探究高中化學教學中科學本質教學的現(xiàn)狀與建議

楊榮先

【摘 要】科學本質教育成為基礎理科教育研究的熱點問題之一。通過問卷調查發(fā)現(xiàn)中學生對科學本質的理解情況不容樂觀，課程標準、教科書、教師是影響科學本質教育的主要因素。加強中學化學教學中的科學本質教育，要依據(jù)化學學科的特點進行。科學本質教育意義重大，需要廣大教育工作者的不懈努力。

【關鍵詞】科學本質 科學本質教育 化學教學

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）17-0045-01

對科學本質的理解能力是科學素養(yǎng)的重要組成部分。現(xiàn)階段以對科學本質內涵、科學本質教育價值的研究居多，具體到某一學科如何進行科學本質教育的研究較少。

一、科學本質與科學本質教育

1.科學本質的內涵

科學指的是人類獲取自然知識，并將所獲得的知識構建成一個嚴密知識體系的過程。科學知識體系包括科學事實、科學概念和原理、科學理論和模型等。科學知識是科學研究者通過科學探究獲取的，用來對客觀世界進行描述、解釋和預測，推動人類社會向前發(fā)展。 科學發(fā)展的歷程是一個充滿創(chuàng)造性活動的過程，是人的主觀能動性作用于客觀世界的過程，其中包含著人主觀的想象和創(chuàng)造，因此科學知識不是絕對客觀的。在解釋相同的客觀現(xiàn)象時，可能會產生不同的觀點或理論，科學研究者通過尋找各種證據(jù)來消除分歧，這正是科學發(fā)展的重要途徑。

2.科學本質教育

“為什么我們的學校總是培養(yǎng)不出杰出人才”，這就是著名的錢學森之問，錢學森之問是我國教育事業(yè)的一個艱深命題。我國理科教育重視學生掌握科學知識，注重學生思維訓練，對于為什么培養(yǎng)不出杰出人才，筆者認為其中的重要原因是忽視學生對科學本質的理解能力，學生只知道具體的科學知識，而不知道科學知識價值是什么、科學知識從何而來、科學知識為什么合理，學生視野囿于瑣碎的科學知識之中，以致“一葉障目，不見森林”。由于教學中缺乏科學本質教育，培養(yǎng)的學生沒有對科學知識進行質疑的意識，不能突破已經牢牢建構的知識框架進行創(chuàng)新。

二、化學教學中的科學本質教育

1.化學科學本質教育的內涵

化學是一門歷史悠久而又充滿活力的學科，其本質是人類認識和改造客觀物質世界的重要方法和手段。化學作為一門基礎的自然科學，其中的概念、原理、理論與模型是為了描述、解釋和預測客觀存在而并非客觀存在，如化合價、化學式、物質的量、電子云等，諸如此類就是對化學科學本質的理解。中學化學教學要加強科學本質教育，重視學生對化學科學本質的理解，促使學生沖破思維的禁錮，敢于對所學的化學知識進行質疑，提出自己的觀點和看法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。

2.影響化學科學本質教育的因素

化學課程標準與教科書的編寫，化學課程標準中不涉及對化學科學本質的具體闡述，沒有過多強調化學科學本質教育的重要性。教科書依據(jù)課程標準編寫，自然不能有很大突破，內容大多以化學事實性知識、化學概念和理論為主，在科學本質的體現(xiàn)方面沒有過多著墨。就如從初中到高中學生都在記憶化合價，很多學生認為化合價客觀（真實）存在于化學物質中，課程標準與教科書中未明確指出化合價是概念（理論、假說、模型），并非客觀存在。 對于化學師范生的培養(yǎng)，適當加入自然辯證法、化學科學哲學之類的課程，從而使教師對化學科學本質的認知達到較高水平。

三、化學教學中加強科學本質教育的策略

現(xiàn)階段中學化學教學如何加強科學本質教育，應該結合化學學科的特點進行。

1.強化宏觀-微觀-符號教學

化學教學應該在宏觀-微觀-符號認知水平同時進行，英國格拉斯哥大學科學教育中心的約翰斯頓（A.H.Johnstone）教授提出此觀點已有30多年，化學宏觀-微觀-符號教學成為國際化學教育領域中最具影響力的理論之一。據(jù)此，美國《國家科學教育標準》在物質科學模塊的內容標準中指出，學生在思維的三大領域中漫游——可觀察現(xiàn)象的宏觀世界；分子、原子和亞原子微粒構成的微觀世界；化學式、方程式和符號等構成的符號與數(shù)學世界。

2.注重化學觀念建構教學

化學觀念是在化學科學角度認識世界、解釋世界的思想和方法，是在化學科學認知發(fā)展上所達到的較高水平，體現(xiàn)著化學科學的本質、規(guī)律與價值。美國于2011年發(fā)布的《K-12科學教育框架——實踐、跨領域的概念和核心概念》，強調學生不僅僅要學習知識，還要逐漸建構學科內的核心概念和跨領域的概念。

在21世紀的課程與教學中，知識內容的日益增長，使得科學教育不能教給學生所有的科學知識。化學觀念建構的教學，為學生提供聚焦知識的核心觀念（概念），培養(yǎng)學生的化學學科意識、能力，使學生學會運用化學學科的觀點、思路和方法去認識物質及其變化規(guī)律，讓他們不僅是知識的使用者還是知識的創(chuàng)造者。

3.合理運用化學史教學

近年來，運用化學史教學受到越來越多化學教育工作者的重視。化學史主要涉及化學家傳記、化學歷史事件，化學發(fā)展歷程，化學史留給我們的不僅是化學知識體系，還有科學研究方法、科學思想、科學態(tài)度。從化學史的角度看，化學科學研究是不同文化背景下不同個體的實踐活動，跟隨化學史的足跡可以發(fā)現(xiàn)，新的理論打破已經被普遍認可的理論需要艱辛的過程。

運用化學史教學，引導學生了解化學發(fā)展過程中所面臨的問題，化學研究者為解決這些問題提出了怎樣的假說、模型和理論，以及如何通過化學實驗和科學方法得出結論，使學生了解化學科學探究的歷程，了解化學科學與社會發(fā)展的關系。此外，課程標準和教科書的編寫中應該融入化學科學發(fā)展中的典范人物和事件，顯性突出化學科學的本質。

4.進行化學科學探究教學

科學探究是學生為了獲取知識、領會科學思想觀念、領會科學的研究方法所進行的各項活動。化學作為一門以實驗為基礎的自然科學，其形成和發(fā)展離不開實驗，盡管化學理論研究取得重大進展，但實驗仍然是化學科學探究的首要方法。

中學化學科學探究以化學實驗為主，學生實驗探究與化學家進行的科學研究從本質上看是一致的，當化學實驗被用作科學探究的途徑時，學生在實驗過程中體驗科學探究的過程和方法，從而加深對化學科學本質的理解。

以上對科學本質及中學化學科學本質教育進行了粗淺探討。科學本質教育的實施任重道遠，需要教育工作者和研究者的不懈努力。教育是事業(yè)，事業(yè)的意義在于奉獻；教育是科學，科學的價值在于求真；教育是藝術，藝術的生命在于創(chuàng)新。

參考文獻：

[1]劉知新.化學教學論[M].北京：高等教育出版社，2009：15

[2]王磊，姜言霞.高中化學課程目標的國際比較研究[J].比較教育研究，2014，（6）：87-89

[3]（美）國家研究理事會.戢守志等譯.國家科學教育標準[M].北京：科學技術文獻出版社，1999：15-180