發布時間:2022-08-21 21:31:51
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的化學科學樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
《荀子》里有一句話:師者,所以傳道授業解惑也。大概意思是說,教師是給學生傳播道理和解答疑惑的。在初中化學教學過程中,教師不僅要給學生講述化學知識和基本理論,還要注意滲透素質教育,強調教學方法,在教學過程中通過科學合理的教學方法傳授化學知識。化學相比較其他學科而言,學生學習起來會有難度,沒有基礎知識鋪墊和學習,學生對化學老師更有依賴性。如果教師在教學過程中不注重科學教學方法,很容易使學生喪失學習化學的信心和積極性,而學好化學,不僅包括課本知識學習,還包括科學學習方法,所以說科學方法教育很重要且必要。
二、科學教學的原則
1.適度性。教師要針對學生可以接受的范圍及課本內容合理安排教學內容,制定可行性較強的教學體系和教學目標。教學過程中,為了掌握學生對知識的學習情況,可以分四個階段提高教學效率。感受指在剛剛接觸化學知識時,學生僅對教師講解的課本內容有基本了解和大概印象,需要學生在學習過程中留心相類似的內容,自己要注意總結和對比記憶。如講解常見化學物質的分子式時,要在大腦中形成立體的分子構成。聯系指將講解的科學方法和解題思路貫穿學習中,在學習中注意方法和內容聯系起來,通過練習和思考逐漸熟練運用方法。例如,在學習書寫化學方程式時,一些金屬元素和鹽酸發化學反應的化學方式是不一樣的,系數也不一樣,但都是金屬元素和鹽酸發生化學反應,可以通過聯系金屬的相同性質書寫方程式,從而舉一反三,降低書寫難度。應用指通過基礎化學知識的學習解決化學問題。例如,在化學學習中,比較常見的問題就是在主要物質中摻有其他化學物質,如何檢驗這種物質的存在等。評價指根據自己建立的科學知識體系判斷他人的學習研究是否有價值,當然這要求學生自身知識能力足夠高。
2.適時性。適時性的教學原則要求教師在確實有進行科學教育的必要時采取措施,否則會適得其反?;瘜W課本中隱含科學的方法,有的知識內容與教學方法聯系密切,在講解那部分時要注意滲透教學方法。教師要在恰當的時候講解化學理論的來源及相關知識等,達到擴展學生知識面的目的。例如,在學習溶液的酸堿性時,常見的酸性溶液有酸溶液和某些鹽溶液,如硫酸氫鈉,對于其他不常見化學溶液沒有講解的必要。
三、科學教學的方法及措施
1.充分利用教學模具進行教學。在學習化學分子式及空間結構的時候對學生的空間想象能力和邏輯思維能力的要求比較高,而初中學生剛剛開始接觸化學,很難形成空間想象,這就需要教師在教學過程中借助教學模具進行教學和講解,讓學生通過空間想象和模具幫助,先學習基礎知識,再通過了解和講解揭示其奧秘。例如,在學習一些化學分子式的結構書寫時,首先要記得該化學分子式是什么,然后才能知道在畫結構的過程中需要用到什么元素和幾根化學鍵,如寫三氧化二鐵的分子結構時,先想想其空間結構,或者借助化學模具,再進行書寫,久而久之,也就有了一定的空間想象能力。
2.通過比較、分析,熟記多種化學知識。化學元素太多太亂,很容易記錯記混,這就需要學生通過對比記憶,根據自己學到的化學知識和經驗形成自己的學習方法。例如,在剛剛接觸化學的時候,最基本的內容有固體、液體、氣體。除了狀態不同外,還要區分固體的顏色、性質等,如銅和氧化鐵都是紅色固體,但兩者的化學分子式是不一樣的。這就需要通過分類和比較進行記憶,可以按照狀態、顏色的不同進行分類。
3.運用學到的化學理論對不了解的方法進行探索。在化學學習過程中,經常用到的一種方法就是化學假說法,化學假說法指運用已經學習和掌握的化學原理,對未知的化學現象和化學規律進行探索,而探索結果就需要時間和真理驗證,初中生不能對自己得出的結論做出對或錯的判斷,但是這種方法能激發學生的學習興趣和積極性。其實,化學假說法能最大限度地調動學生學習主觀能動性和積極性,更有效地培養學生的思維能力,發揮學生學習中的獨創精神,提高學生的科學素質,為以后從事科學研究工作打下科學方法的基礎。例如,化學家拉瓦錫根據燃燒現象與空氣中的化學成分相聯系,通過思考和研究,提出燃燒的氧化學說。
4.善于歸納和總結學習過程中遇到的知識。歸納所學知識和整理知識體系是學習化學的常用方法,養成對知識的整理和歸納的好習慣,能夠提高學習效率,達到事半功倍的效果。歸納從一些具體事例中概括整理出相應的結論,發揮學生的主體作用,歸納內容和歸納形式都由學生根據自己的學習情況所決定,在歸納和整理的過程中加深對知識的記憶,在提高學習效率的同時達到復習效果,所以說歸納和整理是很重要的。例如,在學習元素周期時,根據教師思路學習和掌握前二十號元素的電子排布情況,在觀察和歸納的過程中,很容易得出電子的排布和變化規律,根據元素化合價的變化和元素原子半徑的變化從而得到排布規律,這樣就能達到提高學習效率的目的。
