談中學化學學科思想和方法的培養

周存軍

摘要：建構化學學科思想和方法是學科教學的需要，對完善學生知識結構。解決化學問題有重要的指導意義。培養學生的化學學科思想和方法，教師要明確學科思想和學科方法有哪些，對每種學科思想和方法有清晰的認識。分層次培養不同能力要求的化學學科思想和方法，確定在各個單元可以培養的學科思想和方法。學科思想和方法屬于程序性知識，更多地需要通過探究性教學來實施。

關鍵詞：化學學科思想；化學方法；探究性教學

中圖分類號：G42文獻標識碼：A文章編號：1005-5843(2009)03-0101-02

一、問題的提出

在目前化學教學中，課堂上師生更多關注學科知識(尤其是陳述性知識)的傳授和識記，通過強化訓練獲得一些零散的解題方法，十分在意取得的分數。有些化學成績好的學生是有效訓練的產物，他們對新情境的問題，缺乏分析、解決的策略和方法。部分化學教師對學科本身的特點和需要掌握的內容不十分清楚。新課程改革要求改變過于注重知識傳授的傾向，倡導讓學生主動參與、樂于探究，要求處理好傳授知識與培養能力的關系。但部分教師對新課程理念的理解浮于表面，或者仍然堅持傳統的講授式教學，重點放在知識、技能的傳授和訓練上，很少精心設計來達成過程與方法、情感態度價值觀的培養目標，或者脫離知識、技能的學習，為活動而活動，為探究而探究，學科思想和方法的培養難以落實，影響了教學目標的達成。

二、建構化學學科思想和方法的意義

“化學學科思想”是人們在認識化學的活動中運用科學方法的思想意識，是對化學的本質、特征、價值的基本認識。學科思想具有下述基本特征：它不是具體的化學知識，但是是從具體化學知識提煉形成的；它體現了化學的本質和價值，化學的許多具體內容都可在學科思想的框架下得到解釋；學科思想引導了化學的發展和充實，除非它本身被證偽。學科思想在學生的化學素養發展中起著重要作用，它是學生化學素養的重要組成部分，它對學生的學習提供了明確的指向和目標，它使學生把握住化學學習的關鍵，為學生理解和掌握化學的本質提供了優化的途徑。方法論有哲學方法論、一般科學方法論、具體科學方法論之分。化學提供了眾多的方法，“化學方法”是認識化學、應用化學活動中非常重要的科學方法。

建構化學學科思想和方法是化學教學的需要，把化學最精髓的、最本質的思想通過教師的理解和設計讓學生來感悟；是學生終身發展的需要，學生化學學科思想的形成，對完善知識結構，形成符合化學學科特點的思維方法，解決化學問題有重要的指導意義。學科知識、學科能力、學科思想是學科體系的三個要素，而學科思想是一個學科的靈魂。通過培養學科思想和方法，可以增強學生發現問題、解決問題的能力。

三、培養化學學科思想和方法的途徑

首先，要明確化學學科中包括哪些學科思想和學科方法。教師應通過教學實踐和反思，整理歸納出中學化學中主要的學科思想和方法。“化學學科思想”包括：整體性思想、聯系思想(結構和性質、微觀和宏觀、量變質變思想、定性和定量、相互轉化、發散思想、有序思維思想)、守恒思想、一般與特殊的思想、極限思想、動態平衡思想、構建模型的思想、驗證探究思想、綠色化學思想、學以致用思想等。“化學學科方法”包括：①哲學方法論，如唯物辯證法、矛盾分析方法、兩點論和重點論等；②一般科學方法論，如觀察、分析、綜合、抽象、比較、分類、類推、聯想、假說、歸納、演繹、遷移法、類比、實驗、圖像法、模型法、公式法、證明、反駁、推理法(順推法、逆推法、猜測論證法)、枚舉法等；③具體科學方法，如化學信息加工方法、控制變量法、守恒法(轉移電子守恒、元素守恒、電荷守恒、能量守恒)、終態法、假設法(極端假設法、過程假設法、賦值假設法、極限法)、等效法、化學分析測量方法、實驗研究的方法(包括實驗的觀察方法、描述方法、條件控制的方法、實驗設計的基本方法、研究物質性質的方法等)、化學問題抽象為數學、物理、生物問題的方法等。

