对化学教学与教材新理念的几点看法，本文主要内容关键词为：几点论文,新理念论文,看法论文,教材论文,化学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、应当加强科学精神的教育
这里所提的科学精神教育问题，主要指对教育科学和化学科学的主要精神的体会，以及在教材中是如何体现的问题。在这里，首先着重提一下科学精神的问题。20世纪不仅有着许多重大的科学技术成就，有些成就，如信息科学与技术的发展，已经深深地影响到整个世界，不但可以使得某些信息在极短的时间内，迅速地传播到世界的每个角落，信息共享的程度与速度也是空前的；而且可以使得某些有效行动或措施在极短的时限内达到全球高度协调一致。伊拉克战争和这次全球性的SARS事件就是最有力的证明。但是，20世纪也是伪科学泛滥的时期，水变油、人体超常功能（如意念移物等）、假医假药、试管内就可以实现低温核聚变等伪科学信息也能够借助于各种传播手段，在极短的时间之内迅速地充斥于世界各种媒体之中。20世纪80年代，伪科学事件曾经一度甚嚣尘上，影响面极广。那个时期与各式各样的伪科学进行斗争的许多事例，大家应当仍留有印象。这些事件所给予我们的最深刻的教训就是，如果只热衷于普及科学知识仍然不足以有效地提高公众的科学素养。要使广大群众不仅具备现代社会生活所必需的科学素养，并且同时具有分辨科学事件真伪的意识和初步能力，必须重视科学方法和科学精神的教育。关于科学方法，本文将在后面结合探究性学习的问题谈到，这里着重谈一下什么是科学精神的问题。
所谓科学精神首先是由科学工作的性质所决定的。科学工作是一种追求深入全面地认识自然和人类社会中一切过程或事物的探究性活动。这类活动通常是由个人或人数有限的集体来完成的。由于存在着无法避免的主观和客观条件的限制，所以科学探究的结果或结论往往带有一定的不确定性和主观片面性。这就是我们常说的绝对真理和相对真理问题。科学探究工作的持续发展，必须满足两个前提条件，一个是已有探究结果的真实性，这是知识具备积累性的前提之一；另一个是承认并坚信已有探究结果都具有不同程度的不确定性。因为只有这样，由不同的人在不同时期完成的探究活动才具有互补性和延续性。所以科学精神的主要特征是实事求是和敢于向已有结论和权威挑战的一种精神。伪科学得以盛行一时，给我们的教训很多，和我们在教育工作中，特别是科学教育工作中，过分重视具体科学知识的数量和应用（常常是为了应付习题和考试），而对科学精神的教育往往进行得不够系统、不够生动有密切的关系。令人遗憾的是，虽然对此看法提出反对意见的声音现在已经很难听到，但是把科学精神的教育认真地落实在教材编写或具体教学过程中的鲜活经验却并不多见。
二、初等化学教学的目标——兼论多样性和规律性的关系
关于课程价值，在化学课程标准中已经做了比较完整而全面的叙述，不再重复。在这里要强调的是，初等化学教学的目标不应当定位于“为学生未来成为化学家”打基础，而应当着重于全面提高学生的基本科学素养。所以除去化学中最基本的知识和技能之外，不应当再要求学生死记硬背更多的化学事实；不应当再要求所有学生都能够熟练地掌握化学基本操作技能；不应当再要求学生反复练习那些脱离实际的化学计算题。应当重视化学与社会、生活的联系和学生自己感兴趣的问题，鼓励学生通过观察、阅读、思考、交流与讨论、实验探究等方式，来加深对化学现象和规律的认识，扩展对物质世界的认识，以及通过学习和其他活动提高学生对科学精神的理解和运用科学方法的自觉性。
