基于可持續發展的中學化學教學思考與實踐

林水嘯（福州屏東中學，福建福州350003）

基于可持續發展的中學化學教學思考與實踐

林水嘯
（福州屏東中學，福建福州350003）

中學化學教學應貫徹可持續發展教育理念，聚焦學生的核心素養，發揮化學課程的價值功能，加強科學、技術、社會、環境教育，著眼于培養學生可持續發展學習能力，提升化學科學素養，讓學生樂于學習、善于學習、學會生活，為今后參與社會工作和決策打下基礎，從而獲益終生。

中學化學教學；可持續發展；學習能力；科學素養

“化學是一門中心的、實用的、創造性的科學。”它不僅創造一個千姿百態的物質世界，同時改變著人們的生活方式。如今，是否具有化學科學素養，將影響著人們如何正確理解、處理和決策個體在社會、生活及工作中的實際問題。面對高度發達的科學技術和飛速膨脹的知識系統，化學基礎教育對于未來公民究竟該教授什么？［1］這是中學化學教師應該思考的問題。

在中學化學教學中，樹立可持續發展的教育理念，以培養學生的核心素養為宗旨，既要滿足學生當前學習的需要，又能著眼于學生未來的發展。教師應注重引導學生逐步形成可持續發展的思想，培養學生具備可持續發展的學習能力，提升學生的化學科學素養，讓學生樂于學習、善于學習、學會生活，這是筆者在教學實踐歷程中始終堅持的教育教學理念。

一、樹立可持續發展教育觀，加強科學與人文教育

1.樹立可持續發展教育觀

素質教育的核心是培養“全面發展的人”。樹立可持續發展教育觀，培養學生具備能夠適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，應成為素質教育的第一要義。如今在學校教育階段，學生獲得知識的多少已不像過去那樣重要了，可是如果學生缺少樂于獲取新知、主動探索創新的愿望，沒有形成科學的思維方法和學習能力，對其今后的學習和工作則是一種缺憾。［2］因此，中學化學教學目標旨在幫助學生主動建構自身發展所需的化學基礎知識和基本技能，激發學生對化學學科的濃厚興趣，產生持續學習的愿望和動力，培養學生掌握科學研究的基本方法，形成良好的思維品質，提升學生的化學科學素養。

2.理解化學課程的學習價值

中學化學課程不僅包含著豐富的化學基礎知識與基本技能，還承載著博大精深的科學思想和人文精神?；瘜W教師不僅自身要理解化學課程的價值功能，而且要讓學生認識化學課程的學習價值，體會到化學與社會發展、化學與科學技術、化學與生活質量、化學與未來職業的密切相關。只有當學生發現知識的個人價值和社會意義時，他們最想學習！所以，教學中教師要正面闡述化學的作用，贊賞化學對社會發展的貢獻，領悟化學學科思想方法。當學生感受到化學之美、之有用，真正喜歡上了化學，才能激發起強烈的求知欲望，才能保持學好化學的熱情。

3.加強科學、技術、社會、環境教育

化學與社會生活、自然環境及人體健康息息相關，化學基礎教育應加強科學、技術、社會、環境教育，幫助學生樹立可持續發展的思想。引導學生關注化學與社會生活的聯系，培養學生運用所學化學知識去分析解決生活、生產中的實際問題，增強學生的社會責任感和參與意識。教師要重視化學與工農業生產、化學與資源綜合利用、化學與環境保護、化學與醫療健康等內容的教學，適當拓展介紹化學學科領域的新技術、新成果、新進展和新挑戰，并指導學生運用科學的知識觀和價值觀去分析一些有爭議的社會熱點問題，如對轉基因食品的認識，［3］并做出正確的判斷與選擇。

