论高师化学实验在培养学生科学素质中的重要作用
2000-02-02陆国志梁慧姝
陆国志 梁慧姝
一、化学实验是学生获得、检验、巩固化学科学知识的重要手段
在化学科学认识中,不仅许多新现象、新事实的发现来自化学实验,而且许多化学基本概念,化学定律、原理,化学科学理论也都源于化学实验。所以,化学实验是化学知识的源泉和洞察化学世界的窗口,是学生获得化学科学知识的重要手段。遵循人类认识的一般规律,在化学教学中,为了帮助学生形成并理解抽象的化学概念和基础理论,必须通过实验为学生提供丰富的感性认识,然后通过对实验对象和事实的分析、概括、推理、判断、科学抽象等逻辑思维方法,达到对学习对象的本质和规律性的认识,从而形成化学概念和化学基础理论,获得相应的化学科学知识。
由于化学实验本身具有客观性、普遍性和直接现实性,所以,化学实验又是学生检验和巩固所获得的化学科学知识的重要途径。化学实验的客观性,为学生检验所获得的化学科学知识提供了客观依据;化学实验的普遍性,为学生检验所获得的化学科学知识减少了不必要的重复;化学实验的直接现实性,把学生获得的化学科学知识这种观念性的东西转化为直接现实的东西。高师化学实验教学中的化学科学知识的检验过程,同样也是化学科学知识的理解巩固过程。因此,我们说,化学实验是学生获得、检验、巩固化学科学知识的重要手段。目前,高师化学教学中的实验,多半按分支学科独立设置,在教学内容及编排上,与理论教材匹配,也主要体现对理论教学中的化学概念、原理、理论等的检验和巩固上,由此导致高师化学实验课程体系中验证性实验的泛滥。我们认为,不能只从这个视角来认识和对待化学实验的作用,应从更广阔的范围发挥化学实验在学生科学素质培养中的全面功能。
二、化学实验可以帮助学生形成熟练的科学技能,提高技能素质
化学实验中的技能可分为解决化学实验问题的动作技能(操作技能)和运用实验方法论的心智技能。技能的形成和发展是以知识为基础的,技能是在掌握和运用知识的过程中形成、发展的,而实验又是获得科学知识的重要渠道,是掌握和运用科学知识的实践过程。所以,实验是学生获得科学技能的最佳途径。通过化学实验主要应使学生形成:化学实验操作技能,设计实验技能,运用实验方法论解决化学实验问题的技能,获取信息,加工、处理信息的技能,完成实验报告的技能,实验教学技能,以及初步的科学研究技能等。化学实验这种特殊的实践活动对学生科学技能形成的作用,是任何教学形式和方法所不能比拟的。
三、化学实验为学生提供了掌握科学过程和科学方法的有效训练途径
化学实验是化学科研的一种重要方法。科学研究的一般过程是:提出要解决的问题一收集有关的资料和事实一整理加工资料和事实一科学抽象一得出结论或规律性认识一应用于解决问题的实践中。高师化学实验几乎是在实验室中进行的学生分组实验,他们在教师指导下,在实验这种实践认识活动中体现出很强的主体性。学生通过亲自完成实验,可以在寻求化学问题解决的过程中,主动摸索、掌握化学科学研究的一般过程,寻找到解决化学问题的正确途径。同时,通过化学实验,能使学生掌握观察、测定、实验条件的控制、实验记录、数据的分析和处理等跟化学有密切联系的各种科学方法。在解释现象和分析实验结果的过程中,学会运用比较、分类、归纳、概括、分析和综合等逻辑思维方法。
四、化学实验有助于培养学生的科学能力
在化学实验过程中,实验、观察和思维三者始终是联系在一起的。观察是认识事物、获得知识、发现问题的源泉,实验离不开观察;同样,在实验进行的全过程中,从实验仪器的选用、连接和安装到试剂的取用、实验条件的控制等,也都离不开思维对操作的支配作用。同时,实验活动主体的化学实验技能水平,又会影响和制约观察和思维活动向实验主体所期望的方向进行,促进观察思维能力的提高。其次,学生在化学实验过程中准确地记录实验现象和事实,运用逻辑思维方法对所获得的实验信息进行加工处理,可以培养学生获得、加工、处理信息的科学能力。第三,学生在探寻实验问题解决的过程中,会自觉不自觉地运用已有的知识、技能和方法,去挖掘和研究问题解决的途径,不断地提出新设想、新方案,甚至对实验的某些环节、步骤、操作及装置、设备等提出改进、改造的设想,这正是学生的创新能力在实验活动中的具体体现。因此,化学实验有助子培养学生的科学能力。
五、化学实验是对学生进行科学中的九文精神教育的重要内容和有效途径
化学教学中的实践活动,对学生来讲是一个由来知到已知的问题解决过程。学生通过亲手实验,除了对自然界物质形态及变化的多样性、物质问相互转化,以及物质结构和自然关系的层次性、周期性和可变化性的认识外,还能结合现代科学发展的跨学科特点,从科学与人、科学与社会、科学与自然、科学与环境保护、人与自然的协调关系上受到深刻的启迪。使学生逐步确立自然界是辩证发展的唯物主义观点,学会一些认识科学、认识自然的基本方法,养成关心人类和保护自然界的习惯,认识科学技术的社会进步意义和时代价值。学生通过亲自完成实验,可以切身感受到化学理论知识对实验的指导作用,自觉养成一丝不苟、精益求精,严格按照规程进行操作,对实验现象和实验结果作出科学的分析和解释的科学态度。实验过程中会遇到许多困雉、挫折甚至失败,这可以培养学生的探索精神和毅力,使他们领会到科学态度、科学精神、科学品质在科学成就中的动力价值。
高师化学实验对学生科学素质培养的作用是显而易见的,从整体的观点研究高师化学实验教学系统运行中学生的科学素质培养问题,将对高师化学教育专业面向2l世纪,实施全面素质教育,培养适应社会主义现代化建设需要的中等化学教育人才产生深远意义。
作者单位:四平师院化学系
(四平136000)
责任编辑:黎立