度讲述化学学科知识,为自然学科增加了人文气息,学生不仅学到化学知识,更重要的是感受到科学知识背后永恒的人文精神和科学素养,实现人文教育与科技教育的统一,达到人文教育与科技教育的平衡。
五、对化学史教育积极作用发挥当前最值得努力的内容
1、注重对化学发展历史本身的理解
对化学史理解包括内史、外史以及人物史3个维度:(1)内史关注化学学科概念、理论、技术等的发展。在此基础上,厘清化学成果产生的时序,梳理各个成果间的联系,勾勒出学科本身发展的线索。(2)外史关注化学与社会的关系。它是把化学发展放在相应的社会文化环境中考察,倾向于社会科学的视角,力图在社会文化的复杂层面揭示化学发展的动力和原因,考察影响化学发展的各种社会文化因素,也会讨论化学发展对社会产生的影响和后果。外史研究可以提升公众对科技发展的关注,有助于公众理解科技的社会功能和影响,也有助于政府制定促进科技发展的政策。(3)人物史关注化学家和发明家的个人成长背景以及特质。历史上著名化学家们做出的贡献能够说明生命的具体存在和科学的人文属性,科学家和发明家的传记不仅涉及科学知识本身,还展现了他们独特的人生道路和人格风采。内史、外史和人物史3个维度的划分是相对的,任何有学术意义的研究都是从问题出发的探索而非从已有知识框架出发的学习。内史梳理人类探索自然之谜的过程,外史剖析影响科学发展的社会文化因素,人物史洞察和解读科学家的人生道路,这构成了科学史研究有指导意义的三维坐标。近年的化学史有关科学家介绍中出现了一些将化学学科知识、化学家的活动与社会之间的作用等融合的良好趋势。
2、对化学史转化为课堂教学活动的过程研究
我国的科学史教育素来有进行爱国主义教育的传统,新的化学课程标准中将学生的情感态度价值观养成作为教育目标后,越来越多的化学教师将化学史作为培养学生爱国主义、弘扬科学精神的教材使用而忽视了化学史在教学过程中的首要作用是对学生认知功能的养成。国外研究者更强调化学史教学对学生化学观念、化学过程以及化学知识形成背景的理解方面的作用,而对科学史用于说明某一民族特征或突出贡献等内容持谨慎态度[15];各国的科学文本中较为重视的科学本质内容也强调科学作为人类共同事业的属性、科学史能够说明历史上的科学家从事科学事业过程面临的种种困难以及克服前辈的观点做出的种种努力、各个民族都对科学的发展做出重要贡献等。所以化学史教学的研究更多应该侧重于利用化学史的发展过程说明知识、概念、定律等的形成以便于学生理解,同时也能够对什么是科学以及科学发现的本质有深刻的认识。这样化学史教学研究的方向应该是如何通过对化学发展过程、教育学、认知心理学等理论认识的基础上形成适合的教学设计或课程开发。这一工作应该说目前为数较少;除此之外,一些国家对理科教师的职前和在职培训中明确提出科学史以及科学哲学方面的要求,这将成为化学史在中学化学教育中研究的一个可能方向。
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主要参考文献:
[1] 刘前树等 化学史教育的实践与思考 化学教育 2007年第1期
[2] 黄赛峰化学史教育在学生综合素质培养运用中的策略探析 中小学教育 2012年第13期 [3] 张宏 如何将化学史知识渗透到化学教学中 现代教育教学探索杂志 2012年第3期 [4] 孟献华 李广洲 国内化学史教育研究述评 化学教育 2011年第7期
[5] 江玉安 化学史上的重大事件与化学科学发展的主要线索 化学教育 2009年第7期 [6] 张力军近十年中学化学史教育的研究 教学与管理(理论版)2006年第9期 [7] 郭瑞斌等 化学史课程资源的开发特点及途径 化学教育 2007年第3期
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