浅谈以化学学科思想为灵魂提高学生的科学素养

浅谈以化学学科思想为灵魂提高学生的科学素养

宋晓莉

宋晓莉(四川省梓潼中学校四川梓潼622150）

一、化学学科教育与科学素养提高

《普通高中化学课程标准》明确提出,高中化学课程是科学教育的重要组成部分,它对提高学生的科学素养,促进学生的全面发展有着不可替代的作用。把化学学科教育提到了“不可替代”的高度,我认为这是由化学学科的特点所决定的。化学是门研究物质组成、结构、性质及其变化合成的科学,它与社会、环境、生活息息相关。就化学知识来看既是抽象的又是具体的、既是模糊的又是精确的;就化学的学习过程来看,它既是叙述的又是推理的,既是以实验为基础的又是由相关理论指导的,所以化学知识的学习和掌握的过程,既影响着学生的知识结构和思维结构的变化,也影响着学生对科学的态度和情感的变化。化学学科鲜明的学科特点,为化学教师在学科教育中提高学生的科学素养提供了广阔的空间,化学教学中如何发挥化学学科不可代替的独特功能,更有效地提高学生的科学素养,这是广大化学教师在不断思考和实践的问题,笔者认为应该以化学学科思想为灵魂,进行化学课堂教学的设计,才能有效地提高学生的科学素养。

二、化学学科思想与化学学科教育

1.化学学科思想是化学学科教育的灵魂

化学学科知识、化学学科能力、化学学科思想构成了化学学科体系,其中化学学科思想是灵魂。化学学科思想是人们在认识化学的活动中运用科学方法的思想意识,是对化学本质、特征及价值的基本认识。它虽不是具体的化学知识,但它是从具体化学知识中提炼形成的,它体现了化学的本质和价值。

2.以化学学科思想为灵魂的课堂教学设计

首先教师要树立起正确的课程观,要理解教材知识只是作为一种载体,因此要从所学知识身上读出其三方面的含义。

(1)所学知识承载着其他知识。在掌握所学知识的同时,要使该知识与其他相关知识有机地进行联系,使知识结构化,体现出知识的逻辑化。

(2)所学知识承载着它的产生及发展的信息,使学习过程总体上与知识的产生过程相似,使教学过程中学生的情感得以体验,体现出知识的伦理性和人文价值。

(3)所学知识承载相关的化学学科的思想和观点,向学生传递一些分析问题、解决问题的能力和方法,使学生感悟到学习化学的方法,体现知识的方法性和思想性。

三、教学设计案例及分析说明

现以苏教版《化学1》专题3“铁铜及其化合物的应用”为例,谈谈如何实施以化学学科思想为灵魂,进行课堂教学设计的。本节教材主要是三个方面的教学内容:铁铜的物理性质、铁铜的化学性质、铁铜化合物的应用。

1.教学设计

(1)关于铁铜的物理性质

①让学生以金属的通性、现有的知识经验作为指导,推测其可能的性质。②让学生观察实物。③归纳铁铜的物理性质。

(2)关于铁铜的化学性质

①让学生以金属的通性、金属活动性顺序表作为指导,推测它们可能的化学性质。

②教师展示铁铜分别与酸、非金属(氯气、氧气、硫)、盐、水反应的事实。

③让学生发现铁铜化学性质的差异,以及铁铜分别与不同非金属反应,产物中其化合价的不同。

④指导学生用金属活动性顺序表、氧化还原反应的观点,尝试对发现的问题进行解释。

⑤归纳铁铜的化学性质。

(3)铁及铜化合物的应用

启发学生从氧化铁的颜色、一些含铁化合物的磁性、Fe3+的强氧化性等对应地找出它们在工业生产及生活中的具体应用。

2.分析说明

(1)推测需要有化学学科思想作指导

在探究未知世界的过程中,需要进行猜想,但不是没有方向没有依据地乱猜,是要有一定化学学科思想作指导的,这种猜想应该是科学的推测。上面的设计中,在对铁铜的物理性质、化学性质及铁元素间的相互转化等知识学习中都强调了学生预先的推测。从整个过程中可看出教师始终把金属的通性、金属活动性顺序表、氧化还原反应等一些基本的化学观点和思想,作为指导学生推测的依据。这种设计使学生有效地形成并巩固了一些化学学科思想,同时也提高了学生解决实际问题的能力。

(2)实验是检验探究是否正确的标准

化学实验是化学理论产生的直接源泉,是检验化学理论是否正确的标准,也是提声化学科学认识能力,促进化学科学持续发展的重要动力。在整个设计过程中,既强调了学生积极主动地开启思维,从理论上对铁、铜的性质进行探究,同时又非常重视让学生自行推测,通过实验来进行验证(如铁转化中所选物质到底能否发生,铁、锌、铜与Fe3+到底可否发生反应等),充分体现了化学实验在化学科学中的地位和作用,强化了化学学科学习离不开化学实验的基本思想,有效提高了学生运用实验方法认识化学的恿想意识。

(3)结构决定性质,性质决定用途

“结构决定性质”“性质决定用途”是化学的基本思想,铁、铜性质的差异以及Fe、Fe2+、Fe3+性质的不同都是它们内部结构的不同引起,另外当学生掌握了物质性质后,都很注重将其原理推广应用,如利用Fe3+的检验方法应用于判断反应是否发生、根据铜与Fe3+的反应原理设计印刷电路板的制造方法、铁和铜化合物的性质与其应用的对应等,都体现了结构决定性质,性质决定用途的化学学科思想,使学生学会把握住学习关键,同时对化学本质、价值也有了更深的认识,使情感、态度得到了升华。

(4)从已知的知识中发现新规律

从化学科学的发展史来看,不少重大的发明和创造都是在对已有知识进行再认识后获得的,像门捷列夫就是对当时已知的63种元素的相对原子质量和元素性质进行仔细研究后,探索出了二者的关系,得出了“元素的性质随元素相对原子质量的递增而呈周期性变化”的重要规律,所以这也是学习化学的重要方法和思想,如在展示了金属铁分别与氯气、氧气、硫的反应后,教师要引导学生进行分析、比较,开展积极的思维活动,在氧化还原反应和结构决定性质等化学学科思想的框架下,尝试对其进行解释,最终让学生归纳出“铁与强氧化剂反应显高价,与弱氯化剂反应显低价”的理论性规律,使学生的知识结构和思维结构有了进一步的发展和完善,也有效地提高了学生的创新意识和创新能力。