化学教学在藏师生同行

2017-06-09 20:02王益胜
东方教育 2017年4期
关键词:态度科学实验

王益胜

摘要:教学中注重实验培养学生的科学方法和创新精神、注重培养学生的科学素质、渗透科学态度教育。

关键词:实验;科学;创新;思维;态度

2016年8月有幸进入西藏进行为期一年的教学生涯,带着梦想来到这一神秘的土地。经过一学期与西藏本地学生的相处和课堂教学,与各位分享一下西藏的点滴教学心得。

一、重视实验培养学生的科学方法和创新精神

以实验为基础是化学教学的基本特征,化学实验对激发学生学习兴趣、启迪学生思维、培养科学方法和创新精神均能产生积极有效的作用。在学校简陋实验室的基础上我的教学实际中千方百计地提供给学生实验的机会,让学生亲身体验化学实验操作过程,使化学创新式的学习过程成为一种“活、乐、动”的过程,在化学实验操作过程中去发现新问题、萌发新思想、形成新思路、寻找新方法、开拓新领域、获得新知识和技能。这种让他们亲自参与亲身体验的学习方法,极大地调动了他们学习的积极性,在知识的探究过程中,始终处于一种好奇和兴奋的状态当中,有效地激发形象思维,提高学习效率,这种学习模式,有利于矫正被动型接受式的学习情绪,使学生产生极大的学习兴趣。

当然,学生的热情被激发经后,实验探究就顺理成章了,只不过学生基础太过薄弱,引导学生发展思维时,先让学生结合书本知识,紧密围绕要解决的有关问题,寻找信息,寻求解决问题的方法。运用猜想、估计、推理等方式设计实验,亲身进入探究情境之中。其次,我还要根据这堂课的学习目标,提供相关的实验条件。再次,我根据学生的探究情况,做适当的点拨和指导,帮助学生解决学习中的疑难。

所以实验中探究活动一定要围绕学生感兴趣的问题展开设计,目标明确、层次分明,这样才能探有所得、究有结论。而学生在探究的过程中,必然会产生一系列的问题:如实验操作失误、现象理解的偏差经及由实验衍生出的知识问题。老师则要注意提炼,适时点拨和引导,组织学生讨论寻求问题准确的答案。由于学生长期沉浸在自学自悟的认知探究活动中,学生学习中的问题就会越来越多,问题倾向就会越来越大,求知欲望就会越来越强烈。老师则要加强引导学生大胆发问,大胆想象,互相争议,经辩论和评价,有利于学生在探究的过程中,激发出多向思维和更换角度思考的能力;有利于形成和培养学生的问题意识,激发出学生勇于探索的科学精神,勇于表达和勇于表现的能力。在问题讨论中养成合作探究、团结互助的良好习惯。

学生通过自主探究,问题讨论,获得比较圆满的答案,从而产生了成功的喜悦,知识颖悟能力,学习自觉性必然增强。老师则要再次举例,启迪学生进行知识类比,让学生通过联想,形成“新”的发现,得出“新”的规律,在面临新的问题情境时,能迅速找出新旧知识之间存在的共同要素,从而确定所需解决的新问题可归属于已有的何类知识的延伸或扩展,使学生获得的知识能合理迁移。

因而化学实验在提高学生素质上具有整体的、综合的、独创的功能,在化学教学过程中,要努力发挥化学实验在探究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想等环节的作用,激励学生改进实验方案,引导他们通过实验去发现和探究解决问题的方法,养成那种自觉的、勤奋的、实事求是的、不折不挠的勇于冒险的创新精神,从而在化学实验中培养学生的科学素养和创新能力。

二、教学中注重培养学生的科学素质

我国著名无机化学家和化学教育家戴安邦曾经说过:“只重传授化学知识和技术是片面的化学教育。全面的化学教育要求化学教学既传授知识和技术,更能训练科学方法和思维,还培养科学精神和品德。”这段话指出了化学教学的正确方向,同时又简明地概括出科学素质的基本内容。