在这里，首先简单地讨论一下关于多样性和规律性之间的关系问题。只要认真地分析和总结一下，我们就会发现，追求多样性原本就是人类的本性之一，是发现、好奇、探究、研究和创新等活动的动力之一。我们也可以把社会的进步和人类所从事的科研、生产以及其他活动，简单地归结为追求多样性的过程。例如，我们所熟悉的“百花齐放、百家争鸣”就是上述说法的一个证明。艺术家和文学家所贡献的不同风格的文艺和文学作品；影视、戏剧所呈现的多种不同形式和不断发展的新的流派；科学家们对大自宇宙、天体、大自然界，小到电子、质子、原子和分子，以及处于二者之间的山川河流、动植物和人类本身的永不休止的研究与探究活动，包括化学家所痴迷的新分子和新物质的合成与利用等等活动，就其性质而言，都是一种以发展“多样性”为目标的有意识的活动。
正是因为我们周围的世界是一个多样性的世界，才会使得我们感到生活丰富多彩，从而使得人类的物质生活和精神生活永远存在着一种蓬勃向上的活力。这种体验在化学教学中应当也是很多的。问题在于，当我们把学习的目的局限于回答习题、考题或竞赛题以求得高分时，追求多样性的积极性便会受到极大的抑制，这时最受欢迎的反而是一些可以背诵或有利于背诵的“确定的”知识或规律，其结果之一是使得学生丧失主动学习的兴趣。这种现象的出现，也可以看成是应试教育的负面影响之一。
科学在发展多样性的同时，也致力于寻找事物之间的规律性。多样性的持续发展，不仅为研究事物间的规律性提供源源不断的信息和资源，同时也在为不断地检验、修正和完善已经发现的规律性提供新的要求。我想，只有这样来了解科学、学习科学，才能够真正摆脱应试教育的桎梏，做到轻松愉快地学习，游刃有余地应试。
三、基础性和时代性的关系
对于一门学科来说，有一部分基础是不会改变的。但是随着科学技术的发展，基础中某些内容的阐述方式是可以改变的，而且基础组成中的各个部分的相对重要性也是可以改变的。例如，在道尔顿时期、玻尔时期和近代原子结构理论时期对原子的阐述方式，就是一个大家都熟知的例子。虽然在不同时期，人们都承认原子是化学的基础，但是对原子的阐述内容和着重点却差别甚大。道尔顿时期的原子的主要特征是每种原子有一定的质量即原子量；玻尔时期的原子不仅仍然保持着具有一定的原子量的特征，而且有一个类似于太阳系的结构，并且原子的质量基本上集中于原子核之中；近代原子结构理论时期的原子除了上述的一些基本特征之外，在微观粒子具有波粒二象性的前提下，形成了对原子中组成粒子，特别是电子的运动规律的量子力学描述，大家所熟悉的所谓电子云模型，就是这种描述的一种最通俗、最浅显易懂的表现方式。20世纪80年代后期，人们发明了扫描隧道显微技术，并且已经在试图直接操纵原子分子。在这个基础上，原来那个“没有固定形状和体积”的电子云模型，表述在扫描隧道显微镜下的原子时已有力不从心的感觉，这意味着对于原子的描述方式将可能再次改变。用这个例子来说明基础性和时代性的关系应当是比较典型的。
基础性和时代性的关系还应当从某些基础知识对于21世纪学生的实际生活和未来发展需要来考虑。例如硝酸、硫酸的酸性和氧化性仍然是化学的基础，但是在发生氧化还原反应的过程中，硝酸中的氮和硫酸中的硫的变价问题，在考虑它们在基础化学中的教育价值时应当随着时代的发展而有所变化。虽然了解某些常见元素的变价性，观察和确定某些产物的方法，仍然是初等化学所应当重视的基础。但是在强调科学素养的前提下，对于一个普通公民来说，有关的化学反应式和结论的教育价值，应当低于过去。因为即使对于一个化学家来说，这些要求也只是一种职业性的常识，熟练地背诵大量化学事实的必要性，对于信息时代的化学家来说，应当认为已经不很大了。
目前，中学教育仍然属于基础教育的范畴，从我国教育发展的现状来看，原来中学化学教育为部分学生的就业提供必要的准备的要求已经不再成为基本任务，因此原来为了学生就业而强化的那部分基础知识和技能的重要性与价值都已经发生了变化。这是我们在研究21世纪教育改革动向和学习教改方针和课程标准时，必须注意到的另一个重要前提。
