錢海鋒
摘 要 培養正確的學科觀念對一個學科的發展有重要的意義。現代社會隨著化學品需求的增加,化學事故的發生也隨之增多,社會上許多人“談化學色變”,高校面臨高中畢業生不愿選擇化學專業的窘境。突破這種局面需要加強學生的化學觀教育,樹立化學的親和形象。通過直接傳授、化學史、實驗探究、滲透學生觀念、發掘化學與生活的聯系等方法可以提升教學內涵,幫助學生樹立正確的化學觀。
關鍵詞 化學形象 化學觀 化學史 教學方法
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
印度諺語說得好:“播種一種觀念,收獲一種行為;播種一種行為,收獲一種習慣;播種一種習慣,收獲一種命運”。人的活動總是在一定觀念指導下展開的,觀念的正確與否直接影響著行為的效果。從這個意義上講,培養學生正確的學科觀念至關重要。《普通高中化學課程標準(實驗稿)》提出:“高中化學要讓學生了解化學科學發展的主要線索,理解基本的化學概念和原理,認識化學現象的本質,理解化學變化的基本規律,形成有關化學學科的基本觀念”。由此可見,化學觀融入課堂教學已成為新課程改革的重要趨勢。
1 什么是正確的化學觀
什么是化學觀?化學觀不是具體的知識、技能與方法,而是一種科學素養。著名物理學家愛因斯坦曾說過:“所謂教育,就是當你忘記了在學校所學的一切之后剩下的東西”。類似地,化學觀就是學生在學習了化學以后留存下來的關于化學的概括性認識與評價。化學觀對化學教學的效果起重要作用,積極的正面的化學觀可以使學生喜歡化學,產生內在的興趣和動力,從而深入地學習。相反,消極的、負面的化學觀會使人厭惡化學、遠離化學,只是表面地學習化學。
針對化學被不斷地誤解和誤用,許多人“談化學色變”,畢業生不愿選擇化學專業的現狀,美國學者Robert Hicks提出了“親和的化學”的思想,主張把化學當作一種有趣的、有用的、創造的人類文化進行傳授。①Hicks的這一觀點得到了化學工作者的廣泛響應。根據他的觀點,我們認為,全面的、積極的化學觀包含了以下四個方面的基本內容。
(1)化學是有趣的。化學教育必須基于兒童探究的天性,讓學生產生興趣,而不是相反。哪一個孩子沒有夢想擁有一套化學裝備?哪個孩子會拒絕奇妙的化學實驗的誘惑?如果教育者能把化學和這些興趣結合起來,課堂就會變得充滿期待和驚異。(2)化學是有用的。化學教育應該與活生生的現實聯系起來,和大自然聯系起來,和人類發展的歷史聯系起來,和生命與健康聯系起來,這樣才能讓學生真正體驗到“化學是一門中心科學”的含義。(3)化學是創造的。化學不是死的知識,而是一個探索和創造的過程。自古以來,無數的化學家孜孜不倦的用化學的方法去探索自然界變化的規律;用化學知識去解釋大自然的各種變化現象,探索自然的奧秘,不斷地探索科學的真理。(4)化學是親人類的。人類文明的一粒明珠,是人類文化的一部分。化學擁有悠久的歷史和燦爛的現實,為人類貢獻了巨大的物質和精神財富,現代人生活每一天都離不開化學,化學是人類進步的關鍵。
2 化學觀教育的途徑
2.1 抓住教學時機,傳授化學思想
化學觀既是教學的思想背景,也是教學的內容。②教師需要抓住有利時機,因勢利導,向學生傳授正確的化學觀。比如,講到《氮的化合物》時,教師可以講合成化肥使15億人免受饑餓,化學家化了150多年的時間探索空氣固氮的方法等內容,當學生驚嘆于化學的巨大成就時,教師可以因勢利導地向他們傳播“化學為了人類進步”的思想。再如,氨氣噴泉實驗是中學化學中最生動最優美的實驗之一,它鮮艷的顏色、明顯的效果、有趣的現象,可以給學生留下深刻的印象。教師在講授這部分內容時,首先要讓學生充分地感受到化學的美和探究的樂趣。當學生沉浸化學美之中時,教師要不失時機地向告訴他們,化學是美的,化學家追求真善美的統一。
