淺談人文精神指導下學生科學素質的培養

王衛平

（江蘇省華羅庚中學江蘇金壇213200）

淺談人文精神指導下學生科學素質的培養

王衛平

（江蘇省華羅庚中學江蘇金壇213200）

新時代的教育呼喚把人文教育與科學教育結合起來，怎樣在中學化學學科教育中以人為本，培養學生的科學素質呢？文章從科學精神教育、科學態度教育、科學方法教育、科學作風教育等四個方面，提出了具體可行的操作研究方略。

課程改革；人文精神；科學素質

在科學技術日新月異的今天,一個人科學素質的高低至關重要,它已經影響到一個人在現代社會中的生活質量,同時也不斷影響和改變公眾的價值觀。上一個世紀的文化是以現代科學為基礎的文化,21世紀的文化將是科學精神與人文精神高度融合的文化。在國民素質的構成中,最基本、最重要的將是科學素質。

那么,在人文背景下,結合中學化學教學實際,怎樣培養學生的科學素質呢？筆者不揣淺陋,結合自己十幾年的教學實踐談談個人的認識和體會。

一、在化學教學中袁循循善誘地進行科學精神教育

科學具有多重含義。它既是知識體系,又是研究活動,還是生產知識的必要手段和認識客觀世界的科學方法。科學是一種精神文化。在人類文化背景下,培養學生的科學精神,應堅持化學史的教育。

在教學中,我堅持把自己收集和整理的化學史上的故事有序地講給學生聽。例如,在講到“合成氨條件的選擇”時,我講了一個“兩萬多次實驗”的小故事：利用氮氣和氫氣為原料實現合成氨的工業化生產,是人們長期以來的愿望,但卻一直沒有突破性進展。1909年,德國化工專家哈伯發展了鋨催化劑,取得了前所未有的成績。然而,鋨是貴重金屬,顯然給合成氨普及帶來了困難。于是,德國化學家波茨等決心研究一種廉價易得的催化劑。他們對各種金屬及礦物進行比較分析,最后用天然磁鐵礦實驗,發現具有良好效果,但同時又發現,天然磁鐵礦表面上的半熔現象會極大降低其活性。在這種情況下,他們不得不摻入其他物質以克服這一消極因素。但是,這些助催化劑的組成的比例,卻使他們頗費周折,經過兩萬多次實驗,才終于得到了理想的含有少量K、Mg、Al、Ca的鐵組催化劑——鐵觸媒。這一具有重大經濟價值的成果,不僅使波茨獲得了1931年諾貝爾化學獎,而且極大地促進了合成氨工業的普及和發展。故事講完了,看得出來,學生聽得如醉如癡！

在教學中,介紹鍥而不舍的探索和層出不窮的發現化學史,不僅能使學生學習到科學成果,了解到科學成果得來的途徑和方法,而且還使學生受到了很好的科學精神教育。

二、在化學教學中袁深入淺出地進行科學態度教育

注重實事求是的精神,是進行科學態度教育的關鍵所在。事實是科學的基礎,尊重事實是最根本的科學態度。科學態度要求：力求思想不為主觀的感情欲望所支配,不盲從任何權威,一切推論都要由實驗來檢驗。因此,在新課程實施中,就不能不重視發揮化學實驗在提高學生科學素質中應有的作用。

例如,在新授課“銅與氯氣反應”的教學中,很多參考書中敘述的實驗現象為“銅絲劇烈燃燒,產生棕黃色的煙”,“加水溶解后,溶液變藍”,但事實上,我讓兩個學生演示時的現象為：加入大量水中的,溶液略帶藍色；而加入少量水中的,溶液的綠色卻十分鮮明！

實驗現象不盡相同,事實面前教師欲罷不能！課堂上,師生只能共同探討：這綠色溶液是如何形成的呢？經過師生的共同探討,決定做兩個實驗：（1)將一定質量氯化銅固體溶解在20mL水中,（2)將相同質量的氯化銅固體溶解在20mL飽和氯化鈉溶液中,然后進行觀察。通過對比溶液顏色,知道藍色溶液是Cu（H2O)42+,；而綠色溶液是CuCl42-。問題圓滿解決,課堂氣氛十分熱烈,發展了學生智力,培養了學生的科學態度。科學態度的培養還應堅持不懈。搞科學研究必須安心鉆研,深入鉆研,鉆至入迷！