像这样的例子在其他学科中也不罕见。例如，过去学习外语时，教学重点的顺序是：单词拼写和记忆，造句和语法，然后是文章主题思想的连贯性、思想性。在有了可以自动检查并校正拼写和语法的应用软件之后，教学时的重点顺序目前已经建议改变为：文字的连贯性、思想性，拼写和语法。又如，过去在处理大量实验数据时，人们先要通过反复的手算或手摇计算机进行数据的初步处理，然后用各种拟合方法逐个进行试验，有时要花费大量的人力物力。现在，利用手持计算器就可以轻快地完成这项工作，而且能够很快地找到最佳的拟合方法。所以在数据处理的课程中，教学的重点也转移了。过去工学院有一门投影几何课，属于工科大学生的必修课。据说是为了工程师在设计等工作中建立必需的三维立体感而设置的。由于涉及大量复杂的立体几何证明和运算，被学生戏称为“头疼几何”。后来不知在什么时候，这门课竟然从教学计划中消失了，可是高水平工程师的培养工作并没有因此受到明显的影响。现在有了在计算机屏幕上对物体进行三维显示，包括对任意剖面的显示软件之后，这门课程的消失理由就更加充分了。这几个例子对于说明课程内容的基础性和时代性的关系，应当认为很有代表性。
四、关于学生基本素质的考虑
关于素质教育的意义、内涵、方法等等，经过多年的讨论和实践，大家都有了比较深刻而全面的了解，应当认为已经深入人心。目前这个讨论还在继续深入，一时众说纷纭。我们在这里提出一点个人的看法，它也是在新教材中试图贯彻的一点想法。根据“以学生为本”的精神，我们认为，在教育工作中（至少是在初等和中等教育阶段的教育与教学过程中），实施素质教育首先应当从学生个人的健康成长和发展的需要着眼，其次是国家、社会、家庭和职业的需要，再其次是作为某个领域中的特殊人才的需要。因此可以把所谓素质归纳为4个方面，依次是：身心健康，逐步发展的安全意识；良好的品德、习惯，逐步提高的环境和法律意识；必需的科学、人文与社会知识，可持续发展的意识和学习要求；实用的技术和能力。这4个方面的重要性、教育的力度和考核评价的要求应当是不等同的。教育的重要原则之一就是承认差异性，它也是“以学生为本”等原则的基础。
有不少老师和家长对于以上的看法是同意的，而且在素质教育的实践中创造了许多生动而且有效的经验。也有一些老师和家长只在理念上表示支持，在教育和教学工作中，仍然认为科学或化学课程的主要任务是向学生灌输科学知识。二者的差别在于对中学教育目标的理解和重点选择的不同。不能把一切都推给应试教育，应当从我们对教育在社会和人类发展中的主要任务，从全体受教育的公民的未来发展来探讨这个问题。现在社会上人们过分热衷于名校、名师，而且扩大到了一省、一市甚至一地的所谓高考状元身上。其实对于望子成龙的家长们来说，对于急于摆脱贫困落后面貌的中华民族来说，本来无可厚非。但是我们不能忘记“十年树木，百年树人”这句古话。把注意力高度集中于青年人的高中、大学以及研究生阶段，使得他们误以为高考的成功、竞赛的得胜、论文的获奖，就是人生的最高理想。忘记了对于百年的人生而言，这些仅仅只占到很少的一个部分，从个人的聪明才智的成熟与发挥水平；从社会中种种诱惑对自己品德考验的程度；从创业历程中种种艰难困苦的自我承担能力等等来看，学生（包括研究生）阶段仍然属于在老师、家长和社会呵护下逐步成长的阶段。由于基本素质才是为人处世的根本，所以在进行学科教育的同时，必须始终把握住这个根本，否则往往会事与愿违，当出现意外的因素干扰时，有些一度期望甚殷的“人才”便会成为令人惋惜的“失败者”。这样的教训已经够多了。
五、用化学是一门实验科学的“全面理解”来指导我们的教学