例如，在高中《化學1》（蘇教版）專題4“硫、氮和可持續發展”教學中，在幫助學生構建“硫、氮及其化合物性質和應用”知識體系的同時，應引導學生從“氮肥的生產和使用”知道合成氨工藝的成功開發緩解了地球上有限的耕地資源與龐大的糧食需求之間的矛盾，認識到化學在造福人類、推動社會發展所起的重要貢獻。但是，隨著工業、科技的發展，二氧化硫、氮氧化物的過量產生與排放引起環境污染，已嚴重影響著人類的生存環境。面對這一社會熱點問題，教學中，教師們既要向學生介紹酸雨、光化學煙霧、臭氧層空洞產生的原因及其對人類健康和生態環境造成的危害，同時還應著重介紹在防治酸雨、解決霧霾等環境污染問題目前所采取的措施以及化學學科的一些新技術和新成果的貢獻，引導學生關注如何減少污染、治理污染，樹立可持續發展理念和綠色化學思想。此外，還可組織學生開展研究性學習課題研究，通過資料查詢、實地調查，親身感知環境污染的嚴重性及治理污染的局限性，教育學生保護環境應從我做起、從身邊的小事做起，在生活中要增強環境保護意識，自覺愛護環境。平時進行化學實驗也應遵循綠色化學思想，從實驗方案的設計、實驗裝置的選擇，都應注意尾氣的吸收和廢液廢渣的處理，盡可能減少污染物的產生與排放。這樣在化學教育中實施科學教育與人文教育，讓學生學會學習、學會關心、懂得責任與擔當，必將助推學生未來的可持續發展。

二、滲透學科思想方法，培養可持續發展學習能力

在高中化學課程中蘊含豐富的學科思想方法，它揭示化學學科的本質、思維特點和學習規律，其中最為重要且應用最廣的有“結構決定性質、變化與守恒、動態平衡、一般與特殊、綠色化學、模型構建、推理論證、實驗探究”等學科思想方法。［4］教學中，教師要正確理解和系統把握化學學科思想方法，并將其作為教學的生長點建構課堂，針對不同模塊專題學習內容，結合學生的認知水平，分層次遞進式滲透，才能引領學生走進化學世界的內核、領悟化學學科的精髓，才能讓學生所獲取的知識和形成的能力更具生命力，為學生終身學習和可持續發展奠定基礎。

1.建立結構決定性質思想方法

在必修模塊《化學1》專題2學習氯、溴、碘、鈉、鎂及其化合物性質與應用時，引導學生從元素的原子結構特點，分析化學反應前后元素化合價的變化，認識物質的氧化性和還原性，揭示氧化還原反應的本質；同時運用連鎖學習方法掌握元素化合物知識的認識規律即“組成與結構→性質與變化→應用與制法”，建立“結構決定性質”這一核心化學學科思想方法，并進而遷移到各類無機物和有機物的學習之中。如，在選修模塊《有機化學基礎》教學時，注重引導學生學會從結構入手抓有機物官能團結構特點，掌握各類烴和烴的衍生物的性質與應用。在后續選修模塊《物質結構與性質》教學中，讓學生進一步從“原子結構與元素性質、晶體結構與物質性質、分子空間結構與物質性質”三個層面，全面深化理解物質結構與性質之間的內在關系。這樣運用已掌握的學科知識和思想方法來學習新知識，能使知識系統化和規律化，可提高學生靈活應用知識的能力，起到觸類旁通的作用。

2.建立變化與守恒思想方法

學生在初中化學已學過質量守恒定律，在高中選修模塊《化學反應原理》專題1“化學反應與能量變化”教學中，教師應從整體視角引導學生建立“變化與守恒”學科思想方法，讓學生認識到物質在化學反應前后不僅遵循質量守恒，同時還遵循能量守恒，化學反應的本質就是破舊建立新鍵、原子重新組合的過程，化學反應的焓變應等于斷裂反應物化學鍵所吸收的總能量和形成生成物化學鍵所放出的總能量之差。讓學生學會將“變化與守恒思想”運用于定量研究物質的變化、解決具體的化學問題，如計算反應熱與書寫熱化學方程式，運用“原子守恒、電子得失守恒、電荷守恒”進行氧化還原反應方程式的配平與計算、原電池和電解池的電極反應方程式的書寫與計算等。

