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高中生化學(xué)人文素養(yǎng)現(xiàn)狀的調(diào)查與思考發(fā)表時(shí)間:2021-01-13 18:06 高中生化學(xué)人文素養(yǎng)現(xiàn)狀的調(diào)查與思考 吳晗清1,2! 蘇 鑫1 孟博研1 (1.首都師范大學(xué)教師教育學(xué)院 北京 100037;2.首都師范大學(xué)化學(xué)教育研究所 北京 100048) 摘要 基于已有研究和實(shí)踐調(diào)查,提出化學(xué)人文素養(yǎng)的三維模型,即 “知” “信” “行”。 “知” 包括人文知識與價(jià)值傳承, “信” 包括創(chuàng)新意識與探究精神, “行” 包括健康生活與社會責(zé)任。以此模型設(shè)計(jì)研究工具,對北京市普通高中的272 名學(xué)生的問卷調(diào)查及68 名學(xué)生的訪談顯示, 學(xué)生自認(rèn)為人文素養(yǎng)略高于 “一般” 水平, 只有 33.3% 的學(xué)生獲得了一定的人文知識和價(jià)值傳承 (知),以及具有健康生活和社會責(zé)任意識 (行),僅20.0%的學(xué)生獲得了一定的創(chuàng)新意識和探究精神 (信)。基于此,從化學(xué)史、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)與生活3個(gè)切入點(diǎn)提出人文素養(yǎng)提升的建議。 關(guān)鍵詞 高中生 人文素養(yǎng) 化學(xué)教學(xué) 實(shí)證研究 DOI:10.13884/j.1003-3807hxjy.2018110088 進(jìn)入20世紀(jì)80年代以來,世界各國的教育戰(zhàn)略開始向科學(xué)教育與人文教育的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。 “要培養(yǎng)適應(yīng)21 世紀(jì)的人才, 需要讓其具有強(qiáng)烈的社會責(zé)任感和確定的生活目標(biāo),具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力和創(chuàng)新意識,并且有能力征服自己的弱點(diǎn)”[1]。當(dāng)前核心素養(yǎng)的提出,要培養(yǎng)全面發(fā)展的人。核心素養(yǎng)分為文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會參與3個(gè)方面,其中文化基礎(chǔ)分為人文底蘊(yùn)和科學(xué)精神,自主發(fā)展側(cè)重個(gè)性的培養(yǎng),社會參與側(cè)重社會性的生成。新課程改革也旗幟鮮明地提出,要培養(yǎng) “有理想、有本領(lǐng)、有擔(dān)當(dāng)” 的時(shí)代新人,他們是德智體美全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人, 需要具備創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力,以及良好的科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)。然而在化學(xué)教學(xué)中,人們對人文素養(yǎng)的認(rèn)識存 在偏差,往往將人文素養(yǎng)等同于情感態(tài)度價(jià)值觀方面的內(nèi)容,而忽略認(rèn)識事物及化學(xué)變化過程中的思維方法,研究過程中采用的科學(xué)方法與技術(shù)路徑等,普遍存在忽視世界觀、方法論的教育,沒有對 科學(xué)家的人文精神給予足夠的關(guān)注。比如,教學(xué)實(shí) 踐中化學(xué)史素材的利用,往往停留在一般的史料簡介或情境創(chuàng)設(shè),作為前綴、后綴或者插入語的套話式講授,無法激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,不利于學(xué)生的 知識建構(gòu),更談不上科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的認(rèn)識論、方法論 及價(jià)值論。