化学是一门实验科学，这是因为化学家的设想、假说、理论都要求获得实验的证实或验证。这样一种传统和“真理标准”至今没有改变。虽然化学界已经承认理论计算方法在某些时候也可以算是一种“实验方法”，但是由于计算技术和能力的限制，这类方法暂时未能进入初等、中等甚至于高等化学教学计划之中。如果把实验在初等化学教学中的功能仍然局限于验证原理、证实对某些化学现象的印象的叙述或加深对某些结论的记忆等，显然是不够全面的一种看法或做法。所以在初等化学教学中，如何让学生有机会、有兴趣、有步骤地进行实验探究活动，使得整个实验过程生动活泼、学生们都能够从中获得自己的体验和印象，才是我们应当努力去实践的一种真正的化学教学过程。
六、探究性学习是一个有待于充实和研究的方面
探究性学习应不仅限于实验探究。收集信息、思考、求证，再思考、再求证，也是一种探究性学习的模式，而且会随着学生的成长，变为人们从事探究性活动时经常采用的主要模式。和马克思在写作《资本论》时的方法很相似，那就是，收集资料、加以分析，找出矛盾、提出理论及解决的模式。但是对于初等科学特别是化学来说，由于学生的经验和思维训练的不足，所以在教学中应以实验型探究为主。
1.推行探究性学习时应当注意的问题
用于探究的问题可以是具体的，或深或浅，但是探究的主要步骤与方法却是一致的。着重于科学方法和科学精神的培养。科学方法、科学精神、加上科学知识与视野，还有奋斗目标，就构成了一个人的科学素养。
选择探究问题时的原则应是学生本人感兴趣的，不应当成为奉命探究或为分数而探究。应当和学生的心理及知识基础水平相符合。教师的作用在于帮助学生把握住问题的难度与工作量要求，即能够在规定的时间内完成。其次应当引导学生按照科学探究的常规步骤有序地进行。还要随时关心学生在探究时可能出现的问题，如忽视安全，数据的质量不高，信息的质量不理想，综合分析其中可能出现的遗漏、片面性和远离数据与事实现象等等。此外，还要及时帮助学生改变无序的工作方式，以及如何对学生的工作过程及探究结果进行合理的评价等。
2.关于探究或研究性活动中的取样问题
取样问题对于探究或研究工作所得结论的科学性评价，具有极其重要的作用，遗憾的是，这个问题往往没有得到足够的重视。所涉及的领域很广，从化学分析到社会调查，都可以找到非常典型的例子。在我们大力宣扬科学精神、强调科学素质的今天，却每时每刻地面对着登载在报刊杂志、甚至学术论文中那些在取样方面存在着严重缺陷的研究报告或调查报告，不能不认为是一种对科学精神或科学素养的嘲笑。由于其中混杂着滋生伪科学的土壤，所以有必要予以提醒或警示。前些年曾经风动一时的和水有关的伪科学事件，从取样开始就是极其不规范的。可惜后来人们只是从产品或基本原理方面来驳斥这些伪科学事件的始作俑者，对于他们在科学方法上的种种问题，例如取样问题、数据的再现性问题和统计有效性问题、实验设计中所必需的参比和监测系统问题等等，并没有进行比较全面的分析和批判。因此，那次为时不短的反对伪科学运动，在普及科学精神和科学方法方面的成果并不很理想。通过认真的反思，对于今天旨在推行国家课程标准和推行探究性学习方法的新一轮教育及教学改革，应当有借鉴的作用。
七、如何正确地理解联系生活和联系社会
在教学和教材中，过分重视学科的教育是一个已经引起大家注意的问题。除去不嫌繁复的许许多多只对专业工作者有价值的知识和技能外，脱离社会、脱离学生实际也是一个问题。为了让学生对书本上的那些内容感兴趣，介绍一些科技新闻或生产数字是教科书常用的方法，近年来又大幅度地增加了关于资源和环境问题的内容。应当认为这是基础教育的一种进步，因为它同时关注到学科与社会和科学技术之间的关系。但是有两点应当引起我们的注意，一是选择的内容必须和学生的基础相适应，使他们能够从中获得启发，有条件进行研讨或思考；其次应当注意观点的全面性，应当使学生在认真地对待现实问题的同时，使他们逐步建立起有科学根据的解决问题的信心，并决心参与或支持有关的科技工作或社会活动。