2.2 利用化學史,體現人文內涵
化學史是化學觀的源泉,同時也是化學觀教育的天然載體。化學的觀念溶解于歷史的長河之中。以元素的觀念為例,從亞里士多德的四元素說支撐起了煉金術的第一個理論起,到帕拉塞蘇斯在四元素說基礎上增加了三本元,再到波義耳在機械論思想的指導下提出了較為正確的元素概念,一直到道爾頓提出原子學說,經歷了整整3000年,每一個學說之后都有其故事和背景。如果教師能把這些因素發掘出來并呈現在課堂上,學生就會對元素觀有一個更為深刻的認識。再比如說《硅酸鹽》的教學,教師可以以中國的陶瓷史為載體,把陶與瓷的區別,陶瓷的色彩與燒紙方法,高溫釉和低溫釉的原理等內容結合起來,讓學生體會到化學工藝的精湛。
這些由化學史體現出來的科學思想、方法和價值觀念深化了學生對化學的興趣,使之產生了對概念的深度認識,深刻地體會到化學與社會的血肉聯系,推動了學生化學觀的形成和科學素養的養成。
2.3 精心設計教學,滲透學科觀念
美國課程專家H. L. Erickson主張進行以觀念為本的教學。她認為:學業標準不是掌握更多的事實,而是思維能力的提升。課程應圍繞各核心觀念( 如元素的觀念、氧化還原的觀點、分類的思想、實驗的觀點、科學利用資源等)進行設計,以此發展學生的深層理解。③
以《原電池》的教學為例,教師可以把以“節約資源,開發能源”的思想為主線進行設計。教師以能源危機引入電能的概念,再引入原電池的概念,從能源比較的角度探究不同原電池的供電能力強弱,再總結出原電池的構成要素和影響原電池供電能力強弱的因素,最后讓學生以廚房用品為原料設計原電池。④這樣的教學設計主題集中體現了化學對社會問題的關注,滲透了科學利用資源的思想,有益于學生科學素養的提升。
2.4 發掘生活素材,展現化學的魅力
杜威說過,一切美的經驗都來自生活。化學也不例外。現代教育的最大誤區在于我們太注重目的地(知識),而忽視了沿途的風景(生活的經歷)。只有從真實的生活情境中,學生才能真正體會到化學文化的魅力,認識到化學不是一堆故紙,而是活生生的東西。
展現化學魅力的一個重要途徑是發掘素材的“個性”。例如講氧氣的制取,老師一般只講氧氣的實驗室制法,這樣的內容顯然無法引起學生的興趣。筆者曾聽過一堂課,講的也是同樣的內容,效果卻完全不同。這位教師創設了“氧來樂”給魚池增氧,戰士野外用高錳酸鉀生火的情景,講到了舍勒和普里斯特利的故事,講到了古代中國煉金術士對“陰氣”的研究,講到了空氣中的負氧離子和體育鍛煉等,在教師眼中,氧氣像是一個脾氣古怪的小孩,有著獨特的個性和作用。在場的學生學得津津有味,氧氣在他們腦海里不再是空洞的概念,而是一個個活潑、親切的存在。
展現化學魅力的另一個重要途徑是把素材統一在一些大問題上,如“生命如何開始”,“如何解決能源問題”,“如何保護環境”,“探索海洋的意義”,“如何延長壽命”。如果化學能和這些有趣的話題聯系起來,那就必定能引起學生的興趣,培養他們的化學觀。
注釋
① Nicole J. Moreau Public Images of Chemistry.Chemical International,2005.27(4).
② 王偉群,張小釗.化學觀的演變和化學教育[J].化學教學,2006(1).
③ 江合佩,傅興春.新課程背景下化學教學中化學觀的構建與實踐[J].江西教育學院學報,2011(12).
④ 潘偉,劉君麗.中美化學教師同題異構課教學設計個案比較研究[J].化學教育,2012(12).endprint