5.充分利用化學課本。學習化學不管采用什么形式,都離不開化學課本,而化學課本中的內容排版就是按照學生接受程度和理解能力進行的,這就是一種隱含的科學教學方法,也是教師在教學過程中需要學習的。例如,初中化學中身邊的化學物質這一部分內容可以分為這幾部分,地球周圍的空氣、氧氣、碳和碳的氧化物、自然界中的水、金屬與金屬礦物、溶液、生活中常見的化合物等其他部分,是按照簡單到復雜安排的,簡單來說是教材中的一條知識線。抓住這條知識線能幫助學生學習和掌握課本的基礎知識,還能使教師講課條理清晰。這樣的教學安排能幫助學生理解和學習化學知識,是幫助學生學習的重要措施。
四、結語
關鍵詞:高中化學 科學觀念 培養
科學觀念是科學認識和實踐中思維的細胞和基石,也是組成科學素質的最高層次要素,所以,在科學教育中,讓學生在一定程度上形成正確的科學觀念是至關重要的。高中化學新課程是科學教育的重要組成部分,它不僅要讓學生通過化學課程學習,使其獲得未來發展所需要的基本化學知識和技能,除此之外它還有一個重要目標,即讓學生形成正確的科學觀念。而且化學課程中也確實存有大量的能適合于養成學生正確科學觀念的化學內容。
布魯納指出:現代課程改革,至少還有一個重大問題尚待解決,這就是通曉某一學科領域的基本觀念,他認為掌握學科結構就是要獲得相應學科的科學觀念。科學史也表明:科學觀念的革命對于科學發展的推動遠遠重于科學知識本身。我們必須重視和加強對學生進行科學觀念教育。
長期以來,在基礎教育過程中,我們對學生基本科學知識的傳授以及其解決問題能力的培養方面比較重視,而對科學觀念的教育則相對比較忽視。高中化學新課程蘊涵豐富的基礎和現代化學科學知識,注重學生學習方式的轉變,提倡學生用探究的方式進行學習,這對于學生科學素養的提高,特別是正確科學觀念的形成具有不可估量的重要作用。那么,高中化學新課程中主要包含有哪些科學觀念?
首先應該培養學生形成“世界是物質的世界,物質是不斷運動變化的”的科學觀念。
無論是什么稀奇古怪的物質,都是由某種元素組成的,如人們在新墓地見到的“鬼火”,空氣、海水、礦石等等。世界不是靜止的,自然界的各種物質是時刻地運動變化的,只有變化著的物質才可以使世界不斷發展、變得更加豐富多采。如我們能聞到遠處的花香,在我國部分地區可檢測到日本核泄漏產生的放射性元素碘-131,高中新課程中煤、石油漫長的形成過程,電解質的電離和導電、化學平衡的存在和移動等知識加強了學生對物質運動觀的認識。有了這種正確的科學觀念,學生就能相信科學,反對迷信,不偏聽偏信;就不難判斷“某種品牌的礦泉水不含任何化學物質”的廣告語是不科學的。
其次,我們要培養學生形成“物質變化是有規律的,物質變化同時伴隨著能量變化”的科學觀念。
在初中,學生就知道物質發生化學反應是遵循質量守恒定律的。高中化學新課程進一步告訴學生:離子反應發生的條件、氧化還原反應規律、化學反應是有一定方向性的,不是任意兩種或多種物質放在一起都可以發生化學反應,而且能夠發生的化學反應也是在一定條件之下進行的如溫度、壓強、嘗試、催化劑等;化學反應速率有快有慢,這不僅與參加反應的化學物質本身有關,還與外界環境有很大的關系,如溫度、壓強等;任何化學反應的進行都是有一定的限度,不可能進行到底,許多化學反應進行到一定程度時,正向反應速率與逆向反應速率相等,化學反應處于動態平衡狀態;任何化學反應的進行都經歷舊的化學鍵的斷裂和新的化學鍵的生成過程,舊的化學鍵的斷裂要吸收能量,新的化學鍵形成要釋放?;瘜W反應是否吸收或釋放能量就決定兩者的能量差。有了正確的科學觀念,學生就能清楚地回答“要把水變成可燃性的油”是不可能的,而借助某種催化劑,吸收足夠的太陽能,可由水來制得氫能。
第三,我們要培養學生形成“物質的性質是由其組成和結構決定的”的科學觀念。
物質的結構決定物質的性質,物質的性質關系到物質的用途。高中新課程選修課程《物質結構與性質》從原子、分子水平上幫助學生認識物質構成的規律;以微粒之間不同的作用力為線索,側重研究不同類型物質的有關性質,使學生初步認識物質的結構與物質的性質之間的關系,能從物質結構決定性質的視角去解釋一些簡單的化學現象,預測物質的有關性質;如金屬單質的導電性、導熱性和延展性都是由金屬晶體內部的金屬鍵決定的;金剛石、石墨和C60(足球烯)以及碳納米管都是由碳元素組成的,金剛石是原子晶體,石墨是混合晶體,C60屬于分子晶體,它們由于結構的不同,許多性質和用途截然不同,金剛石硬度大,不導電,可作切割材料等,石墨,能導電,可作電極等;C60(足球烯)可用于制造高分子材料,用于制造光學材料;科學家們預測碳納米管將成為 21 世紀最有前途的納米材料,以碳納米管為材料的顯示器將是很薄的。學生如果對物質的結構、性能及物質的變化規律有了一定的認識,就更想去揭示物質的微觀結構的奧秘,為將來的發展奠定了基礎。
