文化视角下的中学化学教学策略_科学论文

文化视角下的中学化学教学策略_科学论文

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教学由知识性功能向知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三位一体的发展性功能转变,促进学生的全面发展,是基础教育课程改革的核心理念。但在中学化学教学中遇到的现实问题是:一部分教师仍习惯于知识本位的教学目标,对三维目标的有效实施感到困惑和茫然;一部分学生学习化学的兴趣低下,缺乏将化学知识和方法运用于解决实际问题的意识和能力,对化学学科的发展知之甚少,等等。虽然出现这些问题的原因是多方面的,但不可否认这与化学教学中过多地侧重于化学知识的认知,剥离了化学发现过程中的科学思想与创新智慧,淡化了科学价值取向、思想观念的人文启示等科学本质有关系。从文化的视角来审视中学化学教学活动,必定有助于教师有效地落实“充分体现化学课程的人文内涵,发挥化学课程对培养学生人文精神的积极作用”的课程理念,对解决中学化学教学中的一些现实问题具有重要意义。

一、对文化和化学的文化意义的认识

科学是人类文化的重要组成部分。目前关于文化的定义,有狭义和广义两种理解:狭义的文化特指人类的知识创造活动,是用概念、范畴、法则等抽象形式建构的理论观念体系;广义的文化则是与自然相对的人化,是在历史发展过程中,人类形成的物质和精神力量的积累程度和表现方式的确证,是人类的生活方式。所以,文化就在人们的生活中,人们也生活在文化中,文化需要人们亲身感受和体验,需要人们去解释和提炼。

化学作为一门学科具有特定的知识体系,更是一种文化体系。人类最早的化学活动是对火的认识和利用,从最早认识到火的存在,再到有意识地控制、利用火,人类就开始利用和控制化学反应来创造新物质,以此改变着生活和生产方式。用火烧制的陶器、冶炼的青铜器和铁器,甚至成为早期人类文明发展的标志。随着炼金术的发展,医药化学和冶金化学也在不断发展。17世纪中叶,化学开始以独特的方式发展着自己的学科概念、范畴、法则,同时也不断创造着物质财富,极大地丰富和改善了人类学习、生活、工作的环境,对人类文明的发展发挥了巨大的作用,而不断创新的化学知识体系也成为人类文化的重要组成部分。所以,化学与其他学科一样,是一种文化,它具有鲜明的文化品格。

当人们把科学作为一种文化时,科学教育就会更多地体现科学的人性色彩和人文关怀,呈现的是全面的科学教育。为了使化学教育体现更多的人性色彩和人文关怀,就必须在教育中彰显化学的文化特征,表现在教学实践中就是要凸显教学内容和教学活动的人性化,强调对探究过程的体验,倡导合作学习的经历;注重对学生化学文化的熏陶,促进学生掌握科学的方法论、建立科学的价值观。

二、文化视野下的中学化学教学策略

教学策略是教师为提高教学效率而有意识地选择筹划的教学方式与灵活处理的过程,“它由动态的教学活动和静态的教学内容两个维度构成”。为了让学生感受化学文化的精彩,教师须通过对教学内容进行适当的选择、重组,对课程资源进行二次开发,将凝固的文化激活,把教学活动变为历史上的文化创造者与今天的学习者之间的对话活动,进而加强科学理性与人文精神的融合,以启迪学生的思维,提高教学的有效性。

(一)注重化学史的渗透,让学生了解科学源流,感受科学文化的传承与创新

从一般意义的化学到文化的化学,一个最重要的区别是文化化学强调人性化。美国科学史学家G.萨顿认为:“使科学人性化的最好方式,即使不是唯一方式,就是对科学史进行历史考察”。《美国国家科学教育标准》也指出:“历史实例的介绍可以帮助学生看到科学事业是富有哲理的,是社会性的活动,是充满人性的。”与以往的任何一套中学化学教材相比,我国现行各个版本的新课程教材都有着丰富的化学史素材:有的介绍知识产生的背景,有的介绍科学发现的经过,有的介绍化学理论发展的过程,有的介绍化学对社会发展的影响等,这是教材在教学内容这一维度体现人性的重要方法之一。现以山东科技版《化学》(必修2)第1章第2节“元素周期律和元素周期表”中的“对元素周期律的认识”为例,分析化学教学活动维度中的人文精神。

“对元素周期律的认识”一节的教学线索:首先从道尔顿提出原子学说和原子的概念开始,然后依次提及19世纪中叶获得的60多种元素、原子量数据,门捷列夫和迈尔等科学家对元素分类排队发现元素性质的周期性变化,门捷列夫的预言和证实,英国物理学家莫斯莱的实验对元素周期律的贡献,20世纪30年代用量子力学的方法实现了对元素周期律实质的认识等大量史实来展开。

