瑞士中学化学课程纲要解析及启示
2013-08-15刘伟
刘 伟
(大连教育学院 学习质量监测中心,辽宁 大连 116021)
瑞士中学化学课程纲要解析及启示
刘 伟*
(大连教育学院 学习质量监测中心,辽宁 大连 116021)
在解析瑞士化学课程纲要中的课程目标、课程内容和教学方法的基础上,分析瑞士化学课程的特点,指出在化学课程中应该如何培养学生的科学素养和创新能力,以适应我国化学课程改革的需要。
瑞士;中学化学;课程纲要;科学素养;创新能力
瑞士能够成为获诺贝尔奖人数占总人口比例最高的国家[1],与瑞士民众高水平的科学素养与创新能力有关。化学教育作为科学教育的重要组成部分,在培养学生科学素养和创新能力方面起着至关重要的作用。
瑞士化学课程纲要是指导中学化学教育教学的纲领性文件,反映国家对中学阶段学生化学学习的基本要求,是指导教师进行化学教学的重要依据。瑞士中学化学课程包括基础化学和选修化学。基础化学是为九、十和十一年级学生开设的必修课,所有的学生都必须学习。选修化学是为十一、十二年级学生开设的选修课,学生可以根据自己的爱好和将来所学专业的要求进行选择。由于教育体制的原因,瑞士各州的化学课程纲要的主要内容相同,但在表述上略有不同。本文以瑞士伯尔尼州的《化学课程纲要》[2]为例进行分析。
一、课程纲要的基本内容
1.课程目标
通过基础化学课程的学习,学生能够获得关于无机物和有机物的结构、性质以及它们之间相互转化的化学基础知识;能够利用化学模型对所发生的化学变化在分子、原子的水平上给予解释;学会科学探究方法;了解化学过程对人类生存和发展的重要意义;为学生学习自然科学、技术和医学提供必要条件。具体目标如下:(1)理解有关通过提出问题、假设和可重复实验获得自然科学知识的学科基本方法;(2)能够准确观察实验现象,并结合化学模型对所观察到的现象进行分析和解释;(3)能够使用化学语言和化学方程式进行表达;(4)能够结合日常生活经验和实验结果,理解相关的化学理论知识;(5)能够根据实验方案独立完成实验,发展独立解决实验问题的能力;(6)能够理解与化学相关的环境、原材料、能源和营养等方面问题的科学含义,并能够对有关问题提出合理的个人观点;(7)了解化学与其他自然科学和社会科学之间的相互关系;(8)意识到化学的发展要考虑物质和环境因素。
选修化学的课程目标是基础化学课程目标的进一步强化。在知识与能力方面增加了定量的要求;在态度方面要求学生充分认识解决人类面临问题,跨学科知识是必要的。
2.课程内容
基础化学课程内容是以化学学科理论为中心编写的,强调结合学生的日常生活经验和实验数据来理解化学理论知识。具体内容根据学生的心理特征分年级(学段)以主题的形式呈现。九年级主要学习最基本的化学实验和基础知识,如物质的分类、性质、分离;化学变化中的物质与能量转化及其规律;物质的结构与元素周期律。十年级主要学习有关化学的基本概念,如化学键、物质的量、化学反应速度、化学平衡;有关酸碱知识;最基础的有机化学知识,如碳氢化合物的分类、命名、同分异构体及其性质。十一年级学习氧化还原反应,进一步学习有机化学知识如天然产物的官能团与有机化学反应类型,学习蛋白质、碳水化合物和 DNA等生物化学基础知识。
选修化学是建立在基础化学的知识和能力基础上,在加深和加宽知识的同时,加强实验教学,通过实验学习化学学科基本方法。选修化学课包括两部分内容,一部分是必修内容,包括酸碱、氧化还原反应、化学平衡和化学反应速度,是对基础化学部分内容的加深;另一部分是选修内容,涉及跨学科的内容,包括有机化学续篇、无机化学、技术化学、生物化学续篇、量子化学、分析化学、环境化学,学生需要在这7个主题中选择2个学习。选修课程加强了实验教学,学生有更多的机会在实验室中通过自己的独立实验获得化学知识。
3.教学方法
化学课程纲要对中学化学教学方法提出明确要求,具体包括以下几个方面:(1)化学课程教学要把对宏观现象的准确观察与通过抽象的模型对微观世界解释相结合的方法来进行。(2)在化学课程的实施过程中,学生自己独立做实验是必不可少的,学生要能够利用简单的实验设备进行实验。对实验中产生的问题提出自己的假设,并通过进一步的实验来验证,学会科学探究的方法。(3)学生日常生活中的许多现象可以通过模型进行合理解释,作为一种比较安全的工具,化学模型对于解释我们的物质世界具有很高的价值,应该充分发挥化学模型在化学教学中的作用。(4)复杂的物理课题如能量、玻尔兹曼分布、放射性、气体定律、熵、电极电位等概念有必要在化学课上进一步扩展和加深。(5)遵循认识的螺旋式上升的规律,对于重要的内容,从多方面去讲授,不断增加复杂程度,让学生从不同的角度去理解。(6)对于化学专业语言方面的训练可以通过阅读专业文献进行练习。
选修化学的特点是重视实验,要求学生在实验中学习相关的知识和方法,部分内容需要学习高水平的实验方法。另外在教学形式上也与基础化学有所不同,除了正常的课堂教学外,也可以到相关的科研基地和工厂做必要的和有价值的学术考察;选修化学为学生从事技术工作奠定基础,课程是以问题为中心编制,教学目标涉及跨学科的知识,注重加强学科间的沟通。