第四,我們要教育學生正確看待化學與環境污染、環境保護的關系。
我們不僅看到化學在材料科學、生命科學、能源科學等方面對人類社會的貢獻,還要看到化學也正在為保護人類賴以生存的環境而努力。高中化學新課程明確提出學生必須“理解在化工生產中遵循‘綠色化學’思想”,“知道大氣主要污染物,能說出減少大氣污染物的原理和方法”,“認識‘白色污染’的危害與防治方法”,“說明污水處理垃圾和其他生活廢棄物處置的方法”,“樹立綠色化學思想,形成環境的意識”等等。通過對這些化學知識的學習,學生將進一步明白:環境問題刻不容緩;化學可以為解決環境問題做出重大貢獻;在人類發展過程中,人類應該慎用科技成果。
總之,學生養成了正確的化學科學觀念,就會用化學的眼光和思維去審視我們賴以生存的世界,為日后參與社會決策打下一定基礎,從而獲益終身。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部.《普通高中化學課程標準》(實驗).人民教育出版社,第1版,2003年4月,14- 21
一、科學素養概念的由來和內涵的界定
至今,對科學素養的概念沒有統一的認識.中國科普研究所的學者李大光指出:“西方國家對科學素養的討論,是由于科學技術的發展引發了一系列問題,激發科學家、哲學家、社會學家進行廣泛討論,并由學術界將研究結果以學術報告的形式發表,從而進一步帶動更深入的討論.中國是在國家確定了建設小康社會的任務和目標,才意識到人的素質在達到這個目標時將起重要作用,同時感受到封建迷信思想根深蒂固的影響對建立科學世界觀將產生負面影響,從而借鑒西方國家關于科學素養的思想和概念,逐步形成了中國對科學素養概念的理解.”上海師范大學黃穎、吳俊明老師撰寫的《淺議PISA科學素養評估的發展變化》一文,對科學素養內涵進行了四個層面的界定:“認知層面,即科學知識;情感層面,即對待科學的興趣、態度和行動取向;行為層面,即科學方法過程、科學的行為習慣、科學實踐能力;意識精神層面,即科學思想、科學精神、科學價值觀等觀念.”
二、重視學生科學素養的培養是新課程改革的要求所在
《九年義務教育化學課程標準(實驗)》在課程性質部分,明確指出:“義務教育階段的化學課程,可以幫助學生理解化學對社會發展的影響,能從化學視角去認識科學、技術、社會和生活方面的有關問題,了解化學制品對人類健康的影響,懂得運用化學知識和方法去治理環境污染,合理地開發和利用化學資源;增強學生對自然和社會的責任感;使學生在面臨與化學有關的社會問題挑戰時,能做出更理智、更科學的決策.”從以上的闡述可見,新的課程標準十分重視科學素養的培養,為新課程理念下的中學化學教學指明了方向.
三、中學化學教學中對學生科學素養培養的基本策略
中學化學教學要選擇真實的問題情境,突出科學觀念、科學思維、科學方法、科學主題,重視學生創新意識和創新能力的培養,將科學教育與人性發展有機融合起來.
(1)認知層面,即科學知識層面的科學素養.通過學生的主動思維和積極建構將知識轉化為自身的品性、素質和智慧.新課程下的教育要關注人,關注每一個人的生活、生存和發展,要著眼于全民族素質的提高,致力于綜合國力的增強.要創新課堂教學,要轉變學生的學習方式,倡導探究性學習、研究性學習,使課堂成為學生求知、探索的主陣地.教師要根據教學內容創設問題情境、構建化學模型、加強實驗探究,調動學生思維的積極性、自覺性使學生的學習過程成為一個積極主動探索新事物的過程.要構建以學生的發展為本,師生互動、生生互動,主動探求、交流,師生共同分享經驗知識,啟發思維,獲得新知識,民主、平等、和諧的課堂氛圍.教師在課堂教學中是組織者、指導者、協作者、促進者,學生是學習的主體,教師要創建有利于學生在知識與技能、過程和方法、情感態度與價值觀等多方面和諧發展的教育教學體制.在化學教學中,教師要激發學生的主動性和創新意識,盡可能給學生提供動口、動手、動腦的機會,使獲得化學知識技能的過程同時成為進行科學探究的過程,使學生的潛能得到發展,創造性得到迸發.要因時、因地、因人施教,提供自主學習、合作探究的機會,利用化學實驗,激發學生的學習興趣,引導學生動手實驗,積極改進實驗裝置,創新實驗原理,認真觀察分析實驗現象.教師可以根據不同情況,將實驗現象以對比呈現、襯托呈現、課件呈現、近距離呈現等多種方式靈活呈現,讓學生感受到化學實驗的無窮魅力,激發學生的探究欲.可以利用實驗中的“異?!?,順勢利導,捕捉實驗中的閃光點,促進學生的科學素養的提升!
