化学课程改革中的教育观念更新与教育行为_科学论文

化学课程改革中的教育观念更新与教育行为_科学论文

在化学课程改革中更新教育理念和教育行为,本文主要内容关键词为:课程改革论文,教育理念论文,化学论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

基础教育课程改革给我们提出了新的挑战,也提供了新的机遇。面对这一挑战和机遇,化学教育工作者应何去何从,笔者谈一谈自己的看法。

一、在思想意识中要更新教育理念

化学作为一门自然科学,其根本教育理念是培养学生的科学素养。什么是科学素养?所谓科学素养是指学习者参加社会生活、经济活动、生产实践和个人决策所必需的科学概念和科学探究能力,它包括理解科学技术与社会的相互关系,领悟科学的本质,以及形成科学的态度和科学的价值观。化学教学中所注重的“双基”并不等于科学素养,这只是构成一个人科学素养的一部分。化学科学素养的形成,是要在原有的“双基”的基础上,注重培养学生的探究能力、获取知识的能力及在社会生活中运用知识的能力;注重培养学生的科学思维方法和思维策略;注重培养学生养成科学态度和科学精神。一个具备科学素养的人必须满足下列三个条件:①能够理解科学知识,包括基本的科学术语,如元素、化合物、pH等,否则就无法阅读和理解新闻媒体的科学报道,也无法参加有关科技决策的讨论;②理解科学研究的过程,只有理解了科学研究过程的本质,才能分辨科学与伪科学;③理解科学、技术和社会的相互关系,树立正确的科学价值观,理解科学技术对社会的促进作用及其局限性,社会发展对科学技术的反作用等。

二、在化学教学活动中要革新教育行为

1.在化学教学中渗透科学、技术、环境知识,促使学生形成科学的世界观

近二十年来,在世界各国理科教育改革中,强调了科学(Science)、技术(Technology)与社会(Society)的相互关系,以及科学、技术在社会生产、生活和发展中的应用等问题。这种渗透着科学、技术及对社会影响的教育称为“STS”教育。近年来在学校教育中又特别强调了对学生的环境(Environment)教育,因此有人将环境教育与“STS”教育合称为“STES”教育。“STES”教育的特点就是要突出科学、技术的社会地位和社会价值,指明人类的社会责任;培养有科学素养、技术素养和人文素养的公民,使公民能够有效地、负责任地处理繁杂问题。即既要利用科学、技术为人类的衣、食、住、行提供方便,开发资源,征服疾病,战胜天灾,又要控制、防止环境污染,保护生态平衡,等等。

那么在中学化学教育、教学过程中,怎样实施“STES”教育呢?

(1)在化学教学中向学生渗透“STES”教育

在化学教学中,教师要结合教学内容、增加有关化学这方面的“STES”内容,帮助学生理解科学、技术在社会生产、生活中的作用,了解生产、生活对环境的影响及科学、技术对环境保护的作用,培养学生的社会责任感。如可以增加“纳米技术”“光导纤维”“新型材料”等教学内容,使学生了解科学技术的前沿阵地;可以增加“隐形墨水”“消字灵”等教学内容,使学生体验到化学知识在生活中的作用;还可以增加“食盐加碘”“铁锅做饭有益健康”等事关人们身体健康的化学知识;另外,还有像不法商贩利用的“瘦肉精(盐酸克伦特罗)”“吊白块(面粉、面食中)”“甲醛(海产品中)”“亚硝酸钠(熟肉中)”等对人体所造成的危害,及如何鉴别掺有这类物质的商品等知识,都可以渗透到化学教学中。

这些知识是从学生的现实生活中选取的,与人类的关系非常密切,强调了有关的科学、技术知识在人类现实生活中的实际应用(包括用科学、技术知识去揭穿现实生活中的骗子),有利于学生理解所学的科学、技术知识,学以致用。

