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关于“赞赏化学意识”培养的思考

2019-01-03周忠辉陈进前

化学教学 2019年12期
关键词:学科核心素养

周忠辉 陈进前

摘要: 说明“赞赏化学意识”的内涵与发展机制。通过普通高中理、化、生课程标准的对比,指出“赞赏化学意识”是化学学科核心素养的重要组成部分,是化学学科核心素养落地的前提条件。提出“赞赏化学意识”培养的有效策略: 基于学生情况与教材情况制定教学目标,围绕教学目标选择教学情境、设计教学活动,教学过程中突出化学之美、化学之用、化学之趣与化学之理,让学生在课堂学习过程中感受化学学科的美好、有用、有趣与有理,体会化学学科的重要价值,认识化学学科对社会发展的重大贡献。

关键词: 赞赏化学意识; 学科核心素养; 科学态度与社会责任; 价值目标

文章编号: 1005-6629(2019)12-0021-05            中图分类号: G633.8            文献标识码: B

化学在社会上的名声不是很好,“化学污染”“化学毒品”“化学炸药”“化学添加剂”等词汇普遍使用,公众常常将化学与一些负面消息联系在一起。对这一现象,化工专家金涌院士表达过担忧:“民众对从事化工产生偏见,家长和学生对学习化工产生恐惧,如不能及时解决这个问题,必将对我国化工学科教育和化工产业进步产生难以挽回的负面影响。”另外,高中化学学科核心素养是高中学生发展核心素养的重要组成部分,是学生终身学习和发展的重要基础[1],对化学学科的偏见将影响学生学习化学的积极性,进而影响化学学科核心素养的形成,最终影响学生的未来发展。由此可见,谈“化”色变的广泛流行对化学学科的持续发展和学生的未来发展都会产生不良影响,“赞赏化学意识”的培养任重道远。在中国知网以“赞赏化学”为主题词进行快速搜索,共有5个结果,龙福华在高三电化学复习过程中将“赞赏化学对社会发展的重大贡献”等内容作为学案构建目标之一[2]。王凌静在教学案例中将“感受并赞赏化学对改善人类生活和促进社会发展的积极作用”作为教学目标之一[3]。唐克健等认为化学教学实践中学生情感、态度与价值观的培养就是要通过学生对化学课程的学习,让“学生关注与化学有关的社会问题,感受并赞赏化学对改善个人生活和促进社会发展的积极作用[4]。可见,部分教师已经在教学实践中对“赞赏化学意识”培养问题进行了有益探索,但尚未发现比较系统地论述“赞赏化学意识”培养问题的文章。笔者将对该问题的实践与思考总结如下,就教于同行。

1  “赞赏化学意识”的内涵与发展机制

1.1  “赞赏化学意识”的内涵

赞赏指赞美、赏识;意识是人的头脑对于客观物质世界的反映,是感觉、思维等各种心理过程的总和。化学学科知识作为研究物质、认识世界的工具,本无所谓好坏。但是人类运用化学学科知识时,产生的客观结果会有好坏之分;面对化学学科知识时,态度会有好恶之分。也就是说,我们的学生面对化学学科这个客观对象时,会有“贬损”“赞赏”等不同的心理过程。“赞赏化学意识”是指赞美赏识化学学科及化学学科的知识内容与思维方法的心理过程。

1.2  “赞赏化学意识”的发展机制

意識是一个古老而又难解的谜,就心理内容而言,意识意味着清醒、警觉、注意集中等;在行为水平上,意识意味着受意愿支配的动作或活动;在哲学水平上,意识是由思想、幻想、梦等构成的精神世界[5]。有专家认为个体意识的形成

可以分为三个阶段:“一是个体出生及其感受内外部刺激的阶段。二是接受刺激信息,转化成电信号,形成意识细胞阶段。三是意识产生阶段。当已形成的意识细胞受到刺激时,便会释放所储存的信息,从而产生意识和意识活动。[6]”由此可知,意识的产生主要受制于先天的遗传与后天的信息刺激。学生对化学的意识主要来自于与化学相关的刺激信号,如果刺激信号以正面为主,则“赞赏化学意识”得到发展;如果刺激信号以负面为主,则贬损化学意识得到加强,图1展示了“赞赏化学意识”的发展机制。