(2)情感層面,即對待科學的興趣、態度和行動取向.發展學生的非智力因素,培養學生的興趣、情感等.興趣是人們主動認識某種事物或愛好某種活動的傾向.情感是人對客觀事物的一種態度,反映著客觀事物與人的需要之間的關系.興趣是和一定的情感相聯系,興趣是最好的老師.我們要利用一切可能的手段激發學生的學習興趣,使學生的暫時興趣,變成永久興趣即志趣.如講到溶液的內容時,呈現古羅馬戰爭中,將俘虜扔到死海中處死,然而俘虜并沒有沉入死海水中,而是活下來了.激發學生的興趣和探究欲.在課堂教學中充分利用教材中涉及的化學史資源,通過對教學中情感因素的重視和有效調動,最大限度發揮情感因素的積極作用,優化教學.如我國著名的化學家侯德榜發明了聯合制堿法,發明生產的“紅星牌”小蘇打,打破了西方少數發達國家的壟斷,被西方人稱為“爆炸式人物”;在日本時期,他絕不與日本人妥協、合作,激發了學生強烈的愛國熱情.又如,我國勞動人民在春秋時期已經掌握了煉鐵技術,戰國時期就掌握了煉鋼技術,舉世聞名的南京長江大橋所用的鋼鐵材料全部來自中國制造……今天的學子沒有理由不努力攀登科學高峰,為世界的文明再做貢獻,做一名無愧于時代,無愧于人民,一個人格健全的社會人.
(3)行為層面,即科學方法過程、科學的行為習慣、科學的實踐能力.培養學生科學思維、科學探究和創新的能力.在化學教學中,教師要激發學生崇尚科學、尊重科學、熱愛科學,激發學生探究科學的欲望.根據教學內容,創設問題情境,設計探究過程,使學生獲得動態的生成性知識,將知識轉化為學生的品性、智慧和能力.初中生由于自身的年齡和心理特點,決定了他們認知的局限性.所以學生的探究是在一定的范圍和一定的限制條件下進行的,不能隨意的泛化和神化.我們曾設計了這樣的問題幫助學生進行探究并獲得概念.例如,我們已經知道這樣的事實:食鹽易溶于水,難溶于植物油;硝酸鉀易溶于水,碳酸鈣難溶于水;蔗糖在熱水中溶解的質量比在等量的冷水中溶解的質量多.請回答下列問題:以上事實表明,固體物質的溶解能力與哪些因素有關?我們用問題的形式對學生探究的方向和內容進行限制,用教的智慧影響學習的智慧,把著眼點放在培養學生的科學素養的提高.在使用新教材的過程中,經常有學生會提出很多的問題,教師可以有意識地設計問題,控制學生的學習方向和探究方向.這樣的探究活動對學生科學素養的培養遠比直接告訴結論意義要深刻的多.這也有利于學生養成尊重事實、努力探索、追求真理的科學品質.
1、化學科學知識水平。九年義務教育初中化學教學大綱對初中化學教學的四大知識板塊分別提出了不同層次的教學要求,以確保學生在畢業時達到素質教育所要求的知識水平。
1.1 對化學基本概念和原理、元素化合物這兩大知識內容,按照學生的認知水平以及在初中化學中的重要性,教學要求分為常識性介紹、了解、理解、掌握四個不同層次。
1.2 對化學基本計算教學要求的層次是掌握。要求學生熟練掌握有關化學式、化學方程。
1.3 對化學實驗的教學要求分為練習、初步學會兩個層次。在教學中,教師應按要求認真做好每個演示實驗。對于學生實驗,要積極創造條件,力爭使每個學生都有動手做的機會。新教材在編排上遵循大綱規定“初級中學的化學教學是化學教育的啟蒙階段”的原則,適當降低了理論要求和精簡了一些次要概念,為了配合素質教育,培養學生面向未來的適應力,增加了一些金屬、有機物(包括高分子化合物)以及保護生態環境、“溫室效應”、硬水、氫能源、水和人類的關系、金屬和人體的關系、化肥、農藥等內容,體現了化學與生活、化學與社會、化學與生產科技的緊密聯系,為學生達到規定的化學科學知識水平創造了條件。應該明確,在構成化學科學素質的諸多要素中,化學科學知識水平始終處于基礎和核心的地位。
2、化學科學思想水平。學生的化學科學思想水平包括以下幾方面:
2.1 辯證唯物主義思想水平?;瘜W具有豐富的辯證唯物主義素材。在化學教學中進行辯證唯物主義觀點的教育,應結合教學內容,通過有機滲透,使學生逐步樹立起辯證唯物主義的世界觀和方法論,用對立統一、事物發展的矛盾性和統一性、量變到質變等觀點學習和認識化學問題,提高學生應用辯證唯物主義觀點觀察問題和認識問題的能力。
2.2 實事求是的科學態度。初中化學啟蒙教育階段,應結合教學內容、化學史教學,對學生進行堅忍不拔的精神、實事求是的態度、嚴肅認真的作風等方面的教育。通過多種方法與途徑培養學生的科學思維、研究方法和嚴謹求實的治學精神,使學生認識到一切科學知識都來源于實踐,反過來指導實踐的道理。
2.3 愛國主義的思想水平。新教材結合教學內容,注意對學生進行愛國主義教育,如教材中介紹了祖國在化學科技方面取得的卓越成就,以增強學生的民族自豪感和自信心。密切結合能源、材料、資源等教學內容,進行國情教育和愛國主義教育,使學生樹立起為建設社會主義祖國而努力學習的使命感和遠大目標。加里寧說:“我沒有看到一門不能教育青年熱愛祖國,并培養他們具有最好的公民情感的科目,化學也不應例外。”