(2)在实验教学中培养学生的问题解决能力

“STES”教育的显著特点就是强调学生的参与,让学生在教学参与中掌握知识,培养能力。在教学过程中,教师要创设问题情境,鼓励学生主动参与,积极思考,寻找解决问题的方法和策略,从而培养学生的思维创新能力、问题决策能力,以及学生的社会责任感。如在高三化学实验复习中,可以引导学生用研究性学习的方式完成“如何防治化学实验中的污染”这一课题。对于这一结合自己学习经验的课题,学生热情地参与,他们通过查阅资料,相互讨论及运用自己的实验操作经验(包括曾经在实验操作中用过的处理实验污染的方法及平时练习中所介绍的实验污染的处理方法等),归纳出了化学实验中污染治理的五种方法——改、换、微、合、成。①“改”就是改进那些排放有害物质的实验,使有害物质转化为无害物质。如教材中“铜与浓硝酸的反应实验”,可在试管口上配以有导管的单孔塞,将产生的有害气体NO[,2]通入到浓碱液中,使其转化为盐类。②“换”就是将某些有害物质产生的实验改为无有害物质产生的实验。如“比较电解质溶液导电能力”的实验用的是盐酸、醋酸、氢氧化钠、氨水和氯化钠五种溶液,其中的盐酸和氯化钠溶液在通电时,有有害气体Cl[,2]产生,因此可以将这两种物质换为稀硝酸和硝酸钠溶液。③“微”就是减少实验药品的用量,即采用微型化学实验的方法。如新教材学生实验“氯、溴、碘的性质 氯离子的检验”,这个学生实验是在试管中进行的,整个实验过程中多次用到氯水、溴水、硝酸、盐酸和CCl[,4]等易挥发且挥发物有毒(甚至是剧毒)的物质,况且教室中所有的学生都在进行实验操作,因此教室空气中弥漫着的有毒挥发物(即有毒气体)的浓度就可想而知了。因此,该学生实验中的试管可改为瓷质点滴板,使药品用量由几毫升改为几滴。④“合”就是将几个实验合并在一起,使本来存在几次污染的实验变为只有一次污染,甚至没有污染。如教材中“铜与浓硫酸的反应实验”和“SO[,2]使品红褪色实验”就可合并在一起,减少SO[,2]对环境的污染。⑤“成”就是采用成品化的实验(即用密封有化学药品的成品化的仪器来完成实验),如密封有碘的“碘锤”、密封有NO[,2]的U形管可以分别用来完成“碘的升华实验”和“温度对化学平衡影响的实验”。

参与实际问题的解决过程就是综合运用所学知识的过程,这一过程有利于提高学生的学习兴趣和培养学生的社会责任感。

(3)在综合实践活动中体现“STES”教育精神

综合实践活动是国家教育部颁布的《全日制普通高中课程计划》“课程设置”中的一门重要课程,它包括研究性学习、劳动技术教育、社区服务和社会实践。这是课程改革的新尝试,其宗旨是培养学生的科学素养,对学生进行科学方法的训练。以化学学科为主体的综合实践活动课程可以体现“STES”内容:如教师可以指导学生利用所学的知识自己酿制白酒、制取豆腐;检验食盐是否含碘,饮用酒中是否含有甲醇等;还可以指导学生开展诸如化学与人类的未来,周围环境中的污染源,吸烟与人体健康等专题研究。通过对这些有关“STES”问题的学习和研究,掌握研究性学习的基本方法,学会撰写小论文和科学调查报告,培养学生初步的科研能力。

2.加强实验探究性教学,培养学生的探究意识和创新精神

探究性学习的思想最早是由18世纪法国的思想家、教育家卢梭提出的。卢梭主张利用实物进行直观教学,让儿童从生活、活动中,通过感官来获得直接经验;主动地探索周围事物,用探究的方法创造性地进行学习;反对让儿童被动地接受知识,或只从书本上学习。上个世纪中叶,美国的著名科学家、教育家施瓦布提出了真正意义上的探究性教学。施瓦布认为:科学知识不是固定不变的,随着探究方法的不断更新,这些知识将会不断地被修正或更新。因此他主张不要把科学知识当做绝对的真理教给学生,而应作为一种有证据的结论教给学生;教学内容应呈现学科所特有的探究方法;教师应用探究的方式来传授知识,学生也应通过探究活动来学习科学知识。

化学是一门以实验为基础的自然科学,以实验为基础是实验探究性教学的重要指导思想,也是以实验为基础的化学教学观在教学中的具体体现。以实验为基础,就是要把实验作为提出问题、探索问题的重要途径和手段。要求课堂教学尽可能用实验来展开,激发和培养学生的学习兴趣,充分发挥学生的实验能动性,使学生亲自参与实验,引导学生根据实验事实,运用实验方法论来探究物质的本质及其变化规律。如新教材“Na[,2]O[,2]”的性质就可以用实验探究的方式来组织如下教学。

(①课前准备好以下用品:过氧化钠、蒸馏水、酚酞试剂;火柴、玻璃管、石棉网、试管等。②这种探究性的边讲边实验最好安排在实验教室中进行。③如果学校条件允许,可采用每人一套实验用品,条件差的学校可以两人、三人一套实验用品。④这种探究性的边讲边实验可以让学生课前自行筹备一些实验物品,如让学生准备一根饮料吸管或者麦秸秆来代替该实验中的玻璃管,这一做法可以培养学生的参与意识及废物再利用的可持续发展意识等。)

学生实验1:用玻璃管(或吸管)往包有Na[,2]O[,2]的棉花团内吹气(现象是棉花燃烧)。

教师提出问题:为什么棉花团会燃烧?

