化学教学中如何渗透科学方法教育

发表时间:2020/7/2   来源:《中小学教育》2020年第6期   作者:占真玲
[导读] 科学方法,是一个庞大的知识体系
        摘要:科学方法,是一个庞大的知识体系,中学化学教学中的科学方法教育,必须突出中学化学教学特征,符合学生的认知水平和发展规律;有利于促进学生进一步探索学习化学知识,有利于训练学生的化学基本技能,有利于培养学生分析和解决问题的能力。
        关键词:科学方法 潜移默化
        科学方法,是人们在科学研究中需要遵循的途径,以及运用的各种方式和手段的总称。只有掌握一定的科学方法,学生才能更深刻地理解和掌握科学知识。
        与化学关联的科学方法主要有:观察方法、实验方法、资料处理方法、模型方法、假说方法、科学抽象方法等。教师如果有计划、有目的、有意识地将这些科学方法融入到化学课堂教学中,对于提高学生的科学素质,特别是培养学生的创新思维能力,都将起到不可估量的作用。
        科学方法,有浅显与深奥之分、有具体与抽象之别。不同的科学方法,又是相互联系、相互渗透的。那么,在化学教学中,应该如何渗透科学方法教育呢?
        我的体会是,科学方法教育,不能很具体,更不能影响知识教学,而是从整体上指导教学。具体来说,应该很好地把握其模糊性程度,在潜移默化中,让学生体验科学知识的构建过程、感受科学方法的思想内涵。

一、介绍化学史实,渗透科学方法教育
       
        化学教材,由于受到篇幅限制,往往不介绍知识产生的历史背景,略去了化学家曲折复杂的思维过程。在教学中,教师可以根据教学情况和获得知识所应经历的思维路径,补充必要的素材和思维环节,让学生体验化学知识的产生和发展、以及解决具体问题的思维过程,使学生在不知不觉中,学习到化学家们如何发现问题、研究问题、解决问题的科学方法。
        例如,在“原子结构”知识的教学中,我介绍了前人对原子结构认识的五个阶段,让学生联想出当年科学家们在研究原子结构的过程中,是如何应用假说方法、模型方法、实验方法的。
        又如,在讲授元素周期表时,我并不是把课本上的结论直接交给学生,而是首先简要介绍三元素组、八音律、达耶尔的元素性质出现周期性变化的见解,着重强调门捷列夫在排列元素周期表时,最先是依据元素原子量的递增。如此这样真实地展现一个伟大规律的发现过程,目的是让学生能够体会到:化学知识的产生和发展,是一个需要利用科学的思维方法,不断发现、不断扬弃、不断深入、不断向客观真理逼近的过程。
       
        二、强调直觉思维,渗透科学方法教育
       
        直觉思维,不同于逻辑思维,它是采用“跃进、越级、走捷径”的方式,往往都是当事人借助想象、图像和灵感。
        科学研究表明,直觉思维,是科学发现的一种重要方法,是创造型人才的基本素质。化学教学中有许多内容可以启发、培养学生的直觉思维。
        例如:在有机化学教学中,我简要介绍了德国化学家维勒“冲破生命力”论的精彩实验,描绘了凯库勒在梦中获得苯环结构的奇特经历;在物质结构的教学中,引导学生由物质的宏观性质,通过想像,初步推断微观粒子的排列及其运动变化,并运用模型和实验,加以验证。
       
        在例题教学中,我选择一些有代表性的推断题,向学生示范,在解题过程中应该如何运用已经积累的知识和经验,进行直觉思维。
        显然,如果教师长期对学生进行直觉思维的启发和培养,就能有效激发创新意识,培养创新思维,使学生的思维能力不断跃升。
       
        三、重视化学实验,渗透科学方法教育
       
        化学,是一门实验科学。许多化学概念、化学理论,都是通过对实验现象和测量数据的观察、分析后,再经过整合、提炼而获得的。
        在教学中,教师要高度重视化学实验,充分利用演示实验和学生实验,培养学生的观察方法、测定方法、记录方法、实验条件控制方法等,将演示实验改为学生实验,将验证性实验改为探索性实验,在实验中渗透科学方法教育。
        例如,在“化学反应速率的影响因素”的教学中,我把学生实验“硫酸与硫代硫酸钠溶液反应”,安排在新课教学之前。先发给学生必要的仪器、药品和下列表格:

在让学生根据要求认真完成实验,并作出真实记录后,要求学生思考:
        分析上述实验的现象和数据,你得出了什么结论?学生得出:硫代硫酸钠溶液的浓度不同,与相同浓度硫酸反应时出现浑浊的时间长短不同。紧接着,我又启发学生思考:
        这个结论与化学反应速率有何联系?此时,绝大多数学生茅塞顿开,明白了我的目的,很快得出了正确结论。这时,我又追问学生:
        怎样才能知道温度对化学反应速率有无影响、怎样影响呢?在我的启发下,同学们纷纷议论,并提出了自己设计的实验方案(略)。
        按照以上教学设计,不仅圆满地完成了本节课的教学任务,而且对同学们进行了“提出问题——设计方案(表格化)——实验、观察、记录——分析比较——得出结论”这一重要的科学方法教育。
       
        四、暴露思维过程,渗透科学方法教育
       
        为了渗透科学方法教育,在教学中,教师应该充分暴露自己的思维过程,而不能满足于把现成的知识结论、解题方法直接交给学生。要让学生能够学习到教师是如何观察问题、分析问题和解决问题的。
        在基本概念教学中,教师可以把概念的形成过程,作出简要讲述,让学生了解科学家是怎样通过对事实材料的分析、比较、抽象、概括,然后形成科学概念。例如:
        学习“同分异构体”这一概念时,我先向学生介绍:分子式C5H12的戊烷,在某些物理性质上存在差异,使人们想到戊烷分子可能因为存在结构上的差异,导致出现性质差异,从而提出了新概念“同分异构体”。后来,我又让学生自己尝试运用合适的语言描述什么是同分异构体,并解释“同分、异构”的具体含义。实践证明,这样的教学方式,深受学生欢迎。
        在“基本理论”教学中,教师要始终将“揭示矛盾——提出问题——分析问题——解决问题”作为主要思路进行教学,让学生知道“怎样提出问题、如何解决问题、怎样得出正确结论”,以及在解决实际问题时,又是如何运用这些理论的。如此坚持,学生的化学科学素质,必然能得到显著提高。
       
        在“元素化合物”教学中,首先教给学生学习元素化合物知识的一般方法:“结构——性质——用途——制备”,并由此推理类比一类物质,体会理论的指导作用,从而使学生减轻记忆负担、掌握学习方法、提高思维能力。
        在“例题习题”的教学中,教师更要注重充分暴露自己的思维过程,使学生与自己的思维同步,让学生直接看到自己如何读题、审题、解题,有时还要故意引导学生进入命题者设计的“陷阱”,让学生误入“圈套”。只有这样激发学生主动参与、积极思考,学生才能获得分析问题、解决问题的科学方法,才能促进思维能力的发展,有效提高解题能力。
        总之,掌握科学方法,是学生学好化学、提高科学素质的重要途径;而科学方法的获得,又不是一朝一夕就能完成。教师应该适当拓展化学知识中深藏的思想方法,在每节课的教学设计中,将科学方法教育,作为教学目的和要求的内容之一,针对不同的教学内容,进行不同的科学方法教育,避免随意性和盲目性,确保科学方法教育能够真正落到实处。
        参考文献:《三元素组和八音律》
                         《凯库勒的梦中发现之谜》
       
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