2.4 環境保護意識水平。人類賴以生存的水圈、大氣圈、生物圈、巖石圈的物質在不斷運動變化,并按一定程序循環著,組成了環境物質的平衡體系。而人類在生產、生活中產生的污染卻破壞著人類賴以生存的環境。教師應注意結合教學內容,對學生進行防止污染、保護環境的教育,通過“我們只有一個地球”的教育,讓學生認識到環境保護的緊迫性和重要性,使學生從小養成愛護環境、保護環境的良好意識和習慣。
3、化學科學品質。化學科學品質指學生學習化學的動機、興趣、情感和意志等?;瘜W科學品質是一種非智力因素,在一定條件下對學生的學習水平起著十分重要的作用。
3.1 化學學習動機。學習動機是指引起和維持學生進行學習活動,達到預定目的的意念?;瘜W是一門非常重要的自然科學?,F代社會,不管是高科技成果還是日常生活,都與化學科學息息相關。學化學是我國四化建設的需要,是科學發展和人類進步的需要。在教學中,應始終貫穿理想教育這條主線,通過具體的實例、生動有趣的教學使學生明確學習目的,強化學生的學習動機。
3.2 化學學習興趣。化學學習興趣是指學生對化學力求認識、趨近的一種心理傾向。興趣是學生學習的主要動力,學習興趣使學生始終對學習保持良好的心理狀態,并從中得到樂趣和滿足?;瘜W教學中豐富多彩的實驗為培養學生的學習興趣創造了得天獨厚的教學情境。此外,使學生明確學習目的,采取有效的教學方法,教師淵博的知識等,都是激發和培養學生學習興趣的有效因素。
關鍵詞:科學素質;學生;教師;培養
中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2012)13-102-01
一、化學科學知識水平
九年義務教育初中化學教學大綱,對初中化學教學的四大知識板塊分別提出了不同層次的教學要求,以確保學生在畢業時達到素質教育所要求的知識水平。
1、對化學基本概念和原理、元素化合物這兩大知識內容,按照學生的認知水平以及在初中化學中的重要性,教學要求分為常識性介紹了解、理解、掌握四個不同層次;
2、對化學基本計算教學要求的層次是掌握。要求學生熟練掌握有關化學式、化學方程
3、對化學實驗的教學要求分為練習初步學會兩個層次。在教學中,教師應按要求認真做好每個演示實驗。對于學生實驗,要積極創造條件,力爭使每個學生都有動手做的機會。
二、化學科學能力
1、觀察能力。觀察能力不是單一的知覺感知,而是諸多因素綜合性的智力過程。新教材增加廠多幅彩圖、插圖、章頭圖和多項演示實驗在學生實驗前增設了思考題,啟發學生養成自覺觀察的良好習慣。教師除應做好每一演示實驗外,還應在課堂教學、課外活動中,激發學生的觀察興趣,教會他們如何觀察。通過學生動手動腦,由表及里,去租取精,去偽存真的觀察和思考,不斷提高他們的觀察能力,避免只看“饒幀保看“門道”的不良習慣。
2、實驗能力。教師應認以以下個方面培養和提高學生的實驗能力:①能正確操作實驗儀器和設備;②明確實驗目的;了解實驗原理;④掌握實驗方法;對立驗現象進行準確的觀察和記錄;⑤功實驗結果進行分析處理。導出結論,寫出實驗報告,教師應積極創設實驗條件,努力完成全部必做實驗。有條件的適當做一些選做實驗,鼓勵和指導學生做一些家庭小實驗,克服“教師黑板上講實驗,學生考試背實驗”,只注重理論學習,不重視實驗教學的弊端,充分發揮學生的獨立件和創造性,培養和提高他們動手、動腦能力,以及實事求是的科學態度和嚴肅認真的工作作風。
3.思維能力。思維是人類在事物表象。概念的基礎上進行分析、綜合、判斷、推理等認識活動的過程。在介紹物質結構的初步知識時,通過實驗和類比,引導學生從宏觀現象深人到微觀結構的本質,通過提出問題,引發思考,然后再概括出結論或概念,使學生從感性認識上升到理性認識。
4.自學能力,自學能力就是在已有知識水平和技能的基礎上,不斷獲取新知識并運用這些知識的能力?;瘜W教學的重要目的之一不僅是使學生“學會”,更重要是使學生“會學”?,F代教育的一個重要特點,就是培養學生不斷攝取新知識的自學能力,使學生受益終身。
三、化學科學思想水平
1、辯證唯物主義思想水平。在化學教學中進行辯證唯物主義觀點的教育,應結合教學內容,通過有機滲透,使學生逐步樹立起辯證唯物主義的世界觀和方法論,用對立統一、事物發展的矛盾性和統一性。提高學生應用辯證唯物主義觀點觀察問題和認識問題的能力。
2、實事求是的科學態度。初中化學啟蒙教育階段,應結合教學內容、化學史教學,對學生進行堅忍不拔的精神。實事求是的態度、嚴肅認真的作風等方面的教育。