又如有些課堂以貼近生活的素材引入, 但是浮光掠影, 沒有關(guān)注知識在真正生活中的應(yīng)用,更沒有一以貫之地貫穿人文價(jià)值與精神[2]。因此在化學(xué)教學(xué)中,不應(yīng)只是傳授科學(xué)知識、培養(yǎng)科 學(xué)素養(yǎng),還要注重對學(xué)生人文素養(yǎng)的培育,樹立正 確的價(jià)值觀,培養(yǎng)時(shí)代使命感、責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)?/span>[3]。 1 化學(xué)教學(xué)中人文素養(yǎng)的 “知信行” 三維模型 人文素養(yǎng)內(nèi)涵豐富,沒有統(tǒng)一的表述。一般認(rèn)為人文素養(yǎng)是除專業(yè)知識與技能之外的其他文化修養(yǎng)與素質(zhì),有學(xué)者將它分為哲學(xué)思想素養(yǎng)、審美素養(yǎng)、行為素養(yǎng)[4]。也有學(xué)者從人與自然、社會、自己的關(guān)系界定人文素養(yǎng),認(rèn)為人文素養(yǎng)是指做人應(yīng)具備的基本品質(zhì)與態(tài)度,包括按照社會要求正確處理自己與他人、集體、社會、國家,乃至個(gè)人與自然、個(gè)人與自己的關(guān)系[5]。教育的終極目的是培養(yǎng)人,培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的人。基礎(chǔ)教育階段就是要打下成人的基礎(chǔ),這就需要培養(yǎng)學(xué)生知行合一、學(xué)以致用的品質(zhì)。本文從這個(gè)視角,以及結(jié)合化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn),將化學(xué)教學(xué)中的人文素養(yǎng)解構(gòu)為 “知”“信”“行”3個(gè)維度。如圖1所示。 (1) 知。這里包括化學(xué)教學(xué)中的人文知識和價(jià)值傳承。化學(xué)中的人文知識不同于其他學(xué)科中的人文知識,化學(xué)教學(xué)中的人文知識具有化學(xué)學(xué)科的特色,是指化學(xué)史知識與蘊(yùn)含在化學(xué)知識中的哲學(xué)思想,是理性的知識。價(jià)值傳承是學(xué)習(xí)發(fā)揚(yáng)前人的優(yōu)良思想,并指導(dǎo)實(shí)踐行動,主要是指樹立自強(qiáng)不息的精神與養(yǎng)成科學(xué)為人類服務(wù)的意識。(2) 信。指人文信念,在化學(xué)學(xué)科中,表現(xiàn)為創(chuàng)新意識和探究精神。創(chuàng)新意識是指在實(shí)踐中,在遵循事物的發(fā)展規(guī)律基礎(chǔ)上,對之前的觀點(diǎn)和認(rèn)識進(jìn)行創(chuàng)造和改進(jìn)的認(rèn)識。化學(xué)教學(xué)中,需要讓學(xué)生學(xué)會用化學(xué)的眼光去發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。學(xué)生的創(chuàng)新意識在化學(xué) * 通信聯(lián)系人,E-mail:wuhanqing1981@aliyun.com 2020年第41卷第23期 化 學(xué) 教 育 (中英文)(http://www.hxjy.chemsoc.org.cn) · 71· Fig.1 Compositionmodelofhumanliteracyinchemistryteaching 圖1 化學(xué)教學(xué)中人文素養(yǎng)的構(gòu)成模型 學(xué)習(xí)的過程中,主要體現(xiàn)為尋找不同途徑解決問題和對知識點(diǎn)的創(chuàng)造性整合。探究精神,就是運(yùn)用批 判性思維,全面考慮各種可能的因素,對化學(xué)問題 進(jìn)行尋根究底的深度發(fā)掘。探究精神在化學(xué)學(xué)習(xí)中,主要體現(xiàn)為對問題尋根究底和追尋化學(xué)學(xué)科本身的意義。(3) 行。有實(shí)踐之意,將知識與信念付諸實(shí)踐,最終達(dá)到 “知行合一”。“行” 包括健康生活和社會責(zé)任, 學(xué)生的健康生活, 是指身心健康, 身體的健康離不開健康飲食,心靈健康主要在于學(xué)生意識的培養(yǎng),化學(xué)學(xué)習(xí)帶給學(xué)生的健康生活是將飲食健康、安全意識和節(jié)約意識體現(xiàn)在生活中。