其次，教師對學科思想和方法要有清晰的認識。研究每種學科思想和方法的特點。明確它的含義和其在化學中的地位、作用，分析它的內涵和聯系相關的知識點。建立培養每種學科思想和方法的資源庫，包括學科思想和方法的概念界定、應用價值、內涵說明、應用環境。建立一定的理論基礎和實踐素材(知識點素材、題型素材)。

再次，結合學生的認知水平，對化學學科思想和方法進行能力要求的分析。通過教學實踐摸索和總結不同年級、不同學力水平的學生對化學學科思想和方法的接受程度。例如高一新生對大多數化學思想和方法幾乎一無所知，在高一年級教學中，結合學生的認知水平和能力層次。重點研究學科思想有：結構和性質、相互轉化、守恒思想、綠色化學思想等；學科方法有：兩點論、重點論、觀察、分析、比較、分類、遷移、聯想、假說、歸納、演繹、類比、公式法、守恒法(轉移電子守恒、元素守恒、電荷守恒)、實驗研究的方法等。同時兼顧某些學科思想和方法的引導。如驗證探究思想、發散思想、有序思維思想、學以致用思想、綜合、證明、反駁、圖像法、模型法、化學信息加工方法、控制變量法、極限值法、終態法、枚舉法等。

學科思想和方法的培養具有階段性，分層次實施不同能力要求的化學學科思想和方法，每種學科思想和方法應在整個中學化學教學過程逐步深化。對較高的能力要求的化學學科思想和方法進行分步實施、循序漸進。例如守恒法是貫穿整個高中化學教學的學科思想和學習方法，有計劃地在高一年級選擇合適的素材。培養學生的守恒意識和改變學生原有的思維方式。實現學生學科素養的一次提升；在高二年級繼續就守恒法的多個方面，轉移電子守恒、元素守恒、電荷守恒、能量守恒等，引導學生樹立守恒意識；在高三復習中利用探究問題的設置、探究內容的選擇等多次強化學生的守恒意識。又如研究物質性質的方法，高中必修1中“碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質比較”研究物質性質的一般方法。即①觀察外觀；②觀察水溶性，檢驗水溶液的酸堿性；③熱穩定性；④根據物質的組成、判斷物質所屬類別，推測其性質，并設計實驗進行驗證；在后續學習的“二氧化硫的性質”的探究中可補充⑤；根據組成元素的化合價，判斷其氧化還原性，推測其性質，并設計實驗進行驗證；選修《實驗化學》中，要求學生設計實驗方案“以廢鐵屑為原料制備硫酸亞鐵晶體”。實踐證明，分層次實施化學學科思想和方法的培養對學生學科素養的提高有著良好的效果。

通過分析掌握化學學科思想和方法的能力要求，結合高中化學必修模塊和選修模塊的內容和能力要求，確定在各個單元可以培養的學科思想和方法。如《化學平衡》一章中，結合知識特點和要求，可以引導的學科思想有：整體性思想、聯系思想、守恒思想、極限思想、動態平衡思想、構建模型的思想等；可以引導的學科方法有：矛盾分析方法、兩點論和重點論、實驗、觀察、分析、比較、分類、歸納、演繹、圖像法、模型法、推理法、守恒法、終態法、假設法、等效法等。通過設置教學情景、探究化學學科思想和方法的內涵，可以使學生對學科思想和方法的理解更加深刻，提高教學效果。

學科思想和方法屬于程序性知識，培養化學學科思想和方法。更多地需要通過探究性教學來實施。培養學生學科思想和方法的過程也是探究活動的過程。一方面教師要給學生提供必要的指導與幫助，使學生明確探究的目的、方向和方法；另一方面學科思想和方法的教學必須結合具體的化學知識，選擇合適的教學素材。教學中創設問題情景。引導學生按一定的時間順序和空間順序進行有序探究，設計合理的探究形式、運用恰當的探究手段，積極主動地探究。教師結合課堂教學實踐、校本教研進行課例研究，在活動中感悟學科思想和領悟學科方法。通過案例分析、課堂實踐，根據學生的接受和理解程度，對探究內容、目標、問題設置、探究技術等各要素進行分析。提高探究性教學的適切性。

培養化學學科思想和方法是學生有效學習的需要，是培養創新精神的需要。化學新課程提出知識與技能、過程與方法、態度情感與價值觀的學習目標，提出了探究性教學和培養化學學科思想和方法的要求。化學學科思想和方法能有效增強學生發現問題、解決問題的能力，為學生策略性知識的建構創設條件。