学生面面相觑(一脸的兴奋和迷惑)。

教师提示性地提出问题:燃烧应该具备什么条件?由生物学知识可知,我们呼出的气体中有什么成分?

学生讨论:燃烧必须具备两个条件,即温度达到着火点和有氧气。我们呼出的气体的主要成分是N[,2]、CO[,2]和O[,2]。

结论(由学生代表归纳):口中呼出的CO[,2]与Na[,2]O[,2]反应放出大量的热量,且该反应放出O[,2],导致了棉花团的燃烧。

学生实验2:把水滴入盛有Na[,2]O[,2]粉末的试管中,把带火星的火柴梗放入试管内(现象是带火星的火柴梗复燃)。

教师提出问题:带火星的火柴梗复燃说明了什么问题?

学生马上回答:试管内有氧气产生。

教师又提出问题:Na[,2]O[,2]与水反应有O[,2]产生,除此之外还有什么物质生成?能否用实验验证?

学生实验(只有部分学生):在实验2中的溶液内滴加2滴酚酞试剂(现象是上层溶液为红色,下层为无色)。

学生得出结论:通过实验推知,Na[,2]O[,2]与水反应还有NaOH产生。

教师肯定了学生得出的结论,同时再提出问题:你振荡一下试管,观察有什么现象?

做过该实验的学生都按教师的说法振荡了一下试管,试管内的红色魔术般地消失了。学生愕然。

顺着学生急切想弄清原因的心理状态,教师引导学生:滴加酚酞试剂,出现红色,的确说明溶液中有碱性物质存在。但红色消失,又说明溶液中除碱性物质外,还有使红色的酚酞褪色的物质,该物质是什么呢?(这可以作为这节课的一个研究性作业,让学生在课后利用图书馆、阅览室、互联网,甚至实验室来研究。)

化学实验中的探究性学习实际上就是一种研究性学习,它是从学科领域或者社会生活中选择和确定研究课题,在实验教学中创设一种类似于科学研究的情境,发挥学生的自主性,让学生独立地去发现问题,然后通过实验、调查、收集与处理信息、表达与交流等探索活动,使自己的知识、技能、情感和态度得到发展。和传统的教学方法相比,探究性教学具有更强的开放性、过程性、问题性、实践性、参与性和灵活性。探究性教学,有利于学生获得智力的发展和深层次的情感体验;有利于学生构建知识;有利于学生掌握解决问题的方法和寻找解决问题的途径。

3.运用信息技术进行化学教学,培养学生的综合素养

在教为主导、学为主体的教学理论的指导下,以计算机及其网络为核心的信息技术将成为促进学生自主学习的认知工具、情感激励工具和教学环境的创设工具,若把这些工具运用到化学教学中,使各种化学教学资源、各个教学要素、各个教学环节得以整理、组合、相互融合,在整体优化的基础上就会产生聚合效应,从而可以大大地促进传统教学方式的根本变革。实践证明,在化学教学中合理地运用信息技术,既可以促进学生对于化学知识的学习,又可以培养学生的创新精神和实践能力。教师在备课过程中,既可以从教材、教参中获得教学信息,也可以从互联网、学校局域网上获取信息;并且可以将自己备好的课(或课件)放到学校的局域网上共享,供学生(或者其他教师)通过“网上邻居”,在学校局域网上的任何一台微机中进行学习(或者是下载课件及备课内容);教师可以在教室中利用现代化教学设备通过局域网上的“网上邻居”把备好的课(或者课件)输出到大屏幕上予以讲解,若在网络教室中,学生可以自己从微机中获取教师的备课内容(或者课件)进行自主学习。现代化的教学设施使教师摆脱了“黑板书写”和“讲台说教”的传统教学方法,学生也从“鸭子张口”“教师硬灌”的学习方法中挣脱出来,能够主动地寻找“食物”“填饱肚子”。教师则在这一过程中充当学生学习的组织者和指导者。另外,互联网上大量的教学资源为教师备课和学生学习提供了方便,我们要充分利用这些资源为教学服务。例如,互联网上比较好的中学化学教学资源有:①http://zxhx.stedu.net;②http://www.pep.com.cn/huaxue/等等。

笔者通过教学实践体会到,运用信息技术进行化学教学,可以创设良好的学习氛围,激发学生学习的积极性;可以克服教学活动中的异步性和个别性所导致的“一刀切”现象,有利于班级(特别是大班)授课的因材施教;可以使学生养成自主学习的习惯,为学生走向社会参加建设和终身学习打下良好的基础;可以培养学生的信息意识,提高学生的综合素养。

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