3、愛國主義的思想水平,新教材結合教學內容,注意對學生進行愛國主義教育,如教材中介紹了祖國在化學科技方面取得的卓越成就,以增強學牛的民族自豪感和自信心。
4、環境保護意識水平,人類賴以生存的水圈、大氣圈、生物圈、巖石圈的物質在不斷運動變化,并按一定程序循環著,組成了環境物質的平衡體系。
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,從而將銅箔溶解掉。當學生了解了以上化學科學知識以后,就可以很順利地進行接下去的探究活動了。故在每個“活動與探究”欄目中,均蘊含著豐富的科學知識,只要學生投入到探究活動中,就能夠發現并掌握到很多的科技知識。
借助“活動與探究”,可以培養學生的科學思維
科學思維就是用科學的方法進行思維,它是科學方法在個體思維過程中的具體表現。反過來,我們也可以把科學本身看成是一種思維方式,科學探究過程就是用科學的思維方式獲取知識的過程。因此,科學探究和科學思維在本質上是相通的。那么,如何來培養學生的科學思維呢?科學思維的培養,有三個關鍵性的實踐要點:第一步是對問題的猜想;第二步是事實的驗證;第三步是理性的思考。而我們蘇教版教材中的“活動與探究”欄目,恰恰是一種實現上述要求的最有效的途徑。如在進行“探究H2O2分解速率的影響因素”過程時,學生首先會對這個問題產生以下猜想:①雙氧水為什么會分解?②雙氧水分解速率的影響因素有哪些呢?是溫度、濃度、壓強,或者是催化劑呢?學生就可以根據以上問題,查閱相關文獻資料,設計對比實驗去驗證溫度、濃度、壓強和催化劑等各個因素對雙氧水分解是否存在影響,并完成實驗現象的記錄。
然后,學生通過對自己所設計的各個實驗的現象進行匯總、分析,得到溫度、濃度和催化劑會對過氧化氫的分解速率產生影響,而壓強的變化則不會影響過氧化氫的分解速率。最后,學生會對自己得到的結論進行反思:為什么溫度、濃度和催化劑對過氧化氫的分解速率有影響,而壓強卻對其沒有影響呢?從而引發學生好奇心,繼續對反應速率的影響因素進行深入探究。而這部分知識在化學反應原理中將會詳細闡述,教師在這兒也可以提示學生去查閱化學反應原理的相關內容,以解開學生心中的疑問。
借助“活動與探究”,可以鍛煉學生的探究能力
化學探究活動設計的原則之一是實踐性原則,而化學探究實驗是化學課程探究學習活動的主要方式,其地位和作用是其他任何形式和方法無法代替的。通過化學實驗開展探究活動,能夠激發和培養學生的化學實驗興趣,發揮學生做實驗的主觀能動性。故蘇教版在設置“活動與探究“欄目內容時,都是從實踐性角度出發,重在培養學生的科學探究技能。如在進行“乙酸性質探究”過程中,學生必須要完成如下圖中實驗1和實驗2的操作,才能對乙酸性質進行深入探究。
特別是在進行實驗2過程時,涉及到了較多的實驗技能。如通過實驗2,學生可以掌握不同溶液混合時試劑加入的先后順序及其操作,反應裝置的選擇與反應條件、反應物和產物狀態關系問題,實驗裝置的裝配,試劑的用量及取用試劑的操作,產物的收集方法等等。雖說上述操作均是實驗的基本操作,但通過各種“活動與探究”欄目中學生探究實驗的鍛煉,學生可以熟悉并掌握不同的基本實驗操作技能,從而全面提升學生的實驗探究能力。故“活動與探究”可以起到鍛煉學生的科學探究技能的作用。
借助“活動與探究”,可以端正學生的科研態度
任何一個探究活動,均涵蓋了閱讀、思考、設計、試驗、觀察、比較、完善等多個步驟,這就要求學生在進行活動與探究實驗時,要用科學的態度來對待每一個探究實驗,才能得到正確的結論。
如在進行“氯水性質探究”探時,首先學生必須要閱讀課本有關氯氣的知識,了解氯氣的顏色、水溶性、氧化性及其與水反應的情況;再根據氯氣與水反應生成產物的情況,思考氯水中可能有哪些成分;然后根據各成分設計針對性的實驗去驗證;最后通過實驗,觀察各組實驗的現象,比較氯水和氯氣性質的異同,并找出實驗中的缺陷并加以完善,從而得到最終的結論。以上每一個過程,缺少任何一項都有可能使你的探究所得結論與理論不相符合,故學生必須要養成科學嚴謹的思維方式和實驗態度,才能完成好每一個探究實驗,得到正確的結論。
關鍵詞:科學方法;高中化學
無論是初等教育還是高等教育,不應該僅僅只是對于知識的講授,還應當涵蓋對于科學方法的傳輸。在素質教育全面推進的現在,加強課程中科學方法的教育無疑有利于對于創新人才的培養,促進新一輪課改的目標實現。
1、化學科學方法特點
1.1 可為提升學生素質的重要手段
課改后的課本與之前課本相比,一大不同之處就是對于“方法和過程”的著重強調。這點在整個新課本中都有體現,教學任務中對于化學理論和規律獲得的方式與途徑都著重進行了詳細講解。
1.2 掌握科學方法是學習化學知識的基礎
