改進復習方法 提高科學素養

　　摘 要：高中化學的學習不僅為學生準備了基本的化學知識和技能，更重要的是在學習過程中培養學生的多種能力，提高學生的科學素養。改進復習方法，最終能促使學生逐步形成科學意識，正確處理科學、技術與社會的關系。
　　 關鍵詞：復習；能力；科學素養
　　
　　 江蘇省化學學業水平測試是非化學選修學生的非高考科目的結業考試，是必修科目的考查手段。由于參加化學學業水平測試的學生在人生規劃中已決定未來的發展方向不以化學學科為主導，所以必修化學的學習相對于化學知識本身而言，提高學生最基本的、終生的科學素養顯得更為重要。對于最基本的化學科學素養，《江蘇省普通高中化學學業水平測試（必修科目）說明》（以下簡稱《說明》）的命題指導思想是這樣描述的：“以化學必修科目所要求的基礎知識、基本技能、基本觀點和基本方法為主要考察內容，注重考查學生分析、解決問題的能力和初步的科學探究能力，重視理論聯系實際，關注與化學有關的科學技術、社會經濟和生態環境的協調發展，促進學生在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等方面的全面發展”。那么在學業水平測試的復習階段，如何將有效復習和科學素養教育結合在一起呢？我們進行了一些實踐和思考。
　　 一、改機械記憶為建構知識，傳授學生一生有用的學習能力
　　 科學素養的發展是以科學知識、技能的掌握和積累為基礎的，科學知識和技能的內化有利于逐步形成一個人的科學探究能力。必修化學的學習為學生準備了個人適應終生學習、未來發展必需的化學知識和技能，《說明》中提及的基礎知識、基本概念、化學用語知識、化學基本操作技能都要求學生知道、了解、掌握、記憶，否則無法應用。非選修化學的學生多數擅長文科的思維方式，在復習這些基本知識和技能時，常采用死記硬背的方法，這種機械記憶不僅無法有效記憶，而且很容易失去學習的興趣。《說明》提到“通過對非金屬及其重要化合物的有關知識進行歸納與整理，體會學習元素化合物知識的一般方法”，并將這一測試內容定級在認知性學習C級水平和體驗性學習Ⅱ級水平。我們也認為在復習過程中，與其直接讓學生記憶知識不如幫助學生整理和建構知識體系，將零散的知識整體化、系統化、條理化。
　　 知識的地位是各不相同的，教師在指導學生建構知識體系之前應該研究分析《說明》，根據考試綱要提出明確的建構方向和重點，這樣，才能幫助學生在頭腦中建立起清晰有序且主次分明的知識框架。現代教育理論認為，課堂教學中師生互動的探究活動是以問題展開的。筆者認為復習課可以結合教材中相關的知識并依據《說明》的要求編制一系列“問題群”（指一組有中心、有序列、相對獨立而又具有相互聯系和邏輯關系的問題），從而幫助學生有效地建構知識體系。比如在復習硫及其化合物的性質時，筆者結合相關化學理論將復習內容設計成層次鮮明并具有系統性的一系列教學問題：“硫元素的常見價態？各種價態分別對應有哪些物質，盡可能多地舉例？相同價態物質之間怎樣轉化？相鄰的不同價態物質之間怎樣轉化？不相鄰價態物質之間如何實現轉化？根據以上問題的討論總結SO2的化學性質？”。設計這一問題群的意圖不僅將“SO2的化學性質”這一重點考察內容凸現出來，而且還體現了 “物質歸類與物質性質”和“氧化還原反應”這兩條主線（《說明》將這兩部分內容定級在認知性學習C級水平）。問題群可以引領學生沿著問題情境設計的順序去思考和探究，引導學生從看似雜亂無章的元素化合物知識中把握知識的內在聯系和規律，培養學生運用化學理論分析實際問題的能力并使學生感受理論對實踐的指導意義，而這些能力對學生的學習是一生受用的。
　　 二、改梳理知識為運用知識，培養學生利用化學解決問題的能力
