化学教学中培养学生科学素质的途径和方法

作 者:

作者简介:
赵英洁,天津市第二十中学

原文出处:
天津教育

内容提要:


期刊代号:G37
分类名称:中学化学教与学
复印期号:2003 年 03 期

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      中学教育要着力培养学生的科学素质,而化学以其学科固有的优势,将对培养学生的科学素质发挥重要的作用。化学科学素质是由化学科学知识、化学科学能力、化学科学方法、化学科学态度和化学科学品质五要素构成的。化学教育应该以培养学生的科学素质为核心,通过多种途径培养学生的科学素质。

      一、创设问题情境,培养学生辩证统一的科学观点

      化学研究的对象是物质,物质总是处于不断地运动和变化之中,世界的物质性和物质运动的永恒性是辩证唯物主义的基本观点。在教学中,应通过对物质化学本质的揭示,使学生确信世界上没有绝对静止的物质,如物质的溶解、扩散及物质的三态变化均揭示了物质内部分子的运动;物质在发生变化时并不是独立的,而是相互联系的,例如氧化反应和还原反应同时发生,有得到电子的物质就必然有失去电子的物质;物质间的量变可能引起质变,如氧气和臭氧、氧化钠和过氧化钠、二氧化硫和三氧化硫等物质尽管组成元素相同但属于不同物质;原子结构的变化可能引起物质性质的变化,如F[,2]、Cl[,2]、Br[,2]、I[,2]的单质都具有氧化性,但随着卤族元素原子核外电子层数的增多,原子核对最外层电子的吸引能力逐渐减小,其单质的氧化性依次减弱。

      在教学中,还应以常见知识为起点进行引申,让学生挖掘其内涵和外延,从多角度、多方位、多层次进行创新分析,达到知识的升华,形成知识块。例如,在总结“元素周期律”前的知识时,引导学生运用“实验→性质→结构→规律→形成自然族的概念→应用对比归纳”的学习思路;在总结“元素周期律”后的知识时,引导学生运用“结构→性质→位置→递变规律→代表性元素及其化合物→应用”这一过程演绎推理的学习思路,使学生在头脑中形成结构决定性质,性质反映结构,性质决定存在、制法、用途,存在、制法、用途关联性质这一思维主线。

      指导学生通过分析电解质和非电解质、强电解质和弱电解质、氧化剂和还原剂等相互关联的概念,加深对对立统一规律的认识,强化其辩证观点;通过对“碱金属”、“卤素”、“氧族元素”等单质及化合物性质递变规律的研究,获得个性和共性关系的辩证唯物主义观点;通过对质量守恒定律的应用,学会“转移电子守恒”、“元素守恒”、“电荷守恒”、“能量守恒”等解题技巧,逐步培养透过现象看本质的思维品质。在教学中,教师应就具体知识不失时机地对学生进行辩证唯物主义观点和科学思想方法的教育。

      二、加强实验教学,培养学生实事求是的科学态度

      化学是一门以实验为基础的自然学科,物质的组成、结构、性质等几乎都是由实验证明的,实验教学,不仅可以激发学生的学习兴趣,帮助学生形成化学概念,获得化学知识和实验技能,更是培养学生的观察和实验能力及实事求是的科学态度的重要途径。特别是在实验出现“异常”时,教师更应抓住时机,引导学生探索,从而使他们形成实事求是的优良品质。例如,高一年级学生分组实验“浓硫酸的性质硫酸根离子的检验”中,有一项验证浓硫酸的氧化性,在加热的条件下观察铜与浓硫酸的反应并检验生成物。理论上应观察到的现象是得到蓝色溶液,并产生有刺激性气味的气体,但事实上大部分学生却看到了试管中出现了黑色物质。此时,有的学生就把应该看到的现象写到了实验报告上,对此,我要求学生一定要实事求是。多数学生跃跃欲试,非要探明黑色物质到底是什么。我因势利导带着大家一起分析反应过程中可能发生的变化,大家普遍认为黑色物质是氧化铜。但它是怎么生成的呢?大家展开讨论,有的说是铜被氧化,有的说是生成的硫酸铜又发生了分解等等。我告诉他们,化学实验中导致反常现象的原因很多,例如试剂滴加顺序不当、药品变质、溶液的浓度偏高或偏低、反应温度控制不当等,因不同年级学生所学知识的局限而无法一一解释清楚,因此使实验不能达到预期的效果。实验异常的原因是什么,对高一学生来说并不是非常重要,但关键是由此调动了学生勇于质疑、勤于思考、严谨求实、大胆实践的学习热情,锻炼了他们运用已学过的化学知识和技能去解决新的、较为复杂的化学问题的能力,使他们从中真正感受到了观察、辩论、探究、主动获取知识的乐趣。

      三、注重教学方法,培养学生不断探索的科学品质

      恩格斯说过:“单凭观察所得的经验,是决不能充分证明必然性的。”为培养学生的科学素质,教师要让学生通过自己的活动和经验的积累获得对化学知识的感受和体验,引导学生通过学习科学家研究问题的方法去探索新知识。在教学中,教师应依据教材提出系列问题,让学生带着问题去探索、去观察,将新知识应用于实践中,变验证性实验为探索性实验。例如,“卤素”一章的教学中,“新制的氯水中存在哪些粒子,什么时候考虑哪些粒子参加的反应?”这是个令学生感到困惑的问题。因此我尝试在学生分组实验时,让他们进行大胆探索,加进了氯水的漂白性、氯水与硝酸银溶液的反应、氯水与碳酸钙粉末的反应、氯水与紫色石蕊溶液的反应等实验,让他们独立操作,根据现象,分析原因。他们兴奋不已,跃跃欲试,最后经过探索并讨论得出结论:①具有漂白作用的是次氯酸分子而不是氯分子;②与银离子反应的是氯离子而不是氯分子;③与碳酸钙反应的是氢离子;④使紫色石蕊溶液变红的是氢离子,又使之褪色的是次氯酸分子。从而抓住了解决问题的突破口。这样让学生运用贮存在自己头脑中的知识,通过独立探索来获取新知识,在新情境中解决新问题,产生新见解,不但使学生掌握了知识和技能,而且培养了他们不断探索、大胆创新的科学品质。

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