只有通過科學方法,才能對化學知識有較為詳盡和真正的認知,因此科學方法可謂是獲取化學知識最有效的工具與基礎。只有運用科學方法探究化學問題,同時結合化學理論,才能給出系統全面的答案,因此科學方法又是連接化學問題與化學理論的橋梁。
1.3 科學探究給學生提供了一個訓練科學方法的平臺
所有的化學發現都與科學探究息息相關,而良好有效的科學探究又必須以科學方法為基礎??茖W探究所涉及的內容十分廣泛,包括發現問題、收集資料、提出猜想、設計實驗、統計數據、得出結論等,學生在探究過程中不僅能夠更好地學習化學知識,也能夠逐步培養其科學方法的運用。
2、科學方法在化學教育實踐中的滲透應用
對于不同的學習內容,化學科學方法有著不一樣的體現。若特地羅列科學方法的優點,可以使其特性、適用范圍和操作流程一目了然,但是學生只是能夠從理論上了解該方法,并不能從實際上真正掌握這些方法的精髓,就好比要真正學會游泳光光知道游泳的動作要點只是第一步。所以,為了使學生能夠真正理解化學科學方法,應當從以下幾個方面入手。
2.1 將化學科學方法融入知識教學
化學知識的教學主要由基本概念、基本規律、元素知識和化合物知識等構成,可以在教授這些知識的同時融入科學方法教育。
化學概念揭示的是一般事物的共同特征,是由大量的現象提煉出來的,所以它的形成勢必受到科學方法的影響。所以,將科學方法融入知識教學,有利于學生更好地理解這些概念的構成條件以及形成過程。化學規律所揭示的是一些化學現象內在的本質聯系,表明在一定條件下必然發生的化學變化??梢哉f,科學方法的應用,是進行理論和規律探索與研究的基礎,所以在教授化學規律時也應當適時進行科學方法的講解。此外,教師還應當在課內課外給予學生鍛煉科學方法的機會。例如,可以引導學生將已學過的化學專有名詞、概念、理論等按照特定的排序進行歸納和總結,在歸納過程中讓學生逐漸熟悉歸納法,并培養他們在現有知識的基礎上通過歸納法得出新結論的能力。
可見,將科學方法融入知識教學中,不僅有利于學生更好地理解化學概念和規律,更有利于學生在科學方法方面得到一定熏陶。
2.2 基于化學科學方法教育的化學學習探究
通過科學探究讓學生切身體會到化學理論和規律是一種十分有效的學習方法。化學實驗、小組討論、實地調查等均可以被稱為科學探究,科學探究的最終目的在于讓學生在親身體驗中更好地掌握化學概念和理論內容。
科學探究的主題沒有限制,學生可以任意選取其感興趣的內容進行深入研究,研究場所可以在實驗室、教室或是任何相關場所。探究的主要形式包括前期資料收集、實地調查、實驗、數據匯總與歸納等。教師在鼓勵學生進行科學探究的同時應盡可能起到一個指導者的作用,幫助學生選擇適合的課題進行探究。在選擇時,應當從相對簡單的課題入手,逐步增加難度,循序漸進,逐步提升學生探究能力,避免開始課題太難打擊學生自信心與積極性的事件發生。此外,教師可以指導學生在一段時間內系統地研究相關性較強的幾個課題,從而幫助學生在某一領域獲得較為扎實的知識。在高中階段,學生最容易接觸到的探究方式毫無疑問就是實驗,在鼓勵學生進行自主實驗的同時,教師應當全面灌輸科學方法來幫助學生更好、更正確地進行實驗,并有效避免不必要的意外事故的發生。通過自主實驗,學生能夠熟悉化學實驗的操作過程與注意要點,并根據實驗現象對所學化學理論有更為直觀的感受與了解。
2.3 參照化學史,自然講授化學研究過程的科學方法
化學作為一門基礎學科,擁有十分悠遠的歷史。古往今來的化學家們在創造偉大發明的同時,也為后人進行化學研究留下了極為寶貴的科學方法。
利用化學史話對學生進行科學方法的宣揚,首先必須從教材入手。針對教材中那些重要難懂的理論,教師可以將其發現過程及過程中所運用到的科學方法做一個詳細的講解,幫助學生更好地理解該理論,同時也在潛移默化中對學生進行科學方法教育。在后期教學中,教師更可以讓學生課后自主搜集一個理論的發現過程,并重點羅列其中所運用到的科學方法,在課堂上通過演講和討論的形式進行探討,通過互動交流,使學生得到啟發,對科學方法有更進一步的了解。
3、小結
化學科學方法教育是我國未來教學中一個十分重要的課題,也是培養未來科研人才的一個重要方面。但從目前的高中化學教學情況來看,化學科學方法的教育始終差強人意。教師應當在授課中融入對科學方法的教學,并鼓勵學生進行科學探究以培養其對科學方法的理解與運用,同時還可以借助一些化學史上優秀的科學方法對學生進行針對性教育,這樣才能有效提升學生對化學科學方法的了解與掌握程度,為其在今后的探究中奠定良好的方法基礎。
目前我國絕大多數地區采取分科教學的方式對學生進行教育,然而大量實驗調查表明,不同學科之間都存在著聯系。
很多初中生反映化學真正的難點是在數學計算上,化學主要是在分子原子水平上研究物質以及物質之間的關系,從而改變物質。在研究一些物質的時候會用到數學上的計算,因而數學能力對初中生化學學科有著重要的影響。[1]