通过此线索,让学生感受到元素周期律的发现历经了一个漫长的过程,凝结着道尔顿、门捷列夫、迈尔、莫斯莱等许许多多科学家的辛勤汗水与不懈的探索。同时,通过本案例的学习,可以使学生了解元素周期律从理论的萌芽到理论的发展乃至理论成熟的全过程,从而更好地理解和运用元素周期律。此外,还可以使学生认识到对化学物质及其变化进行分类研究的重要性,知道分类是进行化学科学研究和化学学习的一种不可缺少的重要科学方法。

经过这样的处理,教材静态的文本就变成了活的载体。它把学生置身于历史背景下,经历一次次的发现之旅,让学生在与先贤的对话中,感受科学文化的传承与创新,并在科学文化和人文精神的熏陶下获得全面的发展。

(二)联系生产生活实际,让学生追寻身边的化学,理解化学对社会发展的作用

中学化学新课程教材体现人性化的另一重要方法是教学内容贴近生活实际。如人教版教材,在教学内容这一维度专门设置了“科学视野”栏目,将化学与人们的吃、穿、住、行、健康、能源、材料、环境等联系起来,用所学的化学知识,对生活和社会发展中的有关问题做出判断和解释,同时展现许多新近的化学科研成果。为充分发挥这些教学内容的教育功能,“帮助学生认识化学与人类生活的密切关系,关注人类面临的与化学相关的社会问题,培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力”,以人教版教材中“科学视野”栏目的教学为例,分析其中蕴含的文化化学与生活化学。

一是充分挖掘教材“科学视野”栏目中热点话题的教育功能,体现化学知识与时俱进的特点。如在学习“未来金属——钛”时,介绍近年来中国大飞机项目的一系列重大突破;学习“用途广泛的稀土金属”时,介绍最近几年的世界稀土之争等。在教学中适当打开一些“窗口”,渗透化学的技术应用,使化学教学更具开放性和时代性,在满足学生对科技领域发展的浓厚兴趣的同时,理解化学对社会发展的作用。

二是利用网络信息资源和多媒体平台,结合栏目内容向学生展现多彩的化学科学世界,让学生感受化学的精彩和科学的魅力。如“硅酸盐的丰富性和多样性”给学生描绘了普通而神奇的土壤;“壁虎的脚与胶黏剂”让学生明白仿生科学的神奇魅力;“自然资源的开源和节流”不仅教给学生科学的思维方法,更向学生勾画出科学创新在解决当今世界难题中的全貌。

三是根据材料的特点,以提问、竞答或讨论等方式让学生回答相关的知识性、趣味性的问题,交流彼此的心得和感悟,让学生真切感受到化学知识的文化意义和科学价值。

通过教学,让学生在追寻身边的化学的过程中,知道化学在提高个人生活质量中的积极作用,理解化学对社会发展的重要影响,理解化学真正的人性化目的。

(三)强调探究的过程,让学生体验发现问题需要的质疑精神和思考问题的心路历程,把握科学精神的精髓

触及人的精神的化学文化教育不同于化学知识的传授,靠灌输是无法完成的,而化学新课程倡导的探究学习就是学习化学文化的有效方法。因此,在教学实践中,教师要创设浓厚的探究氛围,激发学生的学习动机,帮助学生明确探究目的,引导学生完成探究活动的每一个环节。以山东科技版《化学》(必修1)第1章第2节“研究氯气的性质”为例来分析化学教学中体现的科学精神。

教材安排了4个内容进行探究:认识物质的物理性质——预测物质的性质——实验探究——实验(氯气能与水反应吗?)。

教学时教师按下列步骤开展学生探究活动:(1)让学生画出氯元素的原子结构示意图;(2)预测氯元素的化学性质并说出预测的依据;(3)设计实验方案;(4)教师演示实验,学生观察、记录实验现象;(5)借助“工具栏”推断生成物并完成化学方程式;(6)获得结论。

在上述探究活动中,只有第(6)步是教师活动,其余活动均由学生在教师引导下完成。学生在探究过程中所获得的化学知识,无疑是化学文化的一部分,但不是全部,在这个过程中学生所体验的是化学文化更重要的内容:发现问题需要的质疑精神、思考问题的心路历程、化学实验要坚持的科学态度。

