在化学习题教学中培养学生科学精神与科学方法，本文主要内容关键词为：科学论文,培养学生论文,习题论文,化学论文,精神论文，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。
科学精神是人类在认识和改造世界的活动中逐渐形成和不断发展的一种自觉崇尚科学的精神状态。科学方法是人们在认识和改造世界活动中遵循和运用的以科学为基础的各种方法和手段的总称。人类认识、改造世界的历史表明，人们的实践创造活动既不能缺乏科学精神的引导，也不能缺乏科学方法的运用。本文就化学习题教学中遇到的一些问题进行分析，并简要介绍自己的处理方法：有的进行分析推理得出结论，有的运用文献资料和实验来进行探究，激发学生学习兴趣。并通过习题教学，以知识为载体，培养学生能力，激发学生学习兴趣，从而培养科学精神和科学方法。这对中学化学重视理论联系实际、提高学生的科学素养（注：刘知新.谈化学教育与科学素养.化学教育，1999.9）（科学情感、科学态度、科学方法、科学思维、科学实践意识及应用科学知识解决问题的能力）都有积极的作用。
一、科学精神和科学方法是正确反映和把握客观规律的结晶
科学精神和科学方法之所以不同于其他精神和方法，就在于科学精神和科学方法是人们正确反映和把握客观规律的结晶，是人们在抛弃谬误、获得真理的过程中所形成和发展的思维和行为结果。只有真正具有科学精神并掌握和运用科学方法的人，才能把握客观规律，不断获得真理性的认识。当然，人们认识规律、探寻真理不可能一蹴而就，而是要经历一个不断进步与发展的过程。因此，科学精神也需要经历不断升华的过程，科学方法也需要经历不断完善的过程。随着科学精神的不断升华和科学方法的不断完善，人们将越来越深刻地认识和把握客观规律，获得越来越多的真理性认识。
例1 加热下列溶液，①碳酸氢钙饱和溶液；②碳酸氢钠饱和溶液；③氯化铁溶液；④氢氧化钙饱和溶液。假设溶剂不挥发，会出现浑浊的是D。
A.全部
B.①②③
C.②③④
D.①③④
对于这样的一个问题，不难分析出碳酸氢钙受热分解：
附图
由于HCl易挥发，会出现
红褐色沉淀；氢氧化钙饱和溶液加热溶解度减小，会出现
浑浊。分析和解答这样的一个问题并不困难，虽然其难度较大，但是只要基础知识扎实，解答还是比较容易的。当我们所设计的问题与事实既有联系又有区别时，学生往往将答案往事实靠拢，而结论往往是错误的，例如我们将例1中的②变形：
例2 在一定温度下，往饱和碳酸钠溶液中通人二氧化碳气体，会析出白色晶体，能否说明碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小？
附图
许多同学根据已知结论和实验“事实”得出能说明碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小，其实这是一个显而易见的错误。这个问题可以从两个方面来分析：一方面是反应消耗了溶液中的溶剂水；另一方面碳酸钠变成碳酸氢钠溶质质量增加了。所以不能根据这一实验现象得出结论：碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小。
这一事实也充分说明我们的教学还处于传统的教学阶段，还没有真正教会学生自我获取知识的能力，而现行高考试题除了考查双基以外，更注重对能力的考查，考试说明中明确指出了5种能力：理解能力、推理能力、设计和完成实验的能力、获取知识能力、分析综合能力。所以教学中一定要注重学生能力的培养，正确反映和把握客观规律，掌握科学方法，培养科学精神（注：吴鑫德，黎红辉.高考理科综合测试是能力、素质的真实检验——2001年全国普通高校招生“理科综合能力测试”试卷分析.化学教育，2002.4）。
二、科学精神是激励和规范人们创造活动的强大力量
科学精神作为一种激励人们进行实践创造活动的强大力量，最早是源于对神秘、愚昧和专制主义的反叛。这种反叛使人们开始意识到，自然世界有其内在规律，人可以认识到真理。理科综合能力要求中的推理能力要求：能够根据已知的知识和题目所给的事实和条件，抽象、归纳相关信息，对自然科学问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或做出正确的判断，并能把推理过程正确表达出来。
例3 某无色溶液，其中可能存在的离子如下：
现取该溶液进行有关实验，实验结果如图1所示：
附图
图1
请回答下列问题：
(1)沉淀甲是______，生成沉淀甲的离子方程式为：______。
(2)沉淀乙是______，由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式为：______。