　　 一般的復習模式多數是以教師講為主，從復習目標到知識梳理，從物質的物理性質到化學性質，依次展開，復習課常常變成新授課，無法避免“溫剩飯”的感覺。著名教育家贊科夫通過試驗證明：“每次從新的角度使舊的材料重現，即復習時穿插新的成分，比只是簡單重復舊材料學習效果要好得多”。所以在復習過程中應該盡量避免簡單和機械地重復原有的知識內容，力求多角度、多層次、全方位地幫助學生鞏固原有知識，讓學生在不同情境探究中知識得以增值、能力得以提升、科學素養得以發展。
　　 復習課中可以有意識地以身邊的素材創設文字材料探究情境，引導學生在情境中運用化學知識解決問題，從而達到復習鞏固的效果，而不是簡單地重復學過的知識。筆者在復習過程中參考經典例題，結合課本有關文字材料并根據必修化學的學習特點將知識和題目進行整合、改編，旨在培養學生運用化學知識解決問題的能力。
　　 [案例] 元素A-E是元素周期表中4種主族元素，其性質或結構信息如下表：
　　 請根據表中的信息回答下列問題：
　　 （1）A元素在元素周期表中的位置是__________，E原子的結構示意圖______________。根據A、E的原子結構推測它們的化學性質____________________。
　　 （2）B、E形成的化合物屬于___________晶體，化合物的電子式_______________。
　　 （3）D缺乏病是目前已知的導致人類智力障礙的原因之一，D的單質有兩種特性，一是物理特性：________
　　______________________；二是化學特性：__________
　　__________________________。
　　 （4）C的單質與同類物質比較在化學性質上有三大不同之處（文字表達或化學方程式表示）：___________
　　_______________________________。
　　 （5）結合元素周期律和原子結構的有關知識推測并解釋A、B、D單質性質的遞變規律，舉實例加以說明。
　　 在本案例創設的復習情境中，學生需要運用“原子結構與元素性質的關系”、“元素周期表的結構”、“元素在周期表中的位置及其性質的遞變規律”、“離子化合物、共價化合物的概念以及電子式”這些化學基本知識去完成任務，在任務的驅動下學生會主動地投入到復習中成為學習的主體，自主地建構化學學科的知識結構。在完成任務的過程中，既改變了教師單方梳理知識的常規復習方式，又使學生體會到掌握化學基礎知識、原理和規律的最終目標是運用知識去解決問題，發展自己的思維，提升自身的科學素養。
　　 三、改單純題海為情境問題，引導學生理解化學知識的社會價值
　　 有效的復習必定需要配合一定量的習題進行練習和教學。然而單純的以知識和技能記憶為主的簡單且重復、機械的習題訓練，不論教師講授得多么細致、分析得多么透徹、總結得多么全面，其效果也往往是“當時懂，過后忘，聽時會，做時錯”。而且學生的思維創新能力也得不到有效提高，學生一旦遇到一些開放性、探究性的題目就會顯得束手無策。并且就學生科學素養的培養而言是非常片面的，甚至是無效的。我們認為，復習課中可以改變單純的題海戰術，將一些具有代表性的經典習題重新整合、編排為具有更強生命力的情境問題，引導學生正確理解化學知識的社會價值。
　　 比如在復習氯氣的相關性質時，我們挑選了部分新聞資料和經典習題并進行了精心的編排和整合，引導學生積極關注21世紀與化學有關的社會現實問題。如第一則是氯氣泄露的新聞資料，要求學生應用“氯氣是一種有刺激性氣味的有毒氣體，密度大于空氣，能夠和水以及堿反應”的基本知識來解釋材料中“刺鼻的氣味”、“凹地帶”、“水池”、“白石灰”等關鍵詞。第二則是游泳館氯氣中毒的新聞資料，我們課前進行了整合，旨在引領學生由簡單知識向深層次挖掘。