图1  “赞赏化学意识”的发展机制

2  “赞赏化学意识”与化学学科核心素养的关系

2.1  “赞赏化学意识”是化学学科核心素养的重要组成部分

在中学阶段,“理化生”是科学的代名词,三门学科有许多共通之处。高中物理、化学、生物学科核心素养条目中都有类似“科学态度与社会责任”的相关条目,体现了学科的价值追求(赞赏学科意识是学科价值追求的目标之一),具体内容如表1所示。对比可知,化学学科特别强调了“深刻认识化学对创造更多物质财富和精神财富、满足人民日益增长的美好生活需要的重大贡献”,希望学生能够在学习化学的过程中领略化学的魅力,赞赏化学的价值,而物理与生物学科类似表述的力度则要弱得多。

表1  学科核心素养价值维度的内容

学科核心素养具体表述

物理科学态度与责任在认识科学本质,认识科学·技术·社会·环境关系的基础上,逐渐形成的探索自然的内在动力,严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度,以及遵守道德规范、保护环境并推动可持续发展的责任感。主要包括科学本质、科学态度、社会责任等要素[7]。

化学科学态度与社会责任具有安全意识和严谨求实的科学态度,具有探索未知、崇尚真理的意识;深刻认识化学对创造更多物质财富和精神财富、满足人民日益增长的美好生活需要的重大贡献;具有节约资源、保护环境的可持续发展意识,从自身做起,形成简约适度、绿色低碳的生活方式;能对与化学有关的社会热点问题作出正确的价值判断,能参与有关化学问题的社会实践活动[8]。

生物社会责任基于生物学的认识,参与个人与社会事务的讨论,作出理性解释和判断,解决生产生活问题的担当和能力。学生应能够以造福人类的态度和价值观,积极运用生物学的知识和方法,关注社会议题,参与讨论并作出理性解释,辨别迷信和伪科学;结合本地资源开展科学实践,尝试解决现实生活问题;树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念,形成生态意识,参与环境保护实践;主动向他人宣传关爱生命的观念和知识,崇尚健康文明的生活方式,成为健康中国的促进者和实践者[9]。

对物理、化学、生物学科的课程标准全文以“赞赏”与“贡献”为主题词进行检索,再对贡献的具体含义进行甄别,挑选出学科对人类文明或者人类知识某项重大发展的贡献,统计出现次数见表2。“赞赏化学、体会化学科学对人类文明和社会发展的促进作用”“赞赏化学对人类生活和生产所作的贡献”“赞赏化学对社会发展的重大贡献”等论述突出了课标编制者对“赞赏化学意识”培养的重视。文本分析对比可知,普通高中化学课程标准对“赞赏学科意识”的要求要高于另外两门学科的课程标准。

表2  2017版课程标准文本中“赞赏”与

“贡献”两个关键词的呈现次数

主题词赞赏贡献学科对人类文明的“贡献”

基础学科都是人类文明的结晶,也是人类文明进步不可缺少的要素,对人类文明的发展都有巨大贡献。各个学科教师教学过程中都会通过引导学生认识学科的貢献,赞赏学科的价值,从而形成社会责任。但是,由于公众对化学学科的偏见,相对于物理、生物等学科中“赞赏学科意识”的培养,化学学科教学中更有必要重视“赞赏化学意识”的培养。在日常化学课堂教学中,广大化学教育工作者应该关注到这些差异,注意到赞美、赏识化学学科的重要性,认识到“赞赏化学意识”是化学学科核心素养的重要组成部分。

2.2  赞赏化学意识是化学学科核心素养落地的前提条件

“宏观辨识与微观探析”,阐述的是“宏微结合”;化学是变化之学,“变化观念与平衡思想”,阐述的是化学变化中的“变”与“不变”问题,化学变化中的“不变”,是相对不变,存在动态平衡。因此,这2条素养反映的是化学学科思维方式和化学学科思想。“证据推理与模型认知”反映的是化学学科思维方法。化学科学思维方式和方法属于化学科学认识范畴;“科学探究与创新意识”属于化学科学实践范畴;“科学态度与社会责任”重点强调化学科学的绿色应用和社会责任担当,属于化学科学价值范畴或化学科学应用范畴。基于此,可对化学学科核心素养的5条素养进行结构化,如图2所示[10]。

图2  化学学科核心素养结构

“实践→认识→应用(再实践)”符合哲学认识论的一般过程,化学学科核心素养的5个要素,不仅表明构成成分,而且还表明从化学科学实践到化学科学认识再到化学科学应用的素养形成与发展及其表现过程。由此可知,以化学的思维方法进行化学实践活动是落实化学学科核心素养的基本路径。

陈佑清等认为: 能动参与文化性活动是学生素养发展的基本机制[11]。就化学学科而言,“能动参与文化性活动”指学生能动地运用化学思维方法进行化学实践活动。因此,图2所示化学学科核心素养的形成过程面临一个新的问题,如何让学生“能动”地运用各种化学科学知识,参与各类化学科学实践,从而发展化学学科核心素养?