社 會責(zé)任感是社會個(gè)體對于自身社會責(zé)任履行程度和成果的判斷,在實(shí)踐活動中自覺主動地承擔(dān)責(zé)任的一種實(shí)際行動, 這里的社會責(zé)任感是關(guān)注社會發(fā)展,以社會發(fā)展為己任,關(guān)注環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展和應(yīng)用化學(xué)知識解決社會中所存在的問題。 一言以蔽之,化學(xué)教學(xué)中的人文素養(yǎng)就是,在化學(xué)學(xué)習(xí)中不僅要習(xí)得人文知識、傳承人文價(jià)值 (知),還要培養(yǎng)創(chuàng)新意識和探究精神 (信), 從而營構(gòu)健康生活和承擔(dān)社會責(zé)任 (行)。一般來說, 知是行的基礎(chǔ),是力量的源泉。知識掌握的程度越深,實(shí)踐的傾向性越強(qiáng)。學(xué)生如果對化學(xué)知識進(jìn)行基于證據(jù)的獨(dú)立思考,就能逐步形成良好的思維習(xí)慣,從而獲得深度探究和自主創(chuàng)新的信念。當(dāng)知識 變成信念時(shí),2 者整合起來就能深度影響人的行動。知、信、行,3 者相較, “知” 的獲得相對容易,但是這是基礎(chǔ), 不能忽視。 “信” 的形成相對較難,但這是關(guān)鍵。 “行” 則是終極目標(biāo), 是學(xué)以致用的判據(jù)。 2 學(xué)生化學(xué)人文素養(yǎng)的現(xiàn)狀調(diào)查 2.1 研究工具與對象 研究工具由調(diào)查問卷和訪談2種形式構(gòu)成。問 卷由3 個(gè)維度構(gòu)成: 維度1 “知”, 包括人文知識與價(jià)值傳承; 維度2 “信”, 包括創(chuàng)新意識與探究精神;維度 3 “行”, 包括健康生活與社會責(zé)任。每個(gè)維度10道題,共計(jì)30道題。以每一維度中信效度、典型性強(qiáng)的問題進(jìn)行深度分析。問卷考查學(xué) 生在人文素養(yǎng)各個(gè)維度對自身培育現(xiàn)狀的評判,列 出很低、較低、一般、較高、很高這5個(gè)程度,利 用李克特量表將這5個(gè)程度進(jìn)行量化,依次分別計(jì)分1-5 分。經(jīng) SPSS 軟件計(jì)算, 科隆巴赫α 系數(shù)為0.89,屬于可信范圍內(nèi),KMO 值為0.762, 信效度良好。各維度的信效度情況見表1。 表1 化學(xué)教學(xué)中學(xué)生人文素養(yǎng)現(xiàn)狀各維度的信效度 Table1 Thereliabilityandvalidityofeachdimensioninthe currentsituationofhumanisticliteracyinmiddleschoolstudentsin chemistryteaching
訪談中,包括 “知” “信” “行”3 個(gè)維度對應(yīng)的典型要點(diǎn),通過學(xué)生回答具體問題的情況,深度分析人文素養(yǎng)現(xiàn)狀。 與調(diào)查問卷形成互補(bǔ), 在“面” 上深入挖掘人文素養(yǎng)的各個(gè) “點(diǎn)”,以便更加深度豐富地了解學(xué)生通過化學(xué)學(xué)習(xí),在人文素養(yǎng)習(xí)得方面的情況。具體來說,本研究對北京市普通高中的300 名高二學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查, 共發(fā)放問卷 300份,收回272份,回收率為90.7%。并隨機(jī)抽取68名學(xué)生進(jìn)行訪談,獲得了較為豐富的素材。 2.2 研究結(jié)果與分析 2.2.1 總體情況分析: 人文素養(yǎng)水平略高于 “一 般” 水平 表2 化學(xué)教學(xué)中學(xué)生人文素養(yǎng)培育的現(xiàn)狀各維度平均分情況Table2 Thepresentsituationofhumanliteracycultivationin middleschoolstudentsinchemistryteaching
