在新課程理念指導下,我國新教材在設計和呈現方式上發生了重大的轉型,三維課程目標的設置是高中化學新課程改革的一個重要變化。這種變化引導廣大教師在課堂教學中不僅要關注知識,同時還應關注學習方法的培養,重視學生的情感體驗。然而,由于長期受知識本位思想的影響,在傳統的課程體系中學科思想方法沒有得到應有的重視,使學科思想方法在課堂教學中的缺失成為一種普遍現象。因而,在新課程背景下,運用化學學科思想方法構建高效課堂已成為廣大化學教師不可回避的現實問題。
一、運用化學學科思想方法的現實意義
學科思想方法是學科知識的靈魂。以學科思想方法為中心的教學是學科教學價值的本質回歸,是高效課堂教學的核心內涵。如果一個人具備了相應的學科思想,獲得了學科研究的方法,就會具備創新的能力和終身學習的動力。
可以深化化學課堂有效教學。化學學科思想方法是對化學學科內容的高度概括,具有概括性、普遍性、統率性、持久性、可遷移性,為學生提供了觀察周圍事物的一種心理范式和思維習慣,有助于提升學生從化學視角發現問題和解決問題的能力。此外,把化學最精髓的、最本質的思想通過教師的理解和設計讓學生來感悟,最終形成化學學科思想方法,應和了有效教學的內涵要求,是深化化學課堂有效教學的必要舉措。
能夠促進化學教師專業成長。在化學思想方法理論研究的基礎上,廣大教師更多地著眼于在實踐層面培養學生的化學學科思想方法。這不僅需要教師對化學學科思想方法有深刻的理解和認識,還需教師在實際教學中轉變教學觀念,打破傳統的知識為本的教學觀念的禁錮,建立以學科思想方法為本的新型課堂教學范式,更科學有效地組織課堂教學。在教研合一、以研促教的過程中,教師一定能獲得更多、更快的專業成長。
可提高學生自主學習能力。教學的一項重要功能是培養學生良好的學習習慣,提升學生的學習能力。著名化學家戴安邦教授曾說:“全面的化學教學要求既傳授知識和技能,更訓練科學方法和思維,還培養科學精神和品質。”掌握了化學學科思想方法,教師就可以指導學生把化學知識有效地組織起來,開展小組合作學習,按照一定的程序去實現預期的目標。所以,加強化學學科方法的教育可以改變學生的學習方式,使他們克服過分依賴教師、書本、課堂的惰性,養成自主學習、自我探究和合作學習的習慣,提高自主學習能力。
二、化學學科思想方法的運用
化學究其發展而言,與數學、哲學、物理學、生物學等有著密切的聯系,因而蘊含著豐富的學科思想方法。在中學化學課堂教學中,我們要充分運用多種學科思想方法精心構建高效課堂,提高課堂教學效益,切實轉變教師的教學方式和學生的學習方式。
守恒的思想方法。守恒思想是任何變化過程的永恒主題,它為我們利用“質量守恒、能量守恒、電子守恒”等諸多關系解決學習中一系列問題帶來了許多便利,若能把握“守恒”本質,則能避繁就簡,事半功倍。化學反應的實質是“原子間的重新組合”。一切化學反應都遵守“原子(粒子)守恒、質量守恒、能量守恒、電荷守恒、電子得失守恒”等。
動態平衡的思想方法。該原理適用于化學平衡、電離平衡、水解平衡、溶解平衡等。比如,化學平衡中,當V正=V逆≠0時;電離平衡中,當V電離=V結合≠0時;水解平衡中,當V水解=V中和≠0時;溶解平衡中,當V溶解=V結晶≠0時。上述幾種體系中,各成分的濃度將保持不變,此時體系就達到平衡狀態,在溫度一定時,各種平衡的常數(化學平衡常數、電離平衡常數、水解平衡常數、溶解平衡常數即溶度積)保持一定。如果改變影響平衡體系的一個條件(濃度、溫度、壓強等),使V正≠V逆,則平衡向減弱這種改變的方向移動,這就是勒夏特列原理。
