中学化学新课程中的科学素养

摘 要: 本文介绍了科学素养的提出及发展背景,介绍了科学素养的内涵,并应用中学化学教学中的实例介绍了科学精神、人文精神在中学化学教学中的渗透,最后提出在中学化学教育中教师要重视科学探究,提倡学习方式的多样化。

关键词: 中学化学教学 科学素养 渗透

20世纪60年代以后,国际化学课程改革风起云涌,不少国家和地区在高中化学课程目标、课程内容体系、教学方式、课程评价等方面进行了较为深入的研究和实践,从关注课程的“学术性”向重视课程的“社会性”,从“知识系统”向“多元能力”转变。在这一系列转变中科学素养显得尤为重要,因为科学素养不仅是所受教育程度高低的象征,而且是现代社会中人类普遍文明的标志。

一、科学素养的发展背景

科学素养的具体内容是随着人们的认识发展而不断的变化的。最初由美国的Miller J.D.提出,后来《国际课程大全》的作者Klopfer L.E.再次提出。

二、科学素养的含义

科学素养包括科学精神、科学意识、科学方法和科学能力等方面。

科学精神是通过思维等心理活动形成的约束科学活动的价值规范和准则,也包括通常所谓“科学意识”在内。科学精神是在科学实践中逐步形成的,主要表现为求实务实、开拓创新、崇尚真理,依据科学原理和科学方法办事;甘于奉献、不怕困难,等等。

科学意识是通过科学实践获得的关于客观事物及其内在规律的认识;是形成科学观念、发展智能的基础和载体。包括有关的概念、事实(命题)、理论、规则等。

科学方法是人们自某种理论支持下,在认识和改造客观世界的科学活动中形成的有效的规则、方法和手段,是科学活动经验程序化、规范化的结果,是进行科学研究的有利工具。

科学实践能力是运用科学知识和技术方法解决实践问题的能力,包括科学探究能力、技术设计能力、时间操作能力、知识应用能力、成果评价能力和合作交流能力等。

三、科学素养在中学化学教学中的渗透

1.加强科学精神、人文精神的教育。

我国著名的化学家付鹰先生说:“化学可以给人以知识,化学是可以给人以智慧。”在化学教学中,教师结合教学内容和学生的实际情况开展化学是教育培养学生科学精神、人文精神的有效途径。

例如,在学习稀有气体时,向学生介绍氩的发展史。1785年,英国科学家亨利・卡文迪许就预言大气有一种未知的气体,他在实验报告中记录了氧与氮化合为氨的氧化物在溶解在苛性钠溶液后,最后管内总有一个小气泡,其体积不超过原体积的1/200。100多年后,英国科学家瑞利用两种不同的方法制取氮气,测定出来的氮气密度并不相同,两者相差0.0064g/L。瑞利在百思不得其解的情况下,在1892年9月29日在《自然》杂志上公开征求答案,拉姆塞欣然与瑞利合作研究。他们重复了卡文迪许的实验,最后残留的未知气体为原来空气的1/80。他们通过对未知气体进行光谱分析,确认它是一种新元素,后来命名为氩。这个事实给人以极大的启发,一个小小的气泡里面隐藏着一个化学元素的大家族――零族。它们默默无闻地酣睡了100多年,直到细心过人的瑞利和拉姆塞不放过第三位小数的差异,才把它们从不易察觉的细节中探索出来。这充分体现了科学家诚实的科学态度和精益求精的思维方法,以及科学家们团结协作的精神才使他们会成功。化学史教育能使学生感受到科学家们的人格魅力,化学史是加强科学精神、人文精神教育的好教材。

2.重视科学研究,提倡学习方式的多样化。

新一轮的课程改革大力提倡“研究性学习”,将其切实贯彻在日常化学课堂教学中尤为重要。我们根据化学的学科特点和普通中学学生的实际情况,在课堂教学中引导学生从“学会”逐步转向“会学”,注重学生独立钻研,着眼于思维和创造力培养的教学模式,培养学生的创造力和创造精神。

例如元素周期律一节,课前要求学生查阅资料,收集1―36元素的原子半径、主要化合价、单质的熔点等大量数据;课上,通过展示学生收集的材料进行交流、分析,学生不难“发现”元素周期律,而且这种周期性变化并不是指简单、机械的重复。引起元素性质周期性变化的根源是什么呢?问题一提出,学生积极热烈地讨论起来,在我的点拨指导下,学生明确了元素原子的核外电子周期性变化是引起元素性质周期性变化的根源。学生在实践、认识、再认识的过程中获取了知识,培养了能力。

又如,我在乙烯的教学中通过多媒体介绍2002年上海石化四期工程情况引入新课后,提出:乙烯分子式为C2H4与乙烷C2H6相比少了两个H原子,请大家搭建乙烷、乙烯的分子模型,写出它们的电子式、结构式、结构简式,并比较它们结构上的异同点。结果,学生搭建的乙烯分子模型有两种:一种碳原子之间是双键,另一种碳原子之间是单键。学生争论不定。我请学生利用我提供的药品、仪器(乙烯气体、水、溴水、酸性高锰酸钾、火柴、试管、烧杯等)探究乙烯的性质,然后交流小结乙烯的性质,并说明是怎样得到结论的。学生发现乙烯使溴水、酸性高锰酸钾都褪色了,与以知的甲烷的性质不同,从而肯定了乙烯分子原子之间是双键,又合理地解释了乙烯与溴水、酸性高锰酸钾的反应,学生理解了双键能发生加成反应、加聚反应的特征。课后作业是乙烯给人类带来什么。我从作业中看到,学生通过查阅资料,上网检索,列举了大量事例,说明乙烯给人类带来了种种好处,同时也带来负面影响,如“白色污染”问题,并提出了自己的观点。

总之,教师应该培养学生善学、好学的品质,面对问题解决过程中莫衷一是的情形时乐此不疲的情怀,从而在知识、能力和情感等诸多方面为中学后教育做好充分的准备;培养学生在实际生活中运用知识的能力,让他们掌握先进而实用的技术,引导他们把今天的学习和明天的工作紧密联系起来,为今后独立的生活做好准备。

参考文献:

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