如上所述, 某一素養(yǎng)水平很低、較低、一般、較高、很高,分別計(jì)分1-5 分,3 分表明水平一般。表2數(shù)據(jù)分析結(jié)果顯示,各維度總體平均分為3.59,學(xué)生對自身人文素養(yǎng)水平的判斷略高于 “一般” 水平。其中得分最高的一項(xiàng)為健康生活,得分最低的一項(xiàng)為人文知識,低于平均分的維度除了人 · 72· 化 學(xué) 教 育 (中英文)(http://www.hxjy.chemsoc.org.cn) 2020年第41卷第23期 文知識,還有價(jià)值傳承、創(chuàng)新意識。但是結(jié)合訪談發(fā)現(xiàn),學(xué)生可能高估了自己。比如得分較高的探究精神,當(dāng)問到通過什么內(nèi)容或途徑提升了探究精神時(shí),僅有不足25.0% 的學(xué)生能夠在一定程度上作答,比如 “一題多解”“制作蘋果酒”“指示劑變色原理的探究” 等等。上述結(jié)論表明,學(xué)生在各個(gè)方面都還有待提高。 2.2.2 維度1 “知” 的分析: 僅33.3% 的學(xué)生獲得了一定的人文知識和價(jià)值傳承 對維度1 “知” 進(jìn)行分析, 其中人文知識和價(jià)值傳承的各要點(diǎn)平均分見表3: 表3 維度1 “知” 列舉情況 Table3 Dimension1 “knowledge”enumeration
數(shù)據(jù)結(jié)果分析表明: (1) 人文知識中, 有 35.0%的被調(diào)查者選擇 “較高”,19.0% 的被調(diào)查者選擇 “很高”。在化學(xué)史知識維度, 有12.0% 的被調(diào)查者選擇 “較高”,8.0%的被調(diào)查者選擇 “很高”。但在訪談中, 在化學(xué)史知識維度, 有一半學(xué)生不能作答。另一半學(xué)生能回答,內(nèi)容集中于門捷 列夫發(fā)現(xiàn)元素周期表、勒夏特列歸納出勒夏特列原 理、凱庫勒發(fā)現(xiàn)苯環(huán)的結(jié)構(gòu)、拉瓦錫發(fā)現(xiàn)了空氣中氧氣的含量等。在哲學(xué)知識維度, 有19.0% 的被調(diào)查者選擇 “較高”,16.0% 的被調(diào)查者選擇 “很高”。訪 談中,66.7% 的被訪學(xué)生不能回答, 另 33.3%的學(xué)生簡要作答, 如化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科,體現(xiàn)了實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn);動態(tài)平衡體現(xiàn) 了運(yùn)動是絕對的,靜止是相對的;可逆反應(yīng)、化學(xué)平衡體現(xiàn)了矛盾動態(tài)平衡、對立統(tǒng)一等等。(2) 價(jià)值傳承方面, 有35.0% 的被調(diào)查者選擇 “較高”, 18.0%的被調(diào)查者選擇 “很高”。在自強(qiáng)不息維度,有43.0%的被調(diào)查者選擇 “較高”,18.0% 的被調(diào)查者選擇 “很高”。在訪談中, 也是66.7% 的被訪學(xué)生不能回答, 另33.3% 的學(xué)生簡要作答, 如實(shí)驗(yàn)失敗后分析原因、多次嘗試,錯(cuò)誤的題反復(fù)改正 等例子,這些例子離自強(qiáng)不息價(jià)值觀的高度相距甚 遠(yuǎn),說明學(xué)生對自強(qiáng)不息的價(jià)值觀并沒有準(zhǔn)確的認(rèn)識。在科學(xué)為人類服務(wù)方面, 有40.0% 的被調(diào)查者選擇 “較高”,26.0% 的被調(diào)查者選擇 “很高”。訪談中, 同樣 66.7% 的被訪學(xué)生不能回答, 另 33.3%的學(xué)生簡要作答,學(xué)生列舉的例子有阿司匹林的制備、氨的合成制肥料、有機(jī)高分子新型材料 的開發(fā)等等,說明學(xué)生有學(xué)以致用的意識,但是不了解所學(xué)知識在社會生活中的具體應(yīng)用。 綜合上述分析,可以得出,化學(xué)教學(xué)中學(xué)生人文素養(yǎng)的培育,在 “知” 這一維度,學(xué)生雖然獲得了一定的人文知識,感知了一定的價(jià)值傳承。但是在訪談中具體情況卻相形見絀。當(dāng)問到哪些知識培養(yǎng)了學(xué)生的人文知識時(shí),學(xué)生列舉出的例子少,內(nèi)容淺顯,且大部分學(xué)生啞口無言。