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浅谈培养和提高学生科学化学素养

发布时间:2013-11-10 08:46:57  

浅谈培养和提高学生科学素养

北街实验学校 李冬子

摘要:根据化学课程改革的趋势,以及国内化学课程的现状和基础教育课程改革的指导思想,2011年全日制义务教育《化学课程标准》确立了化学课程改革的重点。以提高学生的科学素养为主旨;重视科学、技术与社会的相互联系;倡导以科学探究为主的多样化的学习方式;强化评价的诊断、激励与发展功能。新课标提出了重点在于提高学生的科学素养。

关键词: 科学素养 探究 化学观

依据国际科学教育和化学课程改革的趋势,以及国内化学课程的现状和基础教育课程改革的指导思想,2011年全日制义务教育《化学课程标准》确立了化学课程改革的重点:以提高学生的科学素养为主旨;重视科学、技术与社会的相互联系;倡导以科学探究为主的多样化的学习方式;强化评价的诊断、激励与发展功能。新课标提出了重点在于提高学生的科学素养。那么,什么是科学素养呢?哪些属于义务教育阶段(即初中阶段)化学科学素养的范畴呢?在课堂教学和活动中如何提高学生化学科学素养呢?

一、科学素养的含义

科学素养最早是由美国学者赫德(P.D.Hurd)在1958年提出的,表示个人所具备的对科学的基本理解。

综合国内、国外的诸多说法以及对科学素养的认识,有学者提出可以把科学素养分为三个维度:一是科学知识维度;二是科学技能方法维度,包括科学方法和科学技能两个因素;三是科学观念维度,包括科学本质和STS。因此,科学素养就是由科学知识,科学技能方法和科学观念三个维度构成的。

1.

二、义务教育阶段化学科学素养范畴

义务教育阶段化学科学素养主要体现在三个方面,也就是课程目标的三个维度,一是知识与技能,二是过程与方法,三是情感态度与价值观。

1、知识与技能方面的学科素养

认识身边的一些常见物质的组成、性质及其在社会生产和生活中的应用,能用简单的化学语言予以描述。

形成一些最基本的化学概念,初步认识物质的微观构成,了解化学变化的基本特征,初步认识物质的性质与用途之间的关系。

初步形成基本的化学实验技能,能设计和完成一些简单的化学实验。

2、过程与方法方面的学科素养

认识科学探究的意义和基本过程,能提出问题,进行初步的探究活动。

初步学会运用观察,实验等方法获取信息,能用文字、图表和化学语言表达有关的信息,初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。

能用变化与联系的观点分析化学现象,解决一些简单的化学问题。

能主动与他人交流和讨论,能清楚表达自己的观点,逐步地形成良好的学习憎恨和学习方法。

3、情感态度与价值观方面的学科素养

2.

保持和增强对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲,发展学习化学的兴趣。

初步建立科学的物质观、增进对“世界是物质的”“物质是变化的”等辩证唯物主义观点的认识,逐步树立崇尚科学、反对迷信的观念。

感受并赞赏化学对改善个人生活和促进社会发展的积极作用,关注与化学有关的社会问题,初步形成主动参与社会决策的意识。 初步树立珍惜资源、爱护环境、合理使用化学物质的观念。 发展善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神。

增强热爱祖国的情感,树立为民族振兴、为社会进步学习化学的志向。

三、培养化学观意识 提高学生科学素养

参考第一部分对科学素养的认识,即科学素养由科学知识、科学技能方法和科学观念三个维度构成,笔者重点从科学观念维度出发,提出在化学课堂和活动中渗透化学观意识教学,从而提高学生化学科学素养。笔者认为所谓的化学观,主要指在化学课堂和活动的教学中,通过知识和技能的学习和训练,培养学生不仅针对本学科,而且能普遍应用于其他学科和生活经验的学习的学习和分析的观念意识。

1、宏观和微观的化学观

3.

应在教学中培养学生从宏观和微观多角度分析问题的意识。学生从九年级开始学习化学,一开始就接触了分子、原子、离子、原子核、质子、中子、电子七种基本的微观粒子,这些微观粒子是看不见、摸不着的;不同于以往学生接触析风扇、篮球、汽车等宏观物体,一下子把学生从前科学概念中的宏观世界拉入到宏观和微观并存的世界。在课堂教学和活动中,老师应注意渗透和培养学生从宏观和微观分析问题的意识。例如,把人作为分析对象,宏观上人体是由头、颈、躯干、四肢五部分组成,要求学生能从微观上分析人体是人们肉眼看不见的细胞构成。对于风扇、电线等物体,宏观上是铜、铁、塑料等物质组成,微观上是由铜原子、铁原子、乙烯分子等微观粒子构成。在课堂教学和活动中,多引导学生从微观角度分析物质,从而推广到身边的事物,逐步养成学生从宏观和微观多角度分析问题的意识。基本概念和理论的学习也是如此,比如,物质、元素、单质、化合物、纯净物、混合物就是宏观范畴,分子、原子、离子已经微观范畴。从宏观上说,纯净物是一种物质组成的,混合物是多种物质组成的;从微观上说,纯净物是一种分子构成的,混合物是由多种分子构成的。宏观世界的物质对应着微观世界的分子、原子、离子,宏观世界的元素对应着微观世界的原子。使学生认识到宏观和微观是对应的,是对事物认识的角度不同而已。

2、质和量的化学观

应在教学中培养学生从质和量的角度分析问题的观念意识。在

4.