(四)倡导合作的经历,让学生体验交流合作时的团队精神,共享解决问题后的快乐情感

文化作为一种社会活动,是一个与群体相关的概念。也就是说,某一个体的思想、观念、行为等不是文化,只有被群体广泛接受后才能成为文化,因此合作、交流、共享、争论、辩护等是现代文化存在和传播的重要形式,也是文化教育应该教给学生的重要能力。按人类学家佛尔德·吉尔宁的观点,这些能力的有效学习方法是“通过人们之间的互动或相互作用”,在教学中就是合作学习。以苏教版《化学》(必修1)“溶液的配制及分析”教学为例:

教师将学生分成若干合作学习小组,研究如何配制一定量的物质的量浓度的溶液。

首先,组织学生讨论:“怎样建立一个可以表示溶液组成而且能直接计算溶质的物质的量n的物理量?”要求能够用此物理量进行V(溶液)和n(溶质)之间的换算。

教学步骤:小组内提出设想——小组间交流和相互分析评价——教师或学生进行点评和总结——得出物质的量浓度的定义及计算公式。

其次,根据教材设计的“活动与探究”的实验,配制一定量的物质的量浓度的溶液。

教学步骤:小组内设计实验方案——小组间进行交流——全班共同分析——得出最佳方案进行实验探究。

最后,教师将各小组实验的情形进行描述比较、学生对比观察、质疑争论、达成共识。

这样的合作学习是化学新课程提倡的重要学习方式,学习的目标不仅有认知领域的知识目标,还包含了对话、商讨、争论、沟通、协调等合作技能,还有情感领域的目标,如相互尊重、相互包容、相互帮助、荣辱与共等合作精神。通过学习有助于学生学习方式的转变及化学新课程三维目标的落实。

三、文化视野下的中学化学教学应注意的问题

化学的文化特征是科学与人文的统一,因此,文化视野下的化学教育也应该是科学教育和人文教育的统一,是一种全面的化学教育。所以,要使教学不再仅是单纯的知识传授,而是富有感情色彩的文化活动;要使课堂体现出更多的人性色彩和人文关怀,使学生易于接受、乐于接受化学知识,提高化学素养,教师须注意以下几个问题。

(一)挖掘教材内容的人文性,彰显化学的文化特征

应该说,作为人类社会活动总结的任何一门课程,都必然具有内在的人文价值,如化学观念、化学研究的对象以及化学关注社会、关注生活等。所以,在教学实践中,教师要认真领会课程标准“充分体现化学课程的人文内涵,发挥化学课程对培养学生人文精神的积极作用”的课程理念,对教材进行再度开发,充分挖掘教学内容的文化价值,将化学教学中的问题尽量联系生产、生活和社会的多个方面,帮助学生拓展视野,开阔思路,综合运用化学及其他学科的知识分析解决有关问题。

(二)注意教学内容的适切性,调整好学生近期的目标和长远发展的平衡点

化学教学的核心任务是帮助学生掌握化学基础知识、基本技能和基本方法,认识科学的本质,理解科学、技术与社会的相互关系,提高综合应用化学知识解决实际问题的能力;同时也是为培养理想人性,为学生的未来发展,为他们一生文明、健康、高质量的生活奠定坚实的基础。为此,教师在教学中渗透相关内容时,一要将科学、技术和社会作为一个整体来考虑;二要依据学生的认知规律,审视并筛选教学内容,将当代科学的精华作为新的基础内容;三要明确对于大多数学生来说,今天学习化学不是为了明天去进一步研究化学,而是为了有助于今后去正确面对所遇到的大量非化学问题做准备。所以,教师必须在学生近期的目标和长远的可持续发展诉求之间寻找一个教学的平衡点。

(三)注意教学方法的人文性,提高教学的文化品位

由于具体教学的内容本身并不能决定教学目标与教学价值的实现,决定的因素是教师对教学内容的处理和教学过程中的表现。例如,探究教学既可能是学生有意义的自主探究,也可能变成无意义的、教师指导下的固定机械操作。所以,提高教学的文化品位,关键是教师要更新观念,用探究的方法教,教探究的方法,凸显学生的学习主体地位,引导学生的自主、合作和探究学习,使教学在有限的时空中重演人类丰富多彩的科学活动,让学生去亲历探究的过程,感受科学的启迪。这不仅有助于学生更好地理解并掌握所学的知识,还能从中汲取前人的智慧、领悟思想方法以陶冶科学精神,从而全方位地落实化学课程的三维目标。

总之,化学教育作为化学的文化过程,其根本目的不仅仅在于对其科学性的弘扬,还在于对其人文精神的发掘,使其更好地与人文科学紧密结合,使科学求真的理性思维与人文文化中那种至善、至美的追求相结合,在知识传承、技能培养的过程中,追求人的全面和谐发展。

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