談談高中階段化學科學觀念的培養

【摘 要】 科學觀念的革命對于科學發展的推動遠遠重于科學知識本身。關注高中化學學科素養的教育，就必須重視和加強對學生進行科學觀念培養。

【關鍵詞】 高中階段；科學觀念；高中化學學科素養；化學科學觀念；培養

【中圖分類號】 G63.26 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 2095-3089（2017）16-0-01

當今又要迎來新一輪基礎教育課程改革。布魯納指出：現代課程改革，至少還有一個重大問題尚待解決，這就是通曉某一學科領域的基本觀念，他認為掌握學科結構就是要獲得相應學科的科學觀念。科學史也表明：科學觀念的革命對于科學發展的推動遠遠重于科學知識本身。

科學觀念是科學認識和實踐中思維的細胞和基石，也是組成科學素質的最高層次要素，所以，在科學教育中，讓學生在一定程度上形成正確的科學觀念是至關重要的。高中化學學科素養的教育是科學教育的重要組成部分，它不僅要讓學生通過化學課程學習，使其獲得未來發展所需要的基本化學知識和技能，除此之外它還有一個重要目標，即讓學生形成正確的科學觀念和科學素養。因此，在高中階段化學教學中，我們必須重視和加強對學生進行科學觀念的培養與教育。

在高中階段的化學教學中，我們首先應該培養學生形成“世界是物質的世界，物質是不斷運動變化的”的科學觀念。

無論是什么稀奇古怪的物質，都是由某種元素組成的，如人們在新墓地見到的“鬼火”，客觀世界中存在的空氣、海水、礦石等等。世界不是靜止的，自然界的各種物質是時刻地運動變化的，只有變化著的物質才可以使世界不斷發展、變得更加豐富多采。如我們能聞到遠處的花香，在我國部分地區可檢測到日本核泄漏產生的放射性元素碘-131，高中化學教材中煤、石油漫長的形成過程，電解質的電離和導電、化學平衡的存在和移動等知識加強了學生對物質運動觀的認識。有了這種正確的科學觀念，學生就能相信科學，反對迷信，不偏聽偏信；就不難判斷“某種品牌的礦泉水不含任何化學物質”的廣告語是不科學的。

其次，我們要培養學生形成“物質變化是有規律，物質變化同時伴隨著能量變化”的科學觀念。

在初中，學生就知道物質發生化學反應是遵循質量守恒定律的。高中化學新課程進一步告訴學生，離子反應發生的條件，氧化還原反應規律；化學反應是有一定方向性的，不是任意兩種或多種物質放在一起都可以發生化學反應，而且能夠發生的化學反應也是在一定條件之下進行的如溫度、壓強、濃度、催化劑等；化學反應速率有快有慢，這不僅與參加反應的化學物質本身有關，還與外界環境有很大的關系，如溫度、壓強等；任何化學反應的進行都是有一定的限度，不可能進行到底，許多化學反應進行到一定程度時，正向反應速率與逆向反應速率相等，化學反應處于動態平衡狀態；任何化學反應的進行都經歷舊的化學鍵的斷裂和新的化學鍵的生成過程，舊的化學鍵的斷裂要吸收能量，新的化學鍵形成要釋放。化學反應是否吸收或釋放能量就決定兩者的能量差。有了正確的科學觀念，學生就能清楚地回答“要把水變成可燃性的油”是不可能的，而借助某種催化劑，吸收足夠的太陽能，可由水來制得氫能。

第三，我們要培養學生形成“物質的性質是由其組成和結構決定的”的科學觀念。

物質的結構決定物質的性質，物質的性質關系到物質的用途。高中新課程選修課程《物質結構與性質》從原子、分子水平上幫助學生認識物質構成的規律；以微粒之間不同的作用力為線索，側重研究不同類型物質的有關性質，使學生初步認識物質的結構與物質的性質之間的關系，能從物質結構決定性質的視角去解釋一些簡單的化學現象，預測物質的有關性質；如金屬單質的導電性、導熱性和延展性都是由金屬晶體內部的金屬鍵決定的；金剛石、石墨和、C60（足球烯）和碳納米管都是由碳元素組成的，金剛石是原子晶體，石墨是混合晶體，C60屬于分子晶體，它們由于結構的不同，許多性質和用途截然不同，金剛石硬度大，不導電，可作切割材料等，石墨潤滑，能導電，可作電極等；C60（足球烯）可用于制造高分子材料，用于制造光學材料；科學家們預測碳納米管將成為21世紀最有前途的納米材料，以碳納米管為材料的顯示器將是很薄的。學生如果對物質的結構、性能及物質的變化規律有了一定的認識，就更想去揭示物質的微觀結構的奧秘，為將來的發展奠定了基礎。

第四，我們要教育學生正確看待化學與環境污染、環境保護的關系。我們不僅看到化學在材料科學、生命科學、能源科學等方面對人類社會的貢獻，還要看到化學也正在為保護人類賴以生存的環境而努力。

高中階段化學課程明確提出學生必須“理解在化工生產中遵循‘綠色化學思想”，“知道大氣主要污染物，能說出減少大氣污染物的原理和方法”，“認識‘白色污染的危害與防治方法”，“說明污水處理、垃圾和其他生活廢棄物處置的方法”，“樹立綠色化學思想，形成環境的意識”等等。通過對這些化學知識的學習，學生將進一步明白：環境問題刻不容緩；化學可以為解決環境問題做出重大貢獻；在人類發展過程中，人類應該慎用科技成果。

總之，學生養成了正確的化學科學觀念，就會用化學的眼光和思維去審視我們賴以生存的世界，為日后參與社會決策打下一定基礎，從而獲益終身。

參考資料：

1.中華人民共和國教育部制訂《普通高中化學課程標準》（實驗）.人民教育出版社，第1版，2003年4月，14-21

2.化學課程標準研制組編寫《普通高中化學課程標準解讀》（實驗）.湖北教育出版社，第1版，2004年4月，164-169

3.林麗蓉.談談新課程理念下高中化學科學觀念的培養[J].科技信息，2011（18）