因此,學(xué)生化學(xué)教學(xué)中人文知識的培養(yǎng),尤其應(yīng)重視化學(xué)史的教學(xué)和哲學(xué)思維的滲透。在價(jià)值傳承維度,要通過科學(xué)家百折不撓的故事,堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)探究的經(jīng)歷等等來培養(yǎng)學(xué)生自強(qiáng)不息的精神。通過化學(xué)與社會生活的緊密聯(lián)系,讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)是為社會服務(wù)的宗旨。2.2.3 維度2 “信” 的分析: 僅有20.0% 的學(xué)生 獲得了一定的創(chuàng)新意識和探究精神 對維度2 “信” 進(jìn)行分析, 其中創(chuàng)新意識和探究精神的各要點(diǎn)平均分見表4: 表4 維度2 “信” 列舉情況 Table4 Dimension2 “faith”enumeration
數(shù)據(jù)結(jié)果分析表明: (1) 創(chuàng)新意識中, 有 49.0%的被調(diào)查者選擇 “較高”,19.0% 的學(xué)生選擇 “很高”。在尋找不同途徑解決問題維度, 有32.0%的被調(diào)查者選擇 “較高”,18.0% 的被調(diào)查者選擇 “很高”。但在訪談中, 有80.0% 的被訪學(xué)生不能作答,僅20.0%的被訪學(xué)生可以簡要作答,內(nèi)容集中于書寫有機(jī)物同分異構(gòu)體、參加創(chuàng)新類實(shí) 驗(yàn)比賽等。這表明學(xué)生習(xí)得了創(chuàng)新意識這一名詞, 但并不清楚創(chuàng)新意識所指的行為。在對知識點(diǎn)創(chuàng)造性整合維度, 有35.0% 的被調(diào)查者選擇 “較高”, 16.0%的被調(diào)查者選擇 “很高”。同樣有80.0% 的被訪者不能作答,20.0%的被訪者內(nèi)容集中于構(gòu)建總結(jié)性思維導(dǎo)圖;對各類元素、各類有機(jī)物及有機(jī)反應(yīng)的整合等。(2) 探究精神中, 有47.0% 的被調(diào)查者選擇 “較高”,31.0% 的被調(diào)查者選擇 “很高”。在對問題尋根究底維度, 有47.0% 的被調(diào)查者選擇 “較高”,29.0% 的被調(diào)查者選擇 “很高”。在訪談中, 同樣有 80.0% 的被訪學(xué)生不能作答, 20.0%的被訪者內(nèi)容主要集中于做實(shí)驗(yàn)時(shí)對不懂的現(xiàn)象積極提問、探究有機(jī)工業(yè)中的產(chǎn)率問題等等。在追尋化學(xué)學(xué)科本身的意義維度, 有40.0% 的被 2020年第41卷第23期 化 學(xué) 教 育 (中英文)(http://www.hxjy.chemsoc.org.cn) · 73· 調(diào)查者選擇 “較高”,19.0% 的被調(diào)查者選擇 “很高”。有85.7%的被訪者不能作答,14.3%的被訪者可以簡要作答,內(nèi)容只有追尋有機(jī)反應(yīng)的意義,思考化學(xué)知識在生活中的實(shí)際應(yīng)用。 綜合上述分析可以得出,化學(xué)教學(xué)中學(xué)生人文素養(yǎng)的培育,在 “信” 這一維度,學(xué)生雖然認(rèn)為較大程度上培養(yǎng)了創(chuàng)新意識,但是在訪談中,學(xué)生的 回答情況卻不盡如人意。列舉出的例子缺乏創(chuàng)新性,并且大多數(shù)學(xué)生無法列舉。在探究精神維度, 學(xué)生列舉出的例子少之又少,與學(xué)生認(rèn)為的較大程度上培養(yǎng)了探究精神形成鮮明對比。因此,化學(xué)教 學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新意識的培育、探究思維的培養(yǎng),需要 啟發(fā)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題,重視引導(dǎo)學(xué)生尋找不同路徑解決問題,對問題進(jìn)行堅(jiān)持不懈的探索。 2.2.4 維度3 “行” 的分析: 僅有33.3% 的學(xué)生 獲得了一定的健康生活和社會責(zé)任意識 維度3“行” 分為健康生活和社會責(zé)任, 健康生活和社會責(zé)任的各維度平均分見表5: 表5 維度3 “行” 列舉情況 Table5 Dimension3 “action”enumeration