“能动”指个体面对外界或内部的刺激,通过思维与实践结合积极反应或应答,主动地、自觉地、有目的地、有计划地反作用于外部世界。能动的文化性活动指符合学生的需要和兴趣的活动。只有这样的活动,学生才有持久的、内在的活动动力,才能在活动中发展化学学科核心素养。如果某位学生对化学有偏见,对化学活动有顾虑,不能能动地参与学习活动,那么这些教学活动对这位学生就形同虚设。例如,某位学生因为担心氯气的毒性,不敢也不肯扇闻氯气,那么该学生在“扇闻氯气”的教学活动中就不会有化学学科核心素养的发展。因此,学生如果不能以正面的态度对待化学学习过程,而是谈“化”色变、躲之不及,那么化学学科核心素养的发展就成了无源之水、无本之木。从这个意义上说,“赞赏化学意识”既是化学学科核心素养的重要组成部分,也是学生发展化学学科核心素养的前提要素。图3体现了“赞赏化学意识”与化学学科核心素养之间的关系。

图3  “赞赏化学意识”与化学学科核心素养的关系

3  “赞赏化学意识”培养的有效策略

“赞赏化学意识”能否发展受制于学生接受的各类与化学相关的刺激信号,因此,让学生尽可能多地接受各类赞赏化学的刺激信号是“赞赏化学意识”培养的大原则。在教学过程中,如何更好、更有效地提供赞赏化学的信息呢?如图4所示,我们认为应该基于学生情况与教材情况制定教学目标,围绕教学目标选择教学情境、设计教学活动,教学过程中突出化学之美、化学之用、化学之趣与化学之理,让学生在课堂学习过程中感受

图4  课堂教学中“赞赏化学意识”培养的有效策略

化学学科的美好、有用、有趣与有理,体会化学学科的重要价值,认识化学学科对社会发展的重大贡献。

3.1  制定教学目标应该基于学生情况与教材情况

“赞赏化学意识”是化学学科核心素养的重要组成部分,是化学学科价值层面的教学与评价目标之一。相对于化学科学认识与实践层面的目标,价值层面的目标很容易失之笼统、流于形式,如何避免这种情况呢?通常讲“备课备两头”,分别指备学生与备教材,基于学生情况与教材情况有针对性地制定“赞赏化学意识”相关目标,可以让目标更加具体、更易达成。

意识是学生的心理活动过程,“赞赏化学意识”的培养目标一是强化正面的心理活动,二是纠偏负面的心理活动。目标的设定侧重强化、侧重纠偏还是强化纠偏并举取决于学生情况。以“氮肥的生产与使用”课题赞赏目标的制定为例,可以设为以下两种形式: 一是通过案例“化肥的应用提高粮食产量,解决人类温饱问题”的学习活动,赞赏化学对社会发展的贡献。二是通过案例“化肥的功与过,全靠人掌舵”的学习活动,纠正对化肥的片面认识,赞赏化肥对社会发展的作用。对了解农村农业的学生,很容易对案例“化肥的应用提高粮食产量,解决人类温饱问题”产生共鸣。设定目标一,强化正面的心理活动即可。课堂教学中花时间围绕案例开展活动,达成赞赏目标。而对于城市里成长的孩子,经常接触有机食品等概念,对化肥已经有一定偏见,强化的效果不一定好,应该考虑纠偏与强化并举。则应该设定目标二,课堂教学过程中先纠偏再强化,最终达成赞赏目标。

教材是按照课程标准的要求编写的教学用书,内容的取舍体现编者对课程标准的理解,新版教材非常重视化学学科价值的呈现,增加了不少体现化学学科价值的素材。以2019年人教版化学必修第一册绪言为例,与2004年人教版化学必修1的引言相比,增加了5幅“有机发光材料制造的显示屏”“污水处理厂”等体现化学学科价值的图片,正文中通过大段的文字介绍了当代化学的重要价值,说明化学“一定会为社会创造更多物质财富和精神财富,为满足人类日益增长的美好生活需要及社会可持续发展作出更大贡献”[12]。挖掘类似素材丰富的赞赏内涵,设定恰当的赞赏目标,“赞赏化学意识”的培养一定会达到事半功倍的效果。当然,如果认为某个课题设定赞赏目标的意义不大,可以不设赞赏目标;如果认为某个课题教学过程中有需要,也可以补充教材之外的资料。每个课题的特点不一样,基于教材课题设定赞赏目标才最有意义。

