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对于中学生来说,科学素养是指学生在接受一定的科学知识的过程中所形成的适应社会发展和人类自身完善所需要的基本品质和能力。着名化学家戴安邦教授指出:“化学教学既传授化学知识和技术,更训练科学方法和思维,还培养科学精神和品德。”因此,在化学教学过程中,要根据化学学科的特点和学生的实际情况,优化课堂教学,精心设计教学过程,突出趣味性、全体性、全面性、探究性、过程性、实践性,让学生直接感受和体验,探究和发现,以便激发学生的科学兴趣,丰富学生的科学知识,发展学生的科学能力,训练学生的科学方法,从而培养和发展学生的科学素养。
一、贴近学生生活,联系社会实际,激发学生的学习兴趣
化学是一门实践性很强的自然学科。在学生的社会生活中,化学物质、化学现象、化学变化无时不在,无处不在。在教学中,设法把学生的课堂学习融入社会生活中,把学生的学习引入广阔的生活实践中去,培养学生用化学的眼光来观察世界,用化学科学来实践生活,在生活中学化学,使学生真正体验到知识的价值,能有力地促进学生课堂学习的自觉性和主动性,是激发和维持学生课堂学习动机的不竭源泉。此外把学生的课堂学习融入社会生活中,广泛地进行国情国力教育、爱国主义教育、环境保护及可持续性发展教育、化学史实教育等,这样不仅能提高学生学习化学的兴趣,更提高学生对化学的认识。
在化学教学中,从学生熟悉身边现象入手,寻找新的视角和切入点,引导他们发现问题,展开探究以获得有关的知识和经验,使他们感受身边的化学物质和化学变化,增强学习的兴趣,加深他们对化学知识在生活实际中应用的认识。例如水是学生生活中熟悉的物质,在水的教学中,可以引导学生从化学的视角出发认识生活中的水,探究水的组成和性质,了解水的污染和污染源,了解保护水资源途径和措施等。
化学是一门实用性很强的自然学科。人们生活所需的衣、食、住、行、用等都离不开化学。因此,化学教学只有密切与生产、生活联系,树立应用的意识,使学生觉得学有所得、学有所用,才能激发学生的学习兴趣,提高学生创新地应用化学知识解决实际问题的能力。如在学到煤的内容时,可提出如下问题:①为什么我国许多城市都在取消或限制燃煤锅炉的使用?②燃煤锅炉使用过程中排放到空气中的染污物有哪些?③用什么办法可以减少二氧化硫对空气的污染?④采取什么措施可以给煤脱硫?⑤在现有条件下可以用什么燃料代替煤?由于这些问题是从学生熟悉的与人类的生存息息相关的环境问题引入的,所以一开始学生就产生了强烈的探究兴趣,随着问题的不断解决,学生的成功感不断增加,又诱发了他们的创造兴趣。学生将始终处于主动学习的境地,也就是“我要学习”。
由此可见,化学教学时一方面要充分发挥化学实验在兴趣培养中的作用,另一方面还要通过环境、能源、资源、人口等一些问题的探讨,培养学生的参与意识和决策能力,以此来增加学生的探究兴趣和创造兴趣。由于化学与社会、生活等有关联的内容相当丰富,涉及的化学知识也有深有浅,应当根据与课堂同步,与学生认知结构相适应的原则,精心组织材料,以求达到最佳效果。
二、注重科学方法教育,积极开展科学探究,培养学生的探究能力
科学方法是指人们对客观事物进行探索的各种方法,学生掌握了科学方法,就能更快地获得知识,更透彻地理解知识,学生一旦将科学方法内化为自己的思想方式就能促进智力的发展。因而必须彻底摒弃“满堂灌”、“注入式”的教学方式,运用“ 引导--探究”的教学方法,积极开展科学探究活动,通过科学探究,可以使学生在获得化学知识和技能的同时,受到科学方法的训练,体验探究的乐趣,形成和发展探究能力。
自主学习是科学探究的重要特征。因此,充分调动学生的探究积极性,培养和提高学生的探究兴趣尤为重要。在教学中引导学生主动发现和提出问题,并通过积极的探究解决问题。如“将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻棒互要靠近,出现‘空中生烟’的奇景”,引导学生在感叹这实验现象的同时,思考“为什么出现这样的景象?”的问题,激发学生进一步探究的兴趣和欲望。