數(shù)據(jù)結(jié)果分析表明: (1) 健康生活中, 有 38.0%的被調(diào)查者選擇 “較高”,28.0% 的學(xué)生選擇 “很高”。在飲食健康維度, 有44.0% 的被調(diào)查者選擇 “較高”,24.0% 的被調(diào)查者選擇 “很高”。在訪談中, 近 50.0% 的被訪學(xué)生不能作答, 另 50.0%的被訪學(xué)生可以簡要作答,內(nèi)容集中于人體營養(yǎng)飲食平衡、亞硝酸鹽和重金屬離子中毒、喝酒 對人體的危害等等。雖然學(xué)生列舉了一些關(guān)于化學(xué)的飲食健康知識,但僅有50.0% 的學(xué)生可以列舉,說明大多數(shù)學(xué)生并沒有注意到飲食健康與化學(xué)知識的關(guān)聯(lián)。在安全意識維度, 有49.0% 的被調(diào)查者選擇 “較高”,29.0%的被調(diào)查者選擇 “很高”。在訪談中, 同樣有 66.7% 的被訪學(xué)生不 能 作 答, 33.3% 的被訪學(xué)生內(nèi)容集中于實(shí)驗(yàn)室的規(guī)范操作、有毒有害物質(zhì)的判斷、滅火劑的使用等等。在節(jié)約意識維度, 有 46.0% 的被調(diào)查者選擇 “較 高”, 21.0%的被調(diào)查者選擇 “很高”。在訪談中, 還是有66.7%的被訪學(xué)生不能作答,33.3% 的被訪學(xué)生內(nèi)容集中于節(jié)約水電、節(jié)約使用實(shí)驗(yàn)室藥品等等。(2) 在社會責(zé)任維度, 有37.0% 的被調(diào)查者 選擇 “較高”,12.0%的學(xué)生選擇 “很高”。在可持續(xù)發(fā)展意識維度, 有51.0% 的被調(diào)查者選擇 “較高”,21.0%的被調(diào)查者選擇 “很高”。在訪談中,有66.7%的學(xué)生不能作答, 另33.3% 的學(xué)生簡要作答,內(nèi)容集中于回收利用廢舊塑料、發(fā)展可再生 能源、關(guān)注環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展等等。在解決社會中的問題意識維度, 有40.0% 的被調(diào)查者選擇 “較高”,30.0%的被調(diào)查者選擇 “很高”。在訪談中,同樣有66.7%的被訪學(xué)生不能作答, 另33.3% 的學(xué)生可以簡要作答, 內(nèi)容集中于制造藥物治愈疾病、減少汽車尾氣的污染、對環(huán)境保護(hù)及各種污染 物的了解等。 綜合上述分析,可以得出,化學(xué)教學(xué)中學(xué)生人文素養(yǎng)的培育,在 “行” 這一維度,學(xué)生雖然認(rèn)為很大程度上培養(yǎng)了健康生活的意識, 但是在訪談中,有50.0% 的學(xué)生無法列舉案例, 并且列舉出的例子缺乏代表性。因此化學(xué)教學(xué)中學(xué)生健康生活的培養(yǎng),需注重飲食健康、安全意識、節(jié)約意識的滲透。在社會責(zé)任維度, 僅有33.3% 的被訪者可勉強(qiáng)列舉例子,因而教學(xué)中要強(qiáng)調(diào)將化學(xué)知識應(yīng)用于解決生活中的問題, 培養(yǎng)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展意識。 3 提高學(xué)生人文素養(yǎng)的教學(xué)建議 3.1 結(jié)合化學(xué)史教學(xué),傳承化學(xué)的人文價(jià)值 美國化學(xué)家西博格指出化學(xué)是 “人類進(jìn)步的關(guān)鍵”,人類文明進(jìn)程中化學(xué)總是發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。在原始時(shí)期以及農(nóng)耕文明時(shí)代,火的利用、金屬的 冶煉和煉金術(shù)極大地發(fā)展了生產(chǎn)力;在工業(yè)文明時(shí) 期,能源的開發(fā)和各種材料的生產(chǎn)等都促進(jìn)了社會的發(fā)展;在知識文明和信息文明時(shí)代,在新材料的 開發(fā)、醫(yī)藥衛(wèi)生和生命揭秘等領(lǐng)域,化學(xué)都功不可沒[6]。