(3)沉淀丙是______，如何用一化学实验来确定其成分？答：______。
(4)气体甲成分有那些可能？答：______。
(5)综合上述信息，可以肯定存在的离子有：______。
附图
本例题(1)结论得出后往往出现两种结果：一种是继续接受化学信息（含实际事物、实验现象、数据和各种信息、提示、暗示），具有良好的思维品质，按题设情景进行归纳、推理（收敛和发散）得出正确结论；另一种是沾沾自喜，缺乏思维的严密性，只能答对部分答案。所以习题教学中应注重学生能力素质、心理素质和科学精神的培养。
三、科学方法是有效保证人们取得创造成果的重要手段
在科学活动中，人们在获得某种规律性的认识的基础上，自觉运用这种规律去分析和认知对象，这便形成科学方法。而人们把握规律的认识越深广，其科学方法的适用范围也就越深广。
例5 昆虫能分泌信息素。下列是一种信息素的结构简式；
。指出该物质中的任意一种官能团，为该官能团提供一种简单的鉴别方法并简述实验现象，写出与鉴别方法有关反应的化学方程式并指出反应类别，完成下表：
附图
我们认为若要碳碳双键和醛基全部检验的话，应先检验醛基，再检验碳碳双键，因为醛基极易被氧化。检验醛基，高中所学检验方法有与银氨溶液反应和与新制得的氢氧化铜反应两种方法：
附图
但这两种方法均在碱性条件下进行，所以检验完醛基后用溴水检验碳碳双键时首先应加酸将溶液调至中性或酸性，因为碱性条件下，溴可以与碱反应而褪色，所以溴水褪色不能说明分子中有碳碳双键。
附图
高考不但考查学生由实验现象来分析和解决问题的能力，而且还考查学生的思维能力品质（思维的敏捷性、严密性、整体性、创造性），高考已不能仅凭传统的记忆——重复式学习就可以取得好成绩，而是对思维的变通性、完整性、连贯性、敏锐性、精确性的全面测试（注：赵庆生.理科综合能力测试.试卷分析与试题评价.天津、山西卷报告.化学教育，2001.10）。如果学生掌握了这一关键所在，并且能将此方法灵活运用，那么解决下面问题将易如反掌。
例6 为证明淀粉水解生成还原性糖，进行下列实验：①取少量淀粉加水制成溶液；②加热煮沸；③加入新制的氢氧化铜碱性悬浊液；④加入少量硫酸；⑤加热；⑥加入碱液至碱性。正确的是B。
A.①④⑤③②⑥
B.①④⑤⑥③②
C.①⑤④②③⑥
D.①⑤③④⑥②
例6与例5的差别就是一个需要碱性条件，一个需要酸性条件。所以习题教学中应培养学生辩证思维的科学方法，提高其科学素养，具备科学素养有助于学生正确看待科技在社会生活中的作用，科学地处理人与自然、人与社会、人与科技的关系。
四、既要重视广泛普及科学方法，更要重视大力培育科学精神
科学精神是科学的精髓，是判别科学与非科学的准绳，是科学知识的真理性、科学方法的有效性的根本保障。然而在以往的科普活动中，侧重于科学知识和方法的普及，以为人们掌握了一定的科学方法就达到了目的。其实，在科普中忽略了培育科学精神，就等于失掉了科普的灵魂。所以，必须重新审视科普活动的定位，在广泛普及科学知识和方法的同时，高度重视培育科学精神，把培育科学精神作为科普的关键。当然，科学精神来自科学方法，只有自觉运用科学方法才能对科学精神有切实体会。没有科学方法支撑的“科学精神”，所追求的真理性认识无疑是抽象的；而没有科学精神引领的“科学方法”，所表现的求知活动注定是盲目的，也是不可能持久的。
学生在探究过程中综合运用自己已有知识和经验，查阅文献资料，创造性地设计实验，并进行实验验证自己的观点，这对于增进和加深对已学知识的理解，将其融会贯通，十分关键。学生的科学探究应该把重点放在以下四个方面：(1)通过探究满足学生求知欲；(2)通过探究获得关于身边世界的理解；(3)通过探究培养科学思维能力，锻炼问题解决能力、合作与交流能力，培养科学精神与态度，初步习得科学方法；(4)逐步获得对科学探究本身及科学本质的理解（科学探究是人类与宇宙之间的对话，科学是人类对宇宙的解读）。这里，尤其要注意引导学生通过直接参与探究过程，并通过自己的反省与思考，从亲身体验中获得对探究特征的深刻认识，以及深刻理解探究是怎样导致科学发现的（人类已有的知识是如何获得的，我们是如何一步步加深对这个世界的认识的）等一系列与科学的本质有关的问题（注：任长松.探究式学习.18条原则.http://www.edu.cn/2002）。
综上所述，教师在化学习题教学中，要结合具体问题进行全面确立并落实素质教育的课程目标，转变单纯知识学习、应试升学的教育目的观。中学化学教育的目标将从过去的狭义的双基传授转向培养学生全面的科学素养、科学精神和科学方法。激发学生学习兴趣，使学生形成对科学的探索兴趣和积极的情感；培养看待自然与世界的科学态度和精神；增进对科学过程和科学活动的实质和价值以及科学与技术和社会的密切关系的理解和认识；发展运用科学知识和科学方法解决社会和个人生活问题的能力。