結構與性質聯系的思想方法。在研究各類元素、化合物的性質時,我們首先是分析其結構、組成,繼而加以科學推測,經歷無數次實驗驗證,最后得出結論。這一思想貫穿化學學習與研究過程的始終。根據這一思想,與之相關的思想方法還有“性質與用途”、“位置(周期表中的位置)與結構”、“位置與性質”以及“位置、結構與性質”等,在物質結構、性質與用途以及元素位置、結構與性質等相互之間的推斷中經常用到。
量變與質變的思想方法。這一思想不僅在元素周期律(元素周期表)中得到最好的體現,比如同一周期、同一主族元素的性質隨原子序數的遞增或電子層數的遞增而發生有規律性的變化,而且在一些化學反應中也得到很好的體現,比如過量問題(量對反應產物的影響),物質性質(氧化性或還原性)與物質濃度的關系等。如硝酸濃度的改變,氧化性強弱發生變化,導致反應產物的變化;濃硫酸具有強的氧化性,而稀硫酸則不具有強氧化性;濃鹽酸有較強的還原性,稀鹽酸則弱得多(通常不體現)等等。
定性與定量的思想方法。這兩種方法從不同的深度和角度對事物進行研究:定性的思想方法,主要從是否存在某種屬性、存在程度的深淺或大小等角度進行初步確定;而定量的思想方法,則在定性的基礎上精確地對事物的屬性進行深度的、量化的表達。如對物質溶解性的描述和溶解度的描述,就是從定性和定量兩個方面來對事物進行研究的。
三、正確運用化學學科思想方法
化學學科思想方法是對化學概念、原理、規律等化學知識的本質認識和概括,是化學知識的靈魂與精髓,是化學知識升華的紐帶,并指導化學學習向更高更深層次發展。在中學化學課堂教學中要正確運用好學科思想方法進行教學,培養學生的學習興趣,激發學生的學習潛能,形成良好的學習效果。
第一,要實現學科知識與學科思想方法的有機融合。學科的思想方法蘊含在學科知識中,學科知識的獲得又需要運用一定的學科方法才能獲得,最后才能形成學科思想。脫離學科知識的思想與方法的教學常常處于“空轉”狀態,只有將兩者有機地結合起來,學生才能在獲得知識的過程中形成學科思想,理解學科方法,從而實現學科思想方法的教學與學科知識教學的有機融合。
第二,要循序漸進地培養學生的學科思想方法。學科思想方法的養成具有階段性,對較高的能力要求的化學學科思想和方法要分步實施、循序漸進。例如,守恒法是貫穿整個高中化學教學的學科思想方法。在高一年級有計劃地選擇合適的素材,培養學生的守恒意識和改變學生原有的思維方式,實現學生學科素養的一次提升。在高二年級繼續就守恒法的多個方面轉移——電子守恒、元素守恒、電荷守恒、能量守恒等,引導學生樹立守恒意識。在高三復習中利用探究問題的設置、探究內容的選擇等多次強化學生的守恒意識。實踐證明,分層次實施化學學科思想和方法的培養對學生學科素養的提高有良好的效果。
第三,要較好地實現多種方法的融合。對比學習方法是高中化學一種重要的學科方法,如二氧化硫作為酸性氧化物的性質類似于二氧化碳,請學生回憶二氧化碳的有關性質,進一步應用到二氧化硫的性質中去。所以學科的知識、方法、思想是構成一個學科的主要要素。而在學科發展過程中,各種學科方法也經歷了試用、運用、融合的過程,若在教學過程中能還原或者整合學科方法的教學,那將對學生的學習產生巨大的幫助。
總之,化學中還蘊涵著很多學科思想方法,只有在教與學的過程中運用這些思想方法,對學生進行潛移默化的教育,才能收到意想不到的效果。作為教師,我們要加強對學科思想方法的研究和指導,緊緊抓住學科思想方法組織課堂教學,在帶領學生學習知識的同時,幫助學生理解和掌握本學科的學科思想方法,從而使學生真正地學會自主學習。
作者單位 江蘇省鹽城市龍岡中學
(編輯 李華凱)