如何在化学课堂教学中培养学生的科学素养

刘在华

摘要：本文简要分析了化学学科素养的涵义、化学学科观念生成的有效途经以及化学学科能力生成的有效途经。以期能有利于培养学生的科学素养。

关键词：科学素养；化学观念；化学能力

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1992-7711(2014)07-0068

一、化学学科素养的涵义

1. 化学观念：化学观念是从化学的视角，阐述对自然、社会与化学学科的存在与发展的最基本的看法。化学观念包括化学术语和化学学科的基本观点以及理解化学是什么，化学有什么用，如何用等；它包含了对科学、工程、技术的一种意识；强调了化学与人的关系和化学作为一个载体的作用。

2. 化学能力：化学能力属于综合能力的种类，我们将化学能力分为对化学的认知策略、化学智慧技能、化学实践方面的动作技能三个部分。

二、化学学科观念生成的有效途经

1. 立足社会事实，形成化学的基本观念

从大的方面来看，它涵盖了“公众的科学素养问题、化学与社会的关系问题、环境保护与新型绿色化学问题、化学发展史与认识的问题”，也包括为什么要学好它、如何用化学的问题。

在课堂教学中，教师要确立大教育观、确立学习化学是提高修养的一个方面的观念；要充分引入社会事实资料，与衣、食、住、行等密切结合，不断深入；要思路开阔、眼界远大。

2. 解决冲突观念，形成化学的本质观念

(1)把握化学概念教学的关键点：化学概念本身是将化学现象、化学事实经过比较、综合、分析、归纳、类比等方法抽象出来的理论知识。它反映着化学现象及事实的本质，是化学学科知识体系的基础。笔者认为，在课堂设计中，如何站在学生固有知识的层面上，认真思考学生的知识结构，找方法以实现宏观、微观、符号三重表征的形成与融合，以及想方设法地解决已有知识与实际本质知识的冲突。

(2)强化对化学物质世界的观念与认识：化学基本观念中包括原子守恒、能量守恒、电荷守恒、电子守恒等守恒观念；包括物质的变化观、组成和结构的主因观、物质性质的主导观、反应限度观、原子经济性观和持续发展观。

在课堂教学中，需拓展视野、重视联系，统筹安排及早培养，联系实际渗透观念，并适当安排一些习题强化这些观念。

三、化学学科能力生成的有效途经

1. 认知策略——创新课程设计，激发求真精神

“教”与“学”要和谐地统一起来。在讲究教的方法的同时，更多地考虑学生学的策略，注重教师与学生的认知策略的统一，不断学习并掌握学习的一般性策略，使学生自如地运用对比、演绎、假设等方式来分析问题和解决问题。

激发学生的求真精神，是学生具有可持续学习兴趣的重要动力，同时也是学生认识自然与社会的基本出发点。在理论教学上，许多问题在不经意间都能激起学生学习科学的热情，从而实现思想与学习行为上的统一。例如：(1)在完成钠与水反应的实验后，学生可能提出钠能浮在水面上不能说明钠的密度比水小；(2)教师写出一个关于水的电离方程式，学生提问，难道不能电离成氢离子和氧离子？(3)用浓硫酸与乙醇反应制乙烯的实验的同时，将气体通入溴的四氯化碳溶液，这里使溶液褪色的一定是乙烯的作用吗？也可能是SO2；(4)铜与浓硫酸反应，黑色物质、白色物质是如何形成的？(5)由学生制乙烯的实验，乙醇的沸点是78℃，为什么可以加热到170℃？

教师不能过分地强化主要现象、忽视次要现象，不能回避不安全因素和过分强调规范，要让学生体验化学，从体验中求真。

2. 动作技能——强调探究过程，增强合作能力

手动才能心动，在玩中学、做中学、思中学，尽可能地给学生提供更多的探讨问题和实践的机会以及合作学习的机会。

(1)让学生掌握一般探究思路，重视科学过程，强调科学方法。形成规律，建立模式，由普遍到特殊。

科学探究的一般过程是：问题——假设——计划——事实——检验——交流，同时需要提供一定的学习模式，建立一定的常规思维方式。

(2)让学生自由组合成实验小组合作对象，面向全体学生。如对于氯气这一堂课，易懂，学生易于自学。从制氯气的原理到性质及相关实验都可以层层推进，所以可以由学生在生生交流中得到解决。

(3)巧妙设置问题情境，引发探索热情。举例：①如何除去二氧化碳中少量的二氧化硫杂质？反过来又如何解决呢？②检验SO42-时，提供试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、氯化钡溶液、硝酸钡溶液，有哪些方案？哪种方案最合理？③如何从环保的角度，设计如何用铜制硝酸铜的方案？

(4)总结实验设计技术的规律，学会举一反三。首先，理解如启普发生器的各种简易图、常见安全装置等等。其次，掌握一般的实验技术路线，以利于学生更好地解决探究过程中遇到的各种问题。

3. 开发创造思维，强化创造素质

创造性是一种再生性思维。首先，发散思维是创造力提高的重要思维方式。

高中生已具备了一定的化学能力，尽可能地放手让学生自行解决问题或自由地提出问题。如在复习铝章节时，突破原有知识网络式的总结，让学生分组讨论：写出如何制备Al(OH)3的可能方法。结果，有的小组竟然写出了12种方法。

其次，把握教学时机，使学生充分开动脑筋。提出一个问题固为重要，但教师要在引导学生提出问题的同时，还要注意引导学生掌握解决问题的方式、方法。教学中要充分把握教学时机，让学生自主学习，并通过自主学习过程，让学生在教师引导下去自主体验、探究、理解并形成观念。

实例：(1)复习到亚铁离子的性质，问题引入苹果削皮后，颜色有什么变化，可能的原因是什么？讲到维生素C，学生问到，维生素C有什么化学性质，结构如何？笔者让学生查阅资料，从结构得出结论。之后，反问学生，你现在知道它的性质了，假如你不知道它的这些化学性质，如何验证它可能有的结构呢？(2)卤素间单质的氧化性强弱的教学，让学生根据原理自行设计实验，有的学生设计非常合理且有创造性；(3)在铝的教学中，让学生将铝条放在硝酸汞溶液中浸过，并放在表面皿中，再滴入NaOH溶液，“白毛”为什么消失了？再滴一两滴盐酸溶液，又有什么现象？为什么？铝的两性问题在微型实验的操作中很容易得到了解决；(4)关于溶液的酸碱性与PH值、溶液浓度的关系教学时，安排了这样的训练题：将PH=3的盐酸稀释为原溶液体积的10倍，求溶液的PH值，之后继续问：稀释100、1000、10000、100000倍呢？通过学生的计算，部分结果与实际发生了冲突，进一步强化了知识形成要以实际为基础。(5)从看似一个简单的计算题：足量的铜与一含溶质1mol的浓硫酸混合并加热，问能产生二氧化硫多少摩尔？让学生解决了之后，可能会有几种答案，哪种是合理的呢？

化学观念的有效生成，并不是一挥而就的。首先，教师的头脑中必须要有新课程、新理念。其次，教师平时要注意搜集成功的案例，丰富自已的课堂，让学生从实践中出真知，让学生善于发现问题、讨论问题，得出事实的本质，从而逐步提高学生的化学素养。