学生的知识背景不同,思考问题的方式也可能不同,他们对同一问题的认识角度和认识水平也存在差异。在探究教学中要有目的地组织学生相互交流和讨论,这样既有利于培养学生交流与合作的能力,也有利于发展学生的评价能力。提倡以小组为单位的探究活动。
化学教学中开展探究活动的形式通常有两种:一是进行适合学生的探究性实验。例如“探究氯化钠、硝酸铵、氢氧化钠三种物质在水中溶解时的温度变化”,鼓励学生自主设计探究方案,学生通过讨论筛选出合理的方案进行实验,最后归纳出“物质溶解时伴随吸热或放热现象”的结论。二是调查、辩论等活动。如“调查当地水资源的利用和染污情况,提出有关的建议”,“辩论:空气中的二氧化碳会越来越多吗?氧气会耗尽吗?等。让学生走出课堂深入社会生活实际去获得第一手的信息,借助已学的知识和各种教育资源(图书馆或互联网)对调查结果进行分析和归类,发现问题,提出解决问题的合理建议。
化学实验是进行科学探究的主要方式,它的功能是其它教学手段无法替代的。实验教学有利于启迪学生的科学思维,揭示化学现象的本质。因此要注意改进传统的实验教学,精心设计各种探究性实验,例如探究铁制品锈蚀的条件等,促使学生主动地学习,逐步学会探究。同时还要更好地发挥化学实验在德育和非智力品质培养方面的教育价值。
在教学中要根据学生的心理特点和具体的教学内容来设计和组织探究活动。组织学生相互设疑,相互探讨,相互启发,相互辩论,勇于发表不同的见解,启发学生不断探索、发现总结,激活思维,启发学生提出新思路、新方法、新方案,以使学生的思维能力、实践能力和学习能力得到培养和发展。教学中要充分利用新教材中的“活动与探究”内容,精心设计、精心安排,通过课内分组实验、分组讨论、交流总结、辩论陈述,课外调查、采访、搜集资料等形式开展探究性学习活动。
三、重视学科间的联系,增加跨学科内容,丰富学生的科学知识
人类社会在文明的进程中,面临着人口、环境、能源、资源、健康等问题的挑战,这些问题仅靠单学科知识是无法解决的,必须发挥多学科的综合优势,才能寻求合理解决这些问题的最佳途径,这就需要培养能综合运用多学科知识分析解决问题的优秀人才,因此在初中化学教学中,应强化化学与物理学、生物学和地理学科间的联系和渗透,丰富学生的科学知识。
在化学教学中有目的、有计划地设计一些学习主题,如“设计实验探究动物的呼吸、植物的光合作用对大气中氧气和二氧化碳相对含量的影响”等,使学生在已有学科知识的上,体验探究过程,养成科学的态度,获得科学的方法,对各科知识间的联系与应用将得到尽可能全面的认识。此外注意化学与社会科学间的联系,在化学教学中可设计一些开放性的学习主题,“如调查当地燃料的来源和使用的情况,提出合理使用燃料的建议”,“调查当地的环境染污情况,提出治理的初步意见”,“调查常见食品添加剂种类,讨论食品添加剂的作用和可能产生的不良影响”等,有意识地引导学生从多个角度对有关问题作出价值判断。这对于培养学生的参与意识、决策能力以及科学精神和人文精神具有积极的意义。
在化学教学中,应重视对一些化学综
合题的训练。如,“在右图所示的实验装
置中,有一塑料小球悬浮在烧杯里的氢
氧化钡溶液中,在烧杯中逐滴滴入稀硫
酸溶液,灯泡的亮度 ,
在此过程中小球将 。”这是一道化学与电学、化学与力学的综合性题目。训练此类题目,不但可以加强各学科间的联系,更重要的是提高了学生分析问题和解决问题的能力。由此可见初中化学教学应跟其它学科的内容紧密结合起来,使各科知识交叉渗透,互相配合,寻求共性,协调发展,提高学生对各学科之间知识的相互联系与渗透的意识和自觉性,以及应用相关科学知识分析问题和解决问题的综合能力。
培养和发展学生的科学素养,除了要有计划、有目的、有步骤地激发学习兴趣,丰富科学知识,发展科学探究能力,还要加强科学精神和科学思想的教育,挖掘化学教学中的人文因素,将人文精神和科学精神有机地结合起来。帮助学生树立科学的社会观、价值观、道德观。只有将博大的人文精神和高尚的情操,创造精神与科学基础结合在一起,才能造就出时代需要的杰出人才。