二、認識數學與化學之間存在著聯系
初中生對于化學的學習多數是通過做實驗來實現的,這些化學實驗都較為簡單,多數停留在觀察物質的形狀、顏色、氣味這些物理性質方面。所以初中生在學習化學這門學科的基礎時不會覺得有多困難。數學這門學科主要以計算為主,具有嚴密的邏輯性,很多學科的知識定理只有通過數學化才能成形?;瘜W這門學科也不例外,化學中只要涉及到量的問題,只有通過數學的方式得以解決。只有運用數學解決化學問題才能得到化學中相似物質的微小差別。
三、數學與化學間的具體聯系
1.計算方面
用不等式計算化學平衡中眾多數據是對于初中生來說最難的問題,畢竟他們剛開始接觸化學這門學科。在解決某些化學問題時單憑做實驗是不能解決問題的。而這些問題卻可以利用數學方法解決。例如:在氮氣與氫氣反應生成氨氣這一反應中,如果外界條件一定,并且反應達到了平衡狀態。現在增大該反應的壓強,則反應物及生成物的體積成分都會發生變化,如果現在我們想要研究在這種變化中,生成物與反應物的變化程度的大小,通過化學學科的研究方法是很難進行的,但如果用到數學中的不等式來解決這個問題就很容易了。
2.研究思想方面
數學在各種自然學科中都起到了極其重要的作用,數學這一學科的基礎作用在化學中更加明顯。一些數學思想對于化學學科的學習也具有重要的作用。在化學這門學科中很多概念的表示都很絕對,就像化學中對于化學鍵的說法。教課書中對于化學鍵是這樣劃分的,化學鍵分為離子鍵和共價鍵,但實際上有些化學鍵并不能這樣極端的描述。再比如說,化學中的酸堿度問題,物質的酸堿度只是一個相對的問題。鑒于化學中有很多類似的情況發生,于是在化學上出現了模糊數學。模糊數學在化學上的提出無疑使兩門學科之間的關系更加密切。將數學思想運用到化學中去,對物質的研究也就更加精密起來。
3.基礎內容方面
由于數學在化學上的滲透越來越多,自然而然的數學知識在化學上的滲透也加深了。對于化學研究要分三個步驟來完成。第一:尋找經驗法則。這個過程需要做一個實驗才能完成,完成這個過程是為了接下來建立一個同種類型的實驗模型,提前對實驗結果做一個初步的預測。第二:對以往做的實驗結果進行總結,在總結中尋找半經驗法則。找到半經驗法則就可以對別的形式的實驗結果進行預測,并解釋這種預測。以上兩步都是通過化學學科的方法進行的。第三:根據以上兩步建立適當的數學模型,并對實驗數據通過量子力學的方法進行演繹,并得到結論。如果該理論能夠對實驗進行正確的解釋,并且適用于其他實驗,那它將是一個新的理論。在這個過程中數學參與到了其中,并起到了重大作用。因此數學可以說是化學實驗內容的一部分。
四、提高初中生數學能力的方法
1.創造設寬松的學習氛圍
創造寬松的學習氛圍主要是為了調動學生自己進行思考問題的積極性,只有在寬松的學習氛圍中學生才能具有心理上的安全和放松。創造寬松的學習氛圍必須從老師做起,我們目前的首先必課堂模式是以老師為中心的,一切問題都是老師在陳述,學生們則被動的接受。這種填鴨式的教學方式在很大程度上限制了學生的思考范圍。老師應該注意引導學生進行自我思考,自己則應起到拋磚引玉的作用,對于數學上的某些問題應該采用多種放方法進行求解。老師應該多讓學生上臺解說,要尊重學生的思想,多留一些空間給學生,可以讓他們就某些問題進行討論,總結,得到屬于他們自己的思考方式。
2.培養教學興趣
無論做什么事情都需要動力,所以老師應該保證讓學生學有動力,而興趣最能帶給人們動力。所以要培養學生學習數學的動力,讓初中生們感覺學習數學是一件很快樂的事情,讓他們具有學習數學的永久動力。培養學生們學習數學的興趣要從以下幾個方面進行。首先,要加強數學基礎知識的教學,讓學生覺得數學并不是很難的科目,數學就在我們身邊,讓學生們不再恐懼數學。通過對基礎知識的教學讓學生們知道數學的簡便性,讓他們明白數學是很重要的。數學的應用體現在我們生活的方方面面。
3.鼓勵攻克數學難關
學生們在學習時需要被認可,所以教師要鼓勵學生們攻克數學難題,讓學生們在解決這些難題時能夠享受成功的喜悅,能夠找到學習數學的自信。數學的研究過程并不是學生想象的那么艱難,只要敢于解決數學難題就會有意想不到的收獲,從而引導學生們為之拼搏奮斗。只有讓學生們攻克數學難關才能帶給他們學習數學的快樂。[2]
3.鼓勵學生們質疑
學生們的思想都很活躍,有些時候他們都對老師講的東西有疑問,但鑒于權威的力量又不敢說出心里的疑惑。所以,教師應該鼓勵學生們質疑,讓他們敢于向權威挑戰。不管學生提出的質疑是不是正確的,老師都應該對他們提出表揚,只有這樣學生們才敢于發言,才能更好地學習數學。只有敢于質疑才能發現問題,解決問題,進而提升自己學習數學的能力,擁有學習數學的良好方式,進一步的為學好化學打好基礎