化學(xué)史有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和學(xué)習(xí)興趣,但僅僅滿足于講趣聞軼事是不夠的,只有在使 學(xué)生感到有趣的同時(shí), 也能獲得智慧與思辯的享受,激發(fā)起對化學(xué)本身的熱愛,這種動機(jī)和興趣才是持久的、直接的[7]。 例如學(xué)習(xí)鹵素時(shí),筆者結(jié)合碘元素的發(fā)現(xiàn)史進(jìn)行教學(xué)。法國人庫特瓦由于職業(yè)的需要,經(jīng)常采集海藻類植物,將它們燒成灰燼,然后用水浸漬,制成母液。1811 年的一天, 他在用過量的硫酸處理海藻灰做成的母液時(shí),突然從溶液中冒出一種紫色的蒸氣,居然形成 “彩云” 在空氣中升騰,氣味令人窒息,與氯氣類似。不料這種蒸氣變冷后,竟然凝結(jié)成大片暗黑色像金屬一樣有光澤的晶體。庫特 · 74· 化 學(xué) 教 育 (中英文)(http://www.hxjy.chemsoc.org.cn) 2020年第41卷第23期 瓦向克菜曼和德索爾姆2位化學(xué)家請教,被告知這種物質(zhì)是某種新物質(zhì)。2 年后, 克菜曼和德索爾姆遇見蓋·呂薩克,并告知蓋·呂薩克這個(gè)物質(zhì)與汞化合能生成鮮紅色的沉淀。后來的幾天,他們在實(shí)驗(yàn)室里夜以繼日地工作,終于成功得到了這種純凈的新物質(zhì),是一些像金屬一樣閃閃發(fā)亮的小小的鱗片狀固體,加熱時(shí)很快蒸發(fā),沉甸甸的深紫色蒸氣充滿了燒瓶, 蓋· 呂薩克命名該元素為 “Iode” (碘),即紫色之意。碘蒸氣的氣味很像氯,它和氯 一樣也能和氫化合,生成的酸也與鹽酸相似。這再一次證明生成的酸并不一定非要有氧不可,是化學(xué)理論的進(jìn)步[8]。 在碘的故事里,不僅將物質(zhì)的物理性質(zhì) (如顏色、狀態(tài)、氣味等)、化學(xué)性質(zhì) (與氯氣相似、類別意識分類思維) 清晰地展示出來;還讓學(xué)生清晰地感知到,觀察能力、分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ瓤茖W(xué)探究所需的品質(zhì)的重要性;更重要的是,讓學(xué)生感知在科學(xué)探究中,人與人之間的交流與合作,嚴(yán)謹(jǐn)的科學(xué)態(tài)度、自強(qiáng)不息的研究精神,是科學(xué)家真正的人文風(fēng)范。如果學(xué)生耳濡目染在這種環(huán)境中,像科學(xué)家一樣思考,走科學(xué)家一樣的路,則核心素養(yǎng)的達(dá)成也就水到渠成了。 3.2 結(jié)合化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究,涵養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神 化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科,實(shí)驗(yàn)不僅是內(nèi)容,更是研究方法、科學(xué)精神。在化學(xué)教學(xué)中,教師的演示實(shí)驗(yàn)非常重要,然而學(xué)生實(shí)驗(yàn)更是不可替代。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究的過程中,手腦并用,極大地激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣,深度感知和體驗(yàn)了科學(xué)探究的過程,還獲得了科學(xué)方法的訓(xùn)練,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S習(xí)慣,涵養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。 例如筆者在鹽類水解的教學(xué)中,結(jié)合絮凝劑的制作來進(jìn)行探索。首先通過資料展示,讓學(xué)生了解 絮凝劑的發(fā)展歷程、國際上對絮凝劑的規(guī)定、傳統(tǒng) 絮凝劑的絮凝原理等。隨后, 結(jié)合鹽類水解的知識,利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)用品 (AlCl3,FeCl3,FeCl2, CuCl2),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,制作絮凝劑。