三、在化學教學中袁循序漸進地進行科學方法教育

科學方法就是認識和研究自然界所遵循的過程和手段。在化學實際教學中,教師可對生進行如下科學方法教育：以實驗和假說為中心,以自然科學方法論為重點,介紹科學發展的基本過程：發現問題→收集資料→提出假說→驗證結果→發現規律。科學在發展,科學方法也在發展。有些科學家認為,采用探索性的演繹法是科學發展的必然趨勢。

例如,（2010安徽卷·28)某研究性學習小組在網上收集到如下信息：Fe（NO3)3溶液可以蝕刻銀,制作美麗的銀飾。他們對蝕刻銀的原因進行了如下探究：

【提出假設】

假設1：Fe3+具有氧化性,能氧化Ag。

假設2：Fe（NO3)3溶液顯酸性,在此酸性條件下NO3-能氧化Ag。

【設計方案】

【驗證假設】

（1)甲同學從上述實驗的生成物中檢驗出Fe2+,驗證了假設1成立。請寫出Fe3+氧化Ag的離子方程式：

______________。

（2)乙同學設計實驗驗證假設2,請幫他完成下表中內容（提示：NO3-在不同條件下的還原產物較復雜,有時難以觀察到氣體產生)。

【思考交流】

（3)甲同學驗證了假設1成立,若乙同學驗證了假設2也成立。則丙同學由此得出結論：

Fe（NO3)3溶液中的Fe3+和NO3-都氧化了Ag。你是否同意丙同學的結論,并簡述理由：______________。

答案：（1)Fe3++Ag=Fe2++Ag+；（2)①將銀鏡在硝酸銅溶液中；（3)同意；4Fe3++6H2O+9Ag+3NO3-=4Fe（OH)3+ 9Ag++3NO。

本題具有較大的開放度,考查了學生實驗能力和對未知化學原理的探究能力。通過本題的演練,學生的創新能力有了施展的天地,創新思維的火花在研究性學習中得以閃爍！通過本題的演練,學生科學實驗的方法得到了教育,思維能力得到了提高！

新課標下,高考的勝者,不是復制了多少知識與解題方法的考生,而是創造性地使用知識和方法的強者。這樣,結合優秀習題,根據研究性學習的可行性、深刻性、發散性等特點,讓學生設計實驗來解決具體問題,不僅培養了學生的發散思維能力和實驗能力,而且循序漸進地滲透了科學方法的教育。

四、在化學教學中袁嚴格耐心地進行科學作風教育

化學實際教學中,教師可向學生進行如下科學作風教育：科學作風是科研工作者最重要的素質之一。科學態度的本質是實事求是。科學方法的基點是求實創新。若是實事求是和求實創新,必須具有嚴肅認真、一絲不茍的科學作風。

例如,在化學實驗的教學中,我把“本生實驗”的故事講給學生聽：本生是德國光譜分析化學家,素以嫻熟的實驗技巧和嚴謹的科學作風而聞名。他在德國海德爾堡大學任教期間,曾為化學實驗室制訂了一整套規章制度,這就是人所共知的“本生實驗室規則”。有一次,本生在測定鈹的原子量時,一只蒼蠅突然落到濾紙上,吮吸帶有甜味的鈹的沉淀物。教授立刻追捕這只偷食的蒼蠅并將它捕獲,小心翼翼地將蒼蠅放入白金坩堝中焚化,然后將灰收集起來,精確地稱質量,最后確定被蒼蠅偷吃的氧化鈹是1.01mg。經過本生嚴格訓練的拉姆塞,后來之所以能發現氬、氦、氪、氖、氙,并以“驚人的實驗技術”測定出氡的原子量,本生嚴謹的科學作風使他受益無窮。

總之,學生科學素質的培養與提高,必須靠教育。系統的學校正規教育是提高一個國家國民整體科學素質的主渠道。心理學家桑代克曾說過：“學習是學習者態度的函數,不是遍數的函數”。作為教師,我們真的要有一種危機意識：教學觀念必須更新,教學方法必須改進,教學手段必須完善,否則將落伍,遭淘汰。在理解領會課改重大意義和精神實質的同時,進一步樹立面向全體學生的觀念,加強在人文精神指導下培養學生科學素質的觀念,必將為學生可持續發展和終身教育打下堅實的基礎。

1008-0546（2011）10-0021-02

G632.41

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.10.010