关于所谓的“贴近生活，贴近社会”，在我国教育界已经有过许多论述，也创造了很多经验。使得我们的教育和教学面貌有了明显的改变，以至于近年来出版的教科书，无论在内容上或叙述方式上都有所改观。据认为这种做法对于提高学生的学习兴趣起到了积极的作用。我们认为这个估计是符合实际的，所以这个改革方向还应当继续坚持下去。
如果认真地调查一下就会发现，有时我们预期的、引发出来的学生的“兴趣”，对于推动他们真正热爱科学，特别是化学的作用并不理想，而且时效非常短暂。这个现象应当引起我们的深思。我们知道，一场交通事故，一手魔术，甚至于一段奇闻，都有可能引起某些人的兴趣，但是都不会持久。科技新闻对于广大民众来说，也经常是这样。这是因为其中能够引起兴趣的内涵，常常脱离了听众的知识基础和理解能力。这种情况也可以从民众对媒体选择的不同中得到证明。而且媒体越发达，种类越多，表现的形式越丰富多彩，人们的选择也就越来越苛刻。
例如，具有记忆效应的智能化材料，包括金属材料和高分子材料在内，就具有这样的特征。太空服或者网状天线能够自动调节孔洞大小或形状，对于一般民众来说，应当会引发强烈的兴趣，但是由于产生这种性质的机理比较复杂，不仅涉及到材料本身，与材料内部分子或相组织的物理特征也有关系。以至于不具备较高科技知识水平的民众一时难以真正理解变化的机制。一个人对于只知其然，而不知其所以然的事物或现象（例如魔术），兴趣往往难以持久的那种心态，是我们上述分析的有力证明。如果从这个角度对于这些年我们在教材中所选用的诸多“科技新闻”所产生的实际效果进行实事求是的检查、总结和分类，应当能够吸取一些经验。
所以在强调贴近生活、贴近社会（或联系生活、联系社会）的时候，我们着力之处应当是如何使学生体验和逐步学会从生活中“发现化学”，用以加深他们对化学基本概念和基本理论的了解及掌握，强化对科学技术和现代社会关系的认识与感受。对于仅仅学过初等化学的学生来说，要求他们能够用所学过的一点点化学知识去“解释”生活中千奇百怪的事物的期望值，显然太高。因为即使像用胃药治疗胃酸过多这样比较简单而典型的应用化学的事例，在医疗上真正要考虑的问题，远非酸碱中和这样的简单。最极端的例子无过于不能用氢氧化钠作为中和剂了，即使是非常稀薄的氢氧化钠溶液也属于严格禁止的范围，何况其他场合所包含的应当考虑的因素和所用到的化学以及化学之外的原理或知识，都远远超过这个事例！
所谓“发现化学”，应当通过学生在学习基础化学的过程中，是否能够产生出“化学无所不在”“化学原理有助于更全面地认识客观现象”等感觉来体现。应当表现为学生在初学化学时所特有的神秘感和陌生感的逐步消失。目前这种过多地罗列或宣扬那些远远超出学生现实基础的做法，由于所介绍的事例中所包含的原理或机理水平，或脱离学生的实际，或严重地互不协调，常常使学生（有时也包括教师在内）莫衷一是、产生囫囵吞枣的感觉。在我国现行的考试方式和评价体系下，学生往往只能够用简单背诵的方法来对待，因而兴趣和积极性受到严重的挫伤，甚至转化为厌烦。教育界对原有教材所做的“繁难偏旧”的批评，大抵与此有关。如果责备为哗众取宠，也许过于苛刻。但是，像“脱离教育对象的实际”、没有着力贯彻“少而精”的教育和教学原则一类的批评，应当认为并不过分。
八、结束语
“以学生为本”的教育观念的贯彻，在教学过程中，将赋予学生以很大的自由度，这将有利于提高学生的学习兴趣和主动学习的积极性，更有利于学生的健康成长。同样也将赋予老师很大的自由度，教师可以根据教学实践要求，更加灵活地改变教学内容和手段，使之能够更好地适合所有学生的情况，真正做到“因材施教”和“教学相长”。不过，要真正做到这一切并不容易，可能要经历一个艰苦而漫长的再学习和不断实践的过程，不可能一蹴而就。但是为了孩子们的今天和明天，为了民族和国家的振兴，我们别无选择，任重而道远，让我们一起来努力！