探究哪種物質(zhì)能更好地吸附水中的雜質(zhì),并用水質(zhì)監(jiān)測儀檢測 沉降后的污水,評價(jià)各組的方案。最后,學(xué)生閱讀 科學(xué)材料,了解最新的絮凝劑,如高硅聚硅鋁絮凝 劑、聚硫氯化鋁絮凝劑及其絮凝原理,了解絮凝劑 的前沿應(yīng)用是采用生物膜技術(shù)與化學(xué)凈水方法相結(jié) 合,達(dá)到更好的絮凝效果。 在學(xué)習(xí)絮凝劑凈水的案例中,學(xué)生通過探究哪種物質(zhì)絮凝效果更好,最終得出 AlCl3 的絮凝效果 最好,并應(yīng)用鹽類水解的知識與水解常數(shù),解釋為什么不同物質(zhì)的水解程度不同、絮凝效果不同,培養(yǎng)了學(xué)生對問題尋根究底,尋找不同途徑解決問題的精神。最后學(xué)生通過科學(xué)閱讀材料,了解前沿的絮凝劑是將生物知識與化學(xué)知識相結(jié)合,感受學(xué)科之間的融合對社會發(fā)展的作用。 3.3 結(jié)合生活實(shí)際,感知化學(xué)學(xué)科的使命感 提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是化學(xué)課程的主旨, 在教學(xué)中, 重視科學(xué)、 技術(shù)與社會的聯(lián)系, 關(guān)注STSE 教育已是共識。應(yīng)當(dāng)從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā), 在熟悉的社會生活場域中感受化學(xué)與人類的密切聯(lián)系, 逐步學(xué)會分析和解決生活中與化學(xué)有關(guān)的一些實(shí)際問題[9]。緊 密聯(lián)系生活實(shí)際,不僅能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力, 更重要的是學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中, 體會到了化學(xué)學(xué)科的重要性和獨(dú)特魅力。 比如,在學(xué)習(xí)含硫的化合物時(shí),可以拓展到泡溫泉的注意事項(xiàng)。在溫泉中,硫元素一般以硫化氫的形式存在,硫化氫是一種具有臭雞蛋味的有毒氣體,含硫化氫的溫泉有助于人體美白、減肥、治療關(guān)節(jié)炎等[10]。但是, 泡溫泉時(shí)一定要摘下身上的金屬飾品,因?yàn)榱驎c銀反應(yīng),生成黑色的硫化銀沉淀。如果不小心泡溫泉后銀飾變黑,可以把它浸泡在碳酸鈉溶液中,同時(shí)加入少量金屬鋁片,并加熱,鋁片與碳酸鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉以及氫氣、二氧化碳。雖然硫化銀的溶解度極小,但仍有極少量的硫化銀發(fā)生了電離,產(chǎn)生了微量的銀離子,而氫氣具有很強(qiáng)的還原性,可還原銀離子。由于平衡的移動,黑色的硫化銀不斷地被還原為銀,再用清水漂洗,銀飾表面就會光亮如新了。 在含硫溫泉的案例中,不僅讓學(xué)生了解溫泉中的硫化氫對人體健康的益處,還讓學(xué)生應(yīng)用化學(xué)知識解決生活中的問題,處理表面變黑的銀飾,讓學(xué)生切身體會到,化學(xué)知識 (元素化合物性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)操作、化學(xué)反應(yīng)原理等) 在生活中的應(yīng)用;更重要的是,讓學(xué)生感知在生活中,處處充滿著化學(xué),學(xué)會用化學(xué)獨(dú)特的視角去看待生活。逐步形成化學(xué)讓生活更加美好的理念,順其自然地養(yǎng)成健康生活的習(xí)慣和責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)囊庾R。 參 考 文 獻(xiàn) [1] MillerJD.Daedalus,1983,112 (2):29-48 [2] 程國清. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2011 (5):7-10 [3] 程嘉. 中國教育學(xué)刊,2007 (7):46-48 [4] 程承坪. 江西社會科學(xué),1999 (10):76-79 |