如在“氯氣主要通過呼吸道侵入人體并溶解在黏膜所含的水里，生成的一種產物使得組織受到強烈的氧化，另外一種產物刺激黏膜發生炎性腫脹”創設的情境中，不僅進一步訓練了化學方程式的書寫，而且還讓學生了解了氯氣中毒的原理、急救方法，拓展了知識面。第三段資料引用了國家體育總局頒發的《游泳場所衛生規范》條例，條例要求“游泳池水應保持游離氯濃度為0.3~0.5毫克每升，否則池水容易滋生細菌”。文字材料引導學生進一步討論生活中氯氣消毒的原理，氯水的成分等重點知識，使氯氣相關知識的復習由淺入深層層升級。并結合經典題型引導學生解決“新制氯水如何保存”、“實驗室配制溶液為什么用蒸餾水”、“HClO具有漂白和殺菌作用，可是非常不穩定，如何在生產生活中應用”等實際問題，避免了單調的題海訓練，引導學生在解決問題的過程中體會到化學知識的社會價值。復習課后我們還特意設計了主題為“查閱資料總結氯氣在生產生活中的‘功’和‘過’，以及與它性質之間的聯系”的空白新聞稿，旨在創設機會讓學生參與教學活動。學生將化學知識和生產生活經驗緊密聯系、靈活應用化學知識解決實際問題的過程，正是學生情感態度與價值觀及學習能力全面發展的過程。
　　
　　 四、改單調講授為利用化學實驗探究，全面提升學生對科學本質的認識
　　 探究是學生學習化學的一種方式，是提升學生對科學本質認識的最好手段。探究學習讓學生學到的絕不僅僅是化學的基礎知識和基本技能，更重要的是讓學生初步形成科學探究的能力，了解化學知識的生成過程，體驗化學學習的樂趣，增進對科學的情感，養成良好的學習習慣并最終促進其科學素養的發展。
　　 化學實驗是化學工作者進行化學科學研究的重要手段，是獲取化學知識的重要渠道，是化學教學中落實培養學生科學素養的重要途徑。因此，在復習階段同樣要注重創設實驗探究情境。在復習物質的性質時，學生總是抱怨知識點多而零散，此部分內容的復習教師應該盡量避免單調地講授，可以利用一系列實驗探究引領學生進入復習角色中。如在復習苯酚的性質時，我們依據苯酚的物理特性-化學性質-檢驗和應用這條主線，設計了遞進性的實驗：“向一試管中加入苯酚晶體—加蒸餾水2mL—加熱—冷卻—加入NaOH溶液剛好使溶液澄清—通入CO2出現渾濁—加水稀釋并分成三份—分別加入酸性KMnO4溶液、濃溴水、FeCl3溶液”。在實驗創設的復習情境中學生通過自己的觀察、分析、思考將苯酚零散的知識點重新整合，體驗了科學研究的過程。在創設實驗探究情境時還可以讓學生體驗實驗探究的部分過程，甚至可以體驗失敗，體驗尋找錯誤，總結經驗教訓的過程。如在復習“鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液的方法”時，筆者故意同時提供了氫氧化鈣溶液和氯化鈣溶液，部分學生毫不猶豫地選擇了氫氧化鈣溶液，結果發現兩支試管中都出現了白色沉淀。學生在失敗的實驗中分析尋找原因，最終選對了鑒別試劑。通過實驗創設的探究情境，不僅讓學生的觀察能力、分析能力、思維能力以及應用能力得以發展和提高，而且還可以體驗到科學探究的過程，提升對科學本質的認識，最終將化學知識和技能與科學精神、過程方法和能力進行結合、滲透。
　　 總之，學業水平測試復習階段，主要是一個知識的回憶、再現、整合過程，教師可以通過改進復習方法，讓學生親身感受知識的回憶過程、經歷知識的再現過程、重視知識的整合過程、體驗不同的探究過程。我們相信，改進的復習方法，最終使各個層次學生的各種能力都能得到較快的發展，大幅度全面增強學生的科學素養。
　　
　　[參 考 文 獻]
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　　[3]王麟生，鈕澤富，徐承波.中學化學原創題集[M].上海：華東師范大學出版社，2009.
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