二、课程纲要的特点
1.关注化学实验
瑞士化学课程纲要在课程目标、课程内容和教学方法等多方面强调化学实验的重要性,对不同年级的化学实验提出明确要求。九年级要求学生熟悉实验室的环境,掌握安全工作的注意事项,主要学习实验室的安全守则、警告和警告标志,煤气燃烧器等实验室基础设施的操控和使用,同时学习称重、温度和体积的测量等简单实验操作;十年级要求学生学会实验室常用的实验方法,同时能够通过实验室的工作加深对化学课中所学知识的理解;十一年级要求学生通过实验获得化学知识,包括在实验中发现问题,提出假设,并通过可重复实验进行验证。
瑞士化学课程纲要把化学实验看成是化学课程不可缺少的重要组成部分,重视化学实验。这一点与我国的课程标准[3]的要求是一致的,但是侧重点不同。我国化学课程标准要求学生“获得有关化学实验的基础知识和基本技能,学习实验研究的方法,能够设计并完成一些实验。”关注的是学生通过实验学到了什么,强调的是结果。这样学生能够获得比较扎实的化学实验基础知识与基本技能以及实验能力。而瑞士则要求学生“通过实验获得化学核心知识,包括在实验中发现问题,提出假设,并通过可重复实验进行验证”,强调学生在实验中发现了什么,关注的是过程。这有利于发展学生的探究能力和创新精神。
2.注重学生科学素养的培养
瑞士化学课程核心是让学生在掌握化学核心知识的同时,学会获得化学专业知识的方法,并能够根据所学的化学知识解决生活中的问题,对环境、技术、能源和营养等领域的问题提出合理的观点。其目的是通过化学课程的学习,提高学生的科学素养,以适应知识不断增长的需要。
为了实现这一目标,课程内容设计强调联系学生的生活实际,体现化学与生活、环境、原材料能源和营养等方面的密切关系,让学生在真实的情景中体验化学的魅力,用所学的知识解释生活中的现象。为了使学生具备解决实际问题的能力,需要构造跨学科的知识结构。瑞士的课程纲要一直强调跨学科知识的重要性,注重化学知识与其他自然科学和社会科学的联系,加深认识化学知识的社会价值。提供实验条件,让学生在实验中获得化学知识,逐步学会科学探究的一般方法。教学以问题为中心,让学生认识到包括化学知识在内的自然科学知识是永无止境,必须不断地提出问题,解决问题,养成终身学习的习惯。
三、启示
瑞士化学课程纲要与我国化学课程标准相比较除共同点外,还有一些独特的值得借鉴之处,如:如何培养学生的科学素养。
瑞士化学课程从课程实施的各个方面入手培养学生的科学素养,提高创新能力。在化学知识的教学中,让学生了解知识的来龙去脉,了解科学家是在面临什么样的问题时建立的这个知识;这个知识能够应用到什么情景中,解决什么问题。让学生根据科学家建立知识的思路去学习,培养学生的化学学科思想方法,提高科学素养。
学习知识的目的是为了应用知识解决实际问题,而理解是应用的前提,要充分发挥化学模型和多媒体手段在帮助学生理解知识方面的作用。化学模型和多媒体都具有安全、方便等特点,多媒体化学实验模拟对于演示危险实验和不规范实验操作带来后果等方面有其独特的优势;化学模型在帮助学生在分子、原子水平上理解物质世界具有很高的价值。在教学过程中,应充分发挥化学模型在解释物质世界方面的作用。
化学实验功能发挥的基础,是学生亲手做实验,因此,要给学生提供实验条件,让他们有机会独立完成化学实验,实验中全面准确地观察实验现象,实事求是地做好实验记录;对实验中出现的异常现象和发现的问题要认真思考,提出解决方案,必要时,可以通过补充实验进行验证。增加探究实验,根据教材内容和实验条件,向学生提出具有实际意义和探索价值的问题,让学生在思考和讨论的基础上,提出解决问题的思路,设计实验方案,进行实验,通过分析实验数据,得出结论。让学生在实验中体验科学发现的过程,提高学习化学的兴趣,培养科学素养和创新能力。
[1]瑞士人获得诺贝尔奖的比例最高[EB/OL].[2012-09-22] http://www.swissinfo.ch/chi/detail/content.htm l?cid=7422036
[2]Erziehungsdrektion des Kantons Bern.Lehrplan Gymasialer Bildungsgang 9.bis 12.Schuljahr[M].2009:149-159.[2012-07-22].http://www.erz.be.ch/erz/de/tools/suche.html?kantonsverwaltung=1&query=lehrplan+21&jump=30&_charset_=UTF-8().
[3]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003:7.
[责任编辑:惠人]
G639.3
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1008-388X(2013)01-0030-03*
2012-11-16
刘伟(1962-),女,吉林梨树人,副教授。