3.2  选择教学情境应该突出化学之美与化学之用

学科知识转化为素养的重要途径是情境,构建从真实的情境中进行学习的认知路径是学科知识转化为学科素养的必然要求[13]。从化学科学认识与实践层面思考,教学情境的主要功能是使枯燥乏味的知识有丰富的附着点和切实的生长点,让学生在真实情境中真正理解知识、提升能力。从化学学科价值层面思考,教学情境的主要功能是有效刺激学生,使学生产生情感的共鸣,潜移默化地影响学生的心理状态。

不少教师在选择教学情境时侧重考虑化学科学认识与实践层面的功能,简单追求情境的眼球效应,使用负面的情境素材,在化学学科价值层面目标达成上产生了不好的效果。比如在“氯气的性质”教学过程中,利用“重庆天原化工总厂发生氯气泄漏和爆炸”新闻引入,展示新闻照片、新闻文稿:“我一直待在现场附近,当巨大的爆炸声响起的时候,我看到一股黄绿色的气体直冲向天空,周围都是很难闻的气味,我一下子惊呆了……”,再结合教师的提问:“看了这则新闻,你们能找出哪些与氯气有关的性质?”教学情境与教学主题吻合,事故发生现场及后续处理过程蕴含了氯气的物理性质和化学性质。选择这样的情境进行教学,就化学学科认识层面來看,肯定能达到很好的效果。而且这是一则造成重大伤亡事故的真实新闻,能很好扣住学生心理,吸引学生眼球,对于帮助学生快速进入学习状态是有好处的。但是,这种负面信息强化了学生对化学的负面心理,刺激越强烈,产生的负面情感就越深刻,对“赞赏化学意识”的培养就越不利。其实,“氯气的性质”也可以换一个情境引入: 展示井然有序的现代化工厂照片,整洁美观的氯气运送槽罐车照片。然后教师提问:“这些槽罐车将氯气运送到哪里去?”从化学科学认识层面看,也能引发学生思考氯气能发生哪些反应,能制造哪些物质等问题。同时,从化学学科价值层面看,井然有序的现代化化工厂体现的化学之美,氯气作为原料在生产生活中的广泛应用等信息能强化学生的“赞赏化学意识”。

在选择教学情境时,要综合考虑化学学科认识、实践与价值三个层面的功能,突出化学之美与化学之用,在不知不觉中使“赞赏化学意识”得到发展。

3.3  设计教学活动应该突出化学之趣与化学之理

学科知识与学科活动是学科核心素养形成的两翼,学科知识是学科核心素养形成的主要载体,学科活动是学科核心素养形成的主要路径[14]。学科活动包括实践活动(动手,感性)和认识活动(动脑,理性);包括教师教的活动和学生学的活动。化学课堂不能只是知识的堆积、问题的罗列、概念的演绎、结论的传递,更不能只是一个个题目和一个个答案,而应该由化学活动组成。

化学学科本身内涵丰富、魅力无穷,学习过程中既需要动手实验,也需要动脑推理,教学活动的设计可以千变万化。比如在进行“一定物质的量浓度溶液的配制”课题教学中,可以让学生自主阅读教材,完成实验。也可以增加一个教学活动:“学生拿出100mL烧杯、100mL量筒、100mL容量瓶各一个,仔细观察3种化学仪器的特点,说明它们功能的差异,猜测人类使用这三种仪器的历史先后顺序并说出理由?都是100mL的规格,烧杯口径大,体积误差也大;量筒比烧杯细,量取液体时误差相对小;如果希望测量液体体积更加精确,那么口径必须更细,同样100mL,口径变细后高度就会太高,不容易平稳放在桌子上,下部放大口径模拟烧杯,上部缩小口径增加精密度,还要考虑美观,容量瓶的“长相”“很有道理”。教学活动过程先是学生动手把玩三种仪器,得到感性的、直接的经验;然后围绕问题动脑思考、理性推理;还可以把自己的思考结果与同伴交流讨论,让思维碰撞出美妙的火花。整个过程既充满趣味,又充满理性;既有动手实践,又有动脑思考。如果化学课堂都是由这类妙趣横生、智慧横溢的学科活动组成,学生怎么能不喜欢化学、不赞赏化学呢?

在设计教学活动时突出化学之“有趣”和“有理”,既能让学生化学科学认识与实践层面的素养得到发展,也会让学生化学学科价值层面的素养得到发展,让学生喜欢化学、赞赏化学。

参考文献:

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[13][14]余文森. 论学科核心素养形成的机制[J]. 课程·教材·教法, 2018, 38(1): 4~11.

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