学习化学之前,学生把质和量总是连在一起称为质量。在化学学习过程中,教师要逐渐引导学生将这两个字分开,建立质和量的观点,此处的质是性质(不是本质),量是数量、质量。例如,在化学方程式的学习过程中,C+O2=CO2从质的角度分析,它反映了反应物、生成物和反应条件;从量的角度分析,它反映了反应物、生成物的微粒个数比为1:1:1,参加反应的碳、氧气、二氧化碳各物质的质量的比为12:32:44。又如,碳如氧气反应,当氧气的质量充足的时候,碳充分燃烧,产物是二氧化碳;当氧气质量不足的时候,碳不充分燃烧,产物是一氧化碳。教师应引导学生意识到,当反应物的质量发生变化时,生成物的种类也可能会变化。不仅化学,其他科学和生活中的现象也可以引入来分析,这同时也初步培养了学生质变与量变的化学观意识。

3、结构-性质-用途的化学观

应在教学中培养学生从结构-性质-用途这条线索分析问题的观念意识。化学是研究物质组成、结构、性质以及变化规律的科学。研究的主线就是结构决定性质,性质决定用途;反之,用途反映性质,性质反映结构。在初中化学学习中,应在学生头脑中植入这根弦,即根据结构-性质-用途的线索研究物质的意识。例如,碳的几种单质学习过程中,金刚石的原子呈网状排列的结构,决定了金刚石质地坚硬的物理性质,从而可用作玻璃刀和钻头。石墨的原子像方片糕一样排列的层状结构,层与层之间容易滑动,决定了石墨滑

5.

腻的物理性质,从而可用作润滑剂。所以说,原子排列方式等结构很大程度影响了物质的物理性质,什么样的性质又可以有什么样的用途,上例成为结构决定性质,性质决定用途的很好注解。

4、对立和统一的化学观

应在教学中培养学生从对立和统一的角度分析问题的意识。这种意识的培养在化学概念教学中易子渗透。在初中化学中,概念的出现基本上是成对的,象一枚硬币的正反两面,既是相互对立的,是一个问题的两面,合在一起又成为一个不可分割的整体。如性质范畴、化学反应范畴等。

这样的化学观也可以迁移到其他方面,比如环境与发展也是对立和统一的关系。有人片面的认为,发展经济必然以环境的破坏为前提,等经济发展好了再来保护环境。殊不知,发展经济的目的就是为了提高人的生存质量,而环境正是生存质量的一个重要保证,两者既是对立的又是统一的。环境是保证经济可持续发展的重要一环。这样来进行化学教学,就不是单纯的“教化学”,而是“用化学来教”。

5、物质和变化的化学观

应在教学中培养学生从物质和变化的角度去分析问题的意识。初中化学绪论中就指出,马克思主义哲学指导我们,首先,世界是物质的,其次,物质是运动和变化的。

世界由物质构成,辩证唯物主义是我们认识事物的指导思想,没有脱离物质基础而虚无缥缈的东西(笔者在课堂上就问,有没有

6.

鬼神之类的东西存在?有学生说,可能有)。例如,说空气由氮气和氧气等物质组成;人是由细胞构成,细胞由水、无机盐、蛋白质等物质组成;人是由细胞构成,细胞由水、无机盐、蛋白质等物质组成,接着就问鬼神是由什么物质组成的?(学生们都哑然失笑)。问题的关键聚焦到物质上来,引导学生建立物质的意识。

物质是运动和变化的。例如说,水受热变成水蒸气、水蒸气遇冷凝结成小水珠形成雨水,温度降低,水结成冰,也就是说,水这种物质在不断地变化着,从固态到液态从液态到气态。又如自然界的碳循环,燃料中的碳经燃烧变成二氧化碳,一种被绿色植物经光合作用变成淀粉,淀粉再经人吸收消化后通过呼吸作用转变成二氧化碳;一种被生物体吸收如埋于地下经漫长历史年代转变为化石能源中的碳,这种化学观也可以迁移到其他非化学现象中,培养学生用发展和变化的眼光看待事物的意识。

其实,在化学教学的过程中,只要我们有这种化学观的意识,还可以挖掘出很多。例如,守恒观、元素观、微粒观、环境与发展观等等。教师和学生通过渗透化学观意识的教学过程,不会再受到教材和学科的局限,真正做到用教材教,用化学观学,在提高学生科学素养和课程改革的道路中不断探索和前进。

7.

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