在学中做在做中学——例谈化学教学中的科学方法教育

章国华

(江苏省连云港高级中学 222002)

科学方法是人类在认识和改造世界过程中遵循或运用的、符合科学一般原则的正确方法.科学方法是科学的灵魂，是人类智慧的结晶.科学方法与科学知识相伴而生，在化学教学过程中不仅要进行知识的传授更应注重对学生进行科学方法的教育.

一、在学中做——寓科学方法教育于知识学习之中

在学中做，指的是科学方法的教育应与学生对化学知识的学习两者有机结合起来.科学方法的教育不能脱离具体的化学知识，不能空谈科学方法，而应将科学方法渗透在知识学习之中.

教师在教学过程中要有意识地对学生进行科学方法的教育，寓科学方法教育于知识学习之中，这样学生就不是空洞的学习科学方法，而是应用科学方法，把科学方法作为学习的工具，在具体的实践中学习并使用科学方法.

例如，在学习金属钠的性质时，笔者采用基于事实的推理、论证、实验验证的思路设计教学，片段如下：

师：展示一瓶金属钠并告知金属钠的保存方法，仔细观察，由金属钠保存在煤油中这一现象，试推测金属钠有何物理、化学性质？

生：白色固体，密度比煤油大，不溶于煤油，与煤油不反应，应能与氧气在常温下反应等.

师：特殊的保存方法，煤油起到了隔绝外界环境的作用，推测钠在常温下能与氧气反应，说明金属钠性质非常活泼，那么还有哪些事实能证明你的推测呢？

生：金属活动顺序表.

在上述教学过程中，教师通过一系列有层次的问题引导学生进行观察、推理、论证，使学生在学习化学知识的过程中也接受了科学方法的教育.教师在教学过程中可以根据所授知识的特点并结合教学实际积极创设情境，或有意训练或潜移默化，使学生逐渐接触、了解、认识、掌握一些基础的科学方法，在此基础上引导学生应用科学方法来进行化学知识的学习，最终提高学生的科学素养.

二、在做中学——通过“做科学”来学习科学方法

在做中学指通过教学内容的设计让学生作为发现者、研究者来进行科学研究，通过“做科学”来学习科学方法.

例如，在学习气体摩尔体积、阿伏伽德罗定律时，笔者将“阿伏加德罗定律”设计为科学发现的教学模式，引导学生运用观察、抽象、假说、验证等科学方法发现规律.片段如下：

师：用霍夫曼电解水装置进行电解水及电解饱和食盐水实验，观察不同时间气体体积变化，比较氢气和氧气及氢气和氯气的体积关系

生：氢气与氧气的体积比约为2∶1，氢气与氯气的体积比约为1∶1

师：对照两个方程式中氢气与氧气及氢气与氯气的物质的量之比，你能得出什么结论？

生：氢气与氧气的体积比与物质的量之比相等均为2∶1；氢气与氯气的体积比与物质的量之比相等均为1∶1

师：至此，你有怎样的发现，其中是否有一定的规律呢？

生：气体的体积之比等于物质的量之比.

师：如果气体在不同的温度和压强下比值还是否相等？

生：气体体积和温度、压强有关，同温同压下，不同气体的体积之比与物质的量之比相等.

师：这个结论是否正确呢？是否适用于所有的气体呢？固体、液体是否适用呢？你如何验证？

生：积极思考，体积、物质的量都是对物质多少的描述，可计算验证.

生：展示计算结果，归纳总结.

生：同温同压下，1mol不同的固体、液体体积相差较大，而1mol气体的体积数值非常接近.说明上述结论只能适用于气体，即同温同压下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比.

师：引导学生阅读教材中相关内容，并做出解释.

生：影响液体、固体体积的主要因素为微粒数目和微粒大小，不同液体、固体的微粒大小不同，所以等物质的量的液体或固体的体积差别较大.

生：影响气体体积的主要因素为分子数目和分子间距.当温度压强一定时，不同气体分子间距可看作是相等的，这时影响气体体积的因素仅为分子数目，所以气体体积与分子数目成正比关系.即同温同压下，气体的体积与分子数目及气体的物质的量成正比关系.

师：表1中1mol气体在1.01×105Pa、273K 时体积均约为22.4L，其他气体是否也如此呢？为什么？

生：1.01×105Pa、273K 时即温度、压强一定，此时不同气体分子间距可看作是相等的且有确定的值，所以1mol气体在1.01×105Pa、273K 时体积有确定的值，约为22.4L.

从对实验事实的观察分析中敏感的发现可能具有的规律，再经过合理的假说、验证，最终寻求理论解释的过程中，学生自己发现了阿伏加德罗定律，对科学方法有了具体的认识，体验了科学发现的乐趣，感受了科学方法的魅力.

在“阿伏加德罗定律”的教学中，从提出问题开始到解决问题为止，学生始终处于积极思考、积极探索的学习情境中，将学生学习知识的过程转化为发现知识的过程，变学科学为“做科学”.

在“做科学”的过程中学生体验了较为完整的科学探究过程.在这个过程中学生接触并运用了各种不同科学方法，加深了对常用科学方法的理解和掌握；在“做科学”的过程中还培养了学生的问题意识、严谨求是的科学态度；最重要的是在“做科学”的过程中训练了学生科学的思维方法即如何去发现问题、解决问题.对学生进行科学方法教育，提高学生的科学素养最终是让学生能运用科学方法解决实际问题，能从事力所能及的研究，而“做科学”的过程则是一种提前预演.

通过“做科学”来学习科学，可以有效地激发学生的学习兴趣，使学生积极主动的参与到学习过程中去，促进学生学习方式的转变，进而培养学生的创新精神和实践能力.教师在教学过程中需转变教学观念，多尝试，多实践，多反思，将知识传授设计成发现式教学模式，变学科学为“做科学”.

“在学中做，在做中学”，是在化学教学过程中对学生进行科学方法教育的具体做法，强调将科学方法教育与化学知识的学习相结合，将科学方法作为化学学习的工具，在学习中应用，在应用中学习.

在高中化学的教学中，结合教学实际适时对学生进行科学方法的教育不仅使学生知道知识本身是什么，而且知道知识是如何获得的.在分析知识的产生和发展的过程中，不仅优化了知识的学习过程，同时使学生获得科学方法的教育，养成了科学的态度，最终提高学生的科学素养.