因此,在教学中尽力做到两点:

1、尽可能按照科学方法论组织教学过程

“鸟的翅膀无论多么完善,如果不依靠空气的支持,就不能使鸟体上升。事实就是科学家的空气,没有事实,你们就永远不能飞腾起来,没有事实,你们的‘理论就是枉费心机。”(巴甫洛夫)我们必须用物质的性质和反应的基本事实来充实学生的头脑,通过说服和教育使学生认识到基本化学事实的重要性,乐于和善于记住它们,是学好中学化学的坚实基础。通过观测和实验,设计少量探索性实验习题,逐步增加学生在实验室里的实验活动时间,是化学教学发展的一个方向。

按照科学方法论组织的教学过程,有思考、推理和实验验证,学生不是被灌输者,没有物质和理论是“从天上掉下来”的感觉,而在某种程度上是发现过程的参与者。如果我们按照科学方法论来设计元素周期律的教学过程,那将会十分生动而在方法论上又富有启迪。

2、突出科学思维在教学过程中的地位

科学方法的每一步都离不开科学思维的作用。科学思维主要是逻辑思维,也有非逻辑思维。由实验观察搜集到的事实,在人脑中产生感性知识。这种知识只是对事物个体外表属性的认识,大多数是片面的、非本质的。要从丰富的感性知识中整理出规律来,就得借助逻辑思维(或称抽象思维)。抽象思维揭示事物的全体和本质以及内在联系。它主要包括比较、分析和综合、抽象和概括、概念和判断经及推理等形式。

门捷列夫元素同期律是一个突出的范例,門捷列夫在前人工作的基础上,对当时已知的六十多种元素及其化合物的性质与原子量的关系进行更为广泛的归纳,特别“单质的性质经及各元素化合物的形态和性质,与元素原子量的数值成周期性关系”的规律。这是归纳的结果。然而这个定律最后建立和被公认则应归功于演绎推理。门捷列夫说:“定律的证实,只有靠它导出的推论才是可能的,否则就不可能也不能期待着在实验中去证明这些推论”。如果我们按照科学方法的五个步骤来组织元素周期律的教学,并阐明其中推理方法,将会收到良好的效果。

科学思维也用非逻辑方法,即形象思维,它们主要是直觉、灵感和想象。形象思维在科学史上发挥过重大的作用,在现代科学研究中的地位更日趋重要。

为了培养和发展学生的思维能力,教师不仅要熟悉传统的思维方法,而且应该跟踪思维科学的新发展,如创造性思维方法、模糊逻辑等等。

三、教学过程中渗透科学态度教育

我们把科学精神和科学品德合起来称之为科学态度。我国经济和社会的发展需要大批各级各类合格的人才,“所有这些人才都应该有理想、有道德、有文化、有纪律、热爱社会主义祖国和社会主义事业,具有为国家富强和人民富裕而艰苦奋斗的献身精神,都应该不断追求新知,具有实事求是、独立思考、勇于创造的科学精神。”(《中共中央关于教育体制改革的决定》1985)这段话里所提到的科学态度的“追求新知”、“实事求是”、“独立思考”、“勇于创造”等就是科学态度的部分内容。科学态度是学生获得巩固的知识和技能的重要保证,科学态度有助于学生智力和能力的发展,科学态度也是现代社会公民必备的素质之一。

尊重事实、尊重科学,一切科学理论都经事实为依据,又受事实的检验,事实是科学的基础。所以尊重事实是最根本的科学态度。科学容不得半点虚假,因此弄虚作假、浮夸等行为都是反科学的。为了尊重事实,要求学生做到:①不凭主观臆造、书写不存在的分子式和化学反应式;②对于能够发生的化学反应,要注意反应物的状态、浓度、温度等条件;③真实地反映和记录实验现象及数据。

