[化学教学类期刊]化学教学多视角学生发展
[化学教学类期刊]化学教学多视角学生发展
化学教学的目的是让学生从化学的视角认识物质世界。学生生活在缤纷的物质世界里,对许多物质再熟悉不过。在没有接触化学学科内容之前,他们对物质的认识大多局限于表面的现象,这种认识是简单的、零碎的。化学为学生认识物质世界提供了一种新的视角,能从化学特有的视角认识物质,使学生视角不仅局限于宏观世界,更深入到微观世界;让学生认识事物不是片面的,而是能应用联系的观点更完整地认识物质。因此,学生学习化学不仅要获得物质的相关知识,更重要的是要获得认识物质的方法和能力。高水平化学教学应围绕学生的认识发展规律,根据化学学科的特点,充分挖掘典型知识的认识功能,以学生认识发展为线索组织教学内容,促进学生认识发展。如果学生能在中学化学学习的初始年级初步建立认识物质的科学视角,这将为他们更有效地学习后续内容、更深入认识物质世界奠定坚实的基础。本文结合全日制义务教育人教版教材中“空气”课题,试谈如何处理教材的内在逻辑关系,从多个认识视角开展教学,促进学生认识发展,提高化学教学质量。
1从理性视角促进学生认识发展学习化学,不只是为了获得、传承物质及其变化的大量的感性经验材料,更重要的是利用这些材料揭示物质及其变化的本质和规律,利用这些知识合理利用与创造新物质。为此,必需进行科学抽象,形成系统的能反映物质组成、结构本质的化学原理,揭示物质变化的规律,探索未知的事物。这是化学学科对理性思维发展的要求,化学教学要根据这一特点,促进学生认识发展。空气是学生非常熟悉的身边的化学物质,他们在生活及学习中积累了丰富的经验。但是对空气的认识仍局限于感性的层面,如空气是无色无味的气体、动植物离不开空气等等。本课题除了学习空气的相关内容外,还安排“纯净物”和“混合物”2个物质分类的概念。一方面,从探究空气组成的实验得出“空气的组成不是单一的”这一结论,建构“混合物”和“纯净物”的概念。更重要的一方面,从混合物、纯净物这一物质分类的角度深入地认识空气的组成:空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种气体组成的混合物;空气的几种成分在空气中的组成相对稳定;几种成分之间没有发生化学反应;它们各自保持原来的性质。在后续的学习中,还可从微观的角度认识空气这一混合物。这样,通过本课题的学习,学生认识物质的视角就可迈出重要一步:认识物质可以先从物质分类入手,再根据每一种类物质的性质,推测其应有的性质。在对身边的物质和概念理论的学习中,都存在着类似的关系。能从较为熟悉的化学物质入手积累感性材料,然后对这些感性材料理性提升为概念理论,让学生建构相关概念。应当强调,教学最后的目的不是为了记住这些概念理论,重要的是能以这些概念理论作为认识的视角,能加深对这些物质的认识,能从这些视角去进一步认识其他新物质。通过建立相关化学概念理论,并能应用于分析、理解物质世界,让学生认识物质更加深入,对物质的认识视角更加多样化。
2从探究视角促进学生认识发展科学探究是指科学家们在探索自然界的科学问题时,为获取证据和解释而开展的种种研究活动。科学探究是一种深层次的认识活动,是我们在发展学生认识能力过程中的不可或缺的一种实践活动。因此,新课程提出了以科学探究为突破口,提倡探究式学习为主的学习方式。化学教学中的科学探究主要是指学生从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题,创设一种类似科学研究的情境,通过学生自主、独立地发现问题,对可能的答案作出假设与猜想,并设计方案,通过实验、操作、调查和搜集证据,对获得的信息进行处理,得出初步结论的各种研究性学习活动过程。通过让学生经历这些科学探究的过程,可以综合发展认识能力,提高认识品质。在“空气”一课教学中,如果仅把“测定空气里氧气含量”演示实验并作相关的讲解,学生的认识仅局限于对本实验的相关现象及结论的印象。这种认识是僵化的,没有迁移性,对促进学生认识发展影响较为微弱。可以把这一内容设计成如下问题引导探究的过程:[提出问题]空气对于动植物的重要性→空气成分是怎样的?组成是不是单一的?(含有氧气等成分)→如何证明空气中含有氧气?(可燃物可以在空气中燃烧、呼吸的氧气来自空气)→如何测定空气中氧气含量?[设计实验]胶头滴管为什么能吸取液态物质?(吸液前挤压胶帽,滴管内空气减少,压强变小,外面大气压把液体挤压进滴管中,而且进入滴管的液体的体积等于滴管内空气减少的体积)→这一原理对探究的问题有何启发?(把一充满空气的密闭容器中的氧气除去,这时压强变小,可用连接水的连通器测出气体的这种变化)→用什么可除去空气中的氧气?(燃烧)→是不是所有可燃物都可以呀?(介绍课本红磷的燃烧反应,对比蜡烛、木炭燃烧)→小结实验原理和实验装置。[进行实验]结合以上探究完成实验。[解释与结论]实验现象(水倒流到集气瓶中,约占集气瓶体积的1/5)→结论(空气的组成不是单一的,氧气约占空气组成的1/5)[讨论与反思]如果实验完毕,进入集气瓶的体积不到总容积的1/5,可能的原因是什么?这一实验装置有何不足之处,如何改进实验?在以上“空气的成分”内容教学中,通过开展科学探究活动,让学生经历了提出问题、设计实验、解释与结论、讨论与反思等科学探究的过程。在对这一内容认识不断深入的同时,学生也经历了“如何发现有价值的问题、如何通过各种方法解决问题”的认识发展过程。让学生更本质地认识问题,发展学生认识深度。中学化学有许多类似的内容,可通过深入挖掘科学探究的教学价值,促进学生认识发展。