3.建立化學動態平衡思想方法

在高中必修模塊《化學2》“化學反應速率與限度”單元學習中，通過實驗事實和理論推導，學生認識到可逆反應是有一定限度的，在一定條件下可達到化學平衡狀態，其特征是反應混合物的組成保持不變，本質是正反應速率和逆反應速率相等，并初步建立“化學動態平衡”思想。在后續選修模塊《化學反應原理》專題2教學中，教師進一步強化化學平衡是一種動態平衡，一旦改變外界條件就會破壞舊平衡，在新的條件下建立新平衡，化學平衡移動遵循勒夏特列原理；同時引導學生認識到平衡是物質變化的普遍現象，動態平衡思想適用于一切平衡體系。在學習專題3“溶液中的離子反應”時，同樣可運用化學平衡移動原理探究弱電解質的電離平衡、鹽類的水解平衡、沉淀的溶解平衡，讓學生學會用化學動態平衡思想方法去解釋有關化學變化的現象，揭示化學反應的規律。

三、實施探究性實驗教學，培養學生科學素養和實踐能力

以實驗為基礎是化學學科的重要特征，也是化學學習的重要方式。化學實驗過程中充滿著科學思想與方法，包括思辨性的猜想、規范的操作技能、仔細的觀察分析、邏輯的推理論證，它體現著實驗者的科學素養和綜合能力。化學實驗教學，不僅可培養學生敢于質疑、嚴謹求是的科學態度，而且可鍛煉學生勇于探索、實踐創新的科學精神。這種科學的品質和能力將影響學生今后學習、工作和生活，對學生可持續發展有著重要的意義。

1.開展實驗探究，提高學生科學素養

在高中化學教材中專門編排“活動與探究”欄目，意在引領學生積極開展實驗探究活動，在自主探究中享受發現的喜悅。因此，在化學實驗教學中，教師應盡可能將驗證性實驗設計成探究性實驗，讓學生自主設計實驗方案，規范大膽進行實驗操作，觀察記錄實驗現象，分析推導實驗結論，并能用化學用語準確表達。這樣讓學生自主參與知識的獲得過程，在探索中對化學問題提出設想和見解，發展演繹推理和概括歸納能力，深化知識的理解與應用，有助于提高學生的科學素養。［5］

2.加強實驗教學，培養學生實踐能力

化學實驗是一種實踐性很強的活動，它不僅能啟迪學生思維，而且對培養學生觀察能力和動手能力有著重要的教育功能。因此，在化學教學中要重視和加強學生動手實驗，保證教材中設置實驗的開設率。對于學生能自主完成的實驗要盡量創設條件讓學生親自動手，獲得感性體驗，這是學生實驗素養形成的最初臺階。對于能隨堂完成的實驗不用視頻替代；對于難度較大的實驗由教師演示、學生觀察分析，需要時可應用實物投影增強實驗的可視性；對于有危險或受課堂條件限制無法演示的實驗，則借助多媒體視頻演播輔助教學。此外，對教材中的實驗裝置還可大膽地進行改進或創新設計，讓實驗操作更加簡便、現象更為明顯，使實驗設計微型化、簡約化，充分體現綠色化學思想。

四、結束語

當前，基礎教育正迎來新一輪課程和考試評價改革，改革的風向標就是要提高學生的核心素養，從文化基礎、自主發展、社會參與三個方面聚焦學生的“人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創新”六大綜合素養。［6］為此，在中學化學教學中應貫徹可持續發展教育理念，在教學目標上，應著眼于培養學生可持續發展的學習能力，形成良好的化學科學素養，引導學生學會用化學的思維和視角去審視世界，為今后參與社會工作和決策打下基礎，從而獲益終生。

［1］朱玉軍.化學教育究竟是怎樣的一個研究領域［J］.化學教育，2014（24）.

［2］林水嘯，許勛和，朱則善.中學化學教學中貫徹可持續發展戰略思想的思考［J］.龍巖師專學報，2001（3）.

［3］林水嘯，林達岑，林默君.從對轉基因的認識談高中學生科學素養的培養［J］.化學教育，2016（23）.

［4］朱立峰.論中學化學的學科思想［J］.中小學教師培訓，2012（4）.

［5］林水嘯.中學化學教學中貫徹可持續發展戰略思想的探索與實踐［D］.福州：福建師范大學，2001.

［6］吳星.從三維目標走向核心素養［J］.化學教學，2017（1）.

（責任編輯：張賢金）

福建省教育科學“十二五”規劃2015年度常規課題“高中化學學科思想方法的研究與實踐”（項目編號：FJJK15-534）。