由于尊重事实导致新的科学发现在科学史上屡见不鲜。英国物理学家瑞利曾从事测定主要气体的密度。他发现从氨分解得到的氮气密度为1.2505克每升,从而空气用化学方法除氧和其它气体后所得氮气的密度为1.2572克每升。这两数据表明从空气得的氮气要略生些,误差仅为二百分之一(或0.5%)。这个细微的差别一般人会认为这是可接受的实验误差。但瑞利非常尊重事实,和化学家莱姆塞共同进一步研究,终于发现了第一个惰性气体氩。这个发现也是一位物理学家和一位化学家真诚合作的胜利。

科学方法的本质是实事求是。为了实事求是必须严肃认真、一丝不苟。要求学生做到:①在化学实验中切实按照规范的动作进行操作,严格按照规定的剂量取用药品,按照规定控制反应条件。细致观察、及时记录,不放过稍纵即逝的实验现象,养成良好的实验习惯;②不要进行任何未经许可的实验;③对作业、考试题中的错误认真分析原因、加以改正。一切结论产生于调查研究之后,这才是严肃认真的学习态度。

不畏劳苦、善于协作、勇于创新是每个有成就的科学家大多具有的品质。居里夫人堪称是一位热爱科学、对人类无私奉献的伟大科学家。她和丈夫居里以部分薪金为科研费用,向校方借了间破旧板屋为“实验所”,用简陋仪器和她灵巧的双手,不断进行着艰辛的劳动。从1899年到1902年历时四十多个月,终于从两吨的废矿渣中提炼出0.1克光谱纯的氯化镭,并测定了镭的原子量。无可辩驳地宣告了新元素镭的发现。居里夫人认识到镭射线有很大的医疗价值,她放弃了为她的科学成果申请专利而公诸于世。她说镭属于世界,镭应该造福世界。

科学知识浩如烟海,发展又无止境,而一个人所知有限,一个人所能更是有限。社会上许多工作也常常需要共事者通力协作才能办好。可见,谦虚谨慎、乐于协作和善于协作,是未来科学工作者或现代社会劳动者之具备的一个科学素质。应该培养学生做到:①虚心听取别人意见,吸收有益成分;②在解习题的讨论中,学习别人的好方法充实自己;③在日常的学习和化学实验中,互相讨论和研究,彼此进行配合,在各种活动中真诚合作。

科技的发展和社会的进步都是创新精神作用的结果。锐意进取、勇于探索、敢于破旧立新,不断用新方法解决旧问题等都是创新精神的表现。许多事例表明中学生不但有创新精神而有创新能力。我们可用这样的事例来教育学生。

科学态度要求我们培养学生关心科学的社会效果,关心当代社会面临的重大问题,关心如何保护人类的生存环境等。要让学生认识科学技术和生产具有二重性。科学技术和生产的发展给人类带来巨大的物质财富,这是有利的一面。但是也帶来许多弊端:如环境污染、滥用化肥、滥用食品添加剂和造成温室效应…… 要对学生进行持续发展的教育,发展不能以牺牲环境为代价。并从自己做起,从日常生活做起:爱惜一切物资,节约用电,珍惜每一滴水……相信科学技术和社会各部门通力协作,最终会使地球依然是我们美丽的家园。

通过多年教学实践,也是摸索的过程。现代科技的不断更新,也教师提出更高的要求,同时也提供了更广阔的发展前景。教师要教给学生与自身必须不断地学习相结合,必须与学生终生发展相结合。只有坚定走教学相长之路,才能引领学生步入化学这一浩瀚的大海,用从我们教师这学到的知识、技能和精神,畅游其中。从而师生各方面的素质才能得到更快更全面地提高,综合能力才能得到更好的增强。

参考文献:

[1]2016年全国高考《考试大纲》、《考试说明》。

[2]1985年教育厅《中共中央关于教育体制改革的决定》。

[3]网络查阅:化学科学家生平。

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