3从STS视角促进学生认识发展义务教育化学课程目标指出:引导学生认识化学在促进社会发展和提高人类生活质量方面的重要作用,通过化学学习培养学生的合作精神和社会责任感,提高未来公民适应现代社会生活的能力。实现这一认识目标的转变最有效的途径就是开展STS(科学-技术-社会)教育。科学是人类认识自然的产物,技术是科学知识在社会实践中的应用。从本质看,科学、技术与社会是一个统一体,3者不可分割。化学教学中的STS教育要求学生不能孤立地理解科学知识,要广泛联系生产生活实际,关注科技发展和社会问题,把化学学习置于更宽广的知识背景中,达到更完整、更科学地认识物质世界。空气一课教学中不仅要深入地认识空气的成分,教学中还应从STS的视角更完整地认识这一内容。本课题的STS视角可以围绕以下2个主题开展:首先,从资源视角认识空气。人呼吸需要空气,它是人类生存离不开的资源,它是人类的最基本的生存资源。空气如此重要?但是空气是怎么样的物质?人呼吸所需的氧气在空气中占多少?由此引发人类对空气的不断探索,揭开了空气是由多种气体组成的真面目。在人类深入研究这些气体的相关性质之后,推动了人类进一步认识空气这一重要资源:空气除了为人类提供了呼吸所需的氧气,还可为燃料燃烧提供助燃剂;空气中还含有大量氮气,它是生产化肥所需的原料;此外,空气中的二氧化碳可以作为气体肥料、各种的稀有气体都在人类生产生活中扮演重要的角色。其次,可以围绕环境视角认识空气。空气不仅是人类的生存资源,也是人类的生存环境。人们一方面在利用空气资源的同时,也向空气中排入了大量的化学物质,也改变了人赖以生存的这一气体环境。特别是向空气中排放了大量的有害气体和烟尘,污染了空气,严重影响了人类的生产生活。空气污染的本质原因是空气的组成发生了改变。围绕如何保持空气的成分在正常组成范围,开展对空气污染的防护和治理,开展“关心空气质量”、“保护空气”的课外活动。通过STS视角,就不仅仅停留在知识层面上认识空气,而是把空气的内容置于更加真实的广阔背景中,能更好地理解空气与其他内容的内在关系以及学习空气的价值。为学生认识找到了支撑点和延伸点,达到了有意义地建构知识的目的。
4从创新视角促进学生认识发展江泽民同志在第三次全国教育工作会议上强调指出:“我们必须把增强民族创新能力提到关系中华民族兴衰存亡的高度认识。教育在培养民族创新精神和培养创造性人才方面,肩负着特殊的使命。必须转变那种妨碍学生创新精神和创新能力发展的教育观念、教育模式,特别是由教师单向灌输知识、以考试分数作为衡量教育成果的唯一标准,以及过于划一呆板的教育教学制度。”因此,创新教育成为新课程中开展素质教育的突出内容。化学作为一门基础学科,在培养学生创新意识、创新能力方面有着独特的作用。在“空气”一课主要从以下2个方面内容,以创新视角开展教学促进学生认识发展。
4.1发挥化学史的创新教育功能化学科学的每一步发展都离不开创新,科学发展史就是不断创新的历史。在化学教学中,应充分挖掘化学史的创新教育功能,应用于培养学生敢于质疑、敢于批判、积极追求真理的创新意识。如在空气一课题教学中,通过拉瓦锡研究空气实验及对稀有气体性质的认识为重点,介绍空气的探索史,让学生认识到人类对空气的认识不断深入,对空气的认识不断丰富。对空气的认识过程,其实就是我们认识发展的缩影,每一次认识的突破都是以创新为基础,这些背后蕴藏的认识发展规律都能给学生较多的启发。
4.2发挥实验改进的创新教育功能化学是以实验为基础的科学,实验在化学教学中扮演重要的角色。化学实验有许多开展创新教育的素材,其中以实验改进对开展创新教育尤为突出。新课程提倡化学实验的人性化。教学中可以从绿色化、探究化、趣味化、简约化和生活化对实验进行反思,并进行相应的改进,可以激发学生的创新意识,深入进行创新实践。在本课题的教学中,应用课本的装置对空气里氧气的含量进行测定的实验中,存在燃烧产物污染空气、操作要求高及容易产生误差等等问题。教学中可以引导学生对实验中这些问题进行讨论,提出改进措施,并让学生利用课外时间完成实验等等。这些不仅让学生能更理解本实验的原理,而且能激发学生的创新意识,为他们提供创新实践的机会。创新教育是当代的主旋律。其关键在于教师具有创新的理念,教学过程中应充分挖掘化学史、化学实验等教学内容的创新教育的功能,努力营造创新教育的氛围,让学生能以创新的视角认识学习内容,发展学生创新能力,实现学生认识水平跨跃式发展。总之,不同的视角认识物质世界“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”,对于促进学生认识发展有着不同的作用。但是以上4种视角应该成为教学中最基本的认识角度。教学中,可以从STS视角切入,从探究的视角深入,从理性视角提升,最后以创新视角达到认识的升华,高效地促进学生认识的发展,提高中学化学的教学水平。
来源：教育第三方
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