化学史教学中的科学本质观培养研究
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以化学史料为课程资源促进学生对科学本质的理解作者:杨梓生吴菊华来源:《化学教与学》2015年第03期摘要:在简述科学的本质及科学本质对学生发展价值的基础上,提出教师应加强对化学史实的研究,精选化学史料作为课程资源并开展探究式教学,从而促进学生对科学本质的理解。
关键词:化学史;课程资源;科学本质;质量守恒定律文章编号:1008-0546(2015)03-0002-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B化学教育的目标在于让学生掌握化学知识,理解科学的本质,提高科学素养。
这就要求化学教师在理解科学本质及其对学生发展价值的基础上,实施基于科学本质理解的教学。
建构主义理论认为,“科学的本质即科学探究”。
于是,有研究者将“科学是探究自然的‘思考’方式”、“科学是一种‘探究’的方式”、“科学知识是暂时的、动态性的”视为科学本质的范畴与内涵[1],该界定反映了科学过程的特征和科学知识的特征两方面。
学生只有理解了科学的本质,才能够明白科学是什么、科学知识的产生与发展、科学与社会发展的关系等[2]。
要促进学生对科学本质的理解,需要引导学生在探究过程中掌握知识,了解化学知识产生于怎样的社会文化背景、由谁发现或提出的、经历怎样的发展历程以及知识对社会产生怎样的影响等。
实现这样的目标,显然只有化学史实才能承载起这样的功能。
因此,实施基于科学本质理解的化学教学,必须以化学史料为课程资源。
具体到教学实践,要求教师研究化学史实,了解相关化学知识的研究背景与探索过程;在此基础上,精选化学史料作为课程资源并转化为探究情景,引导学生开展探究。
下面结合“质量守恒定律”的教学设计来谈谈。
一、研究人类对化学反应质量关系探索的历史阅读化学史可知,人类对化学反应质量关系的探索,源于十八世纪冶金工业需要解决的相关问题。
“例如,当时炼铁厂迫切需要解决炼铁炉的鼓风问题——为什么要往炉里鼓风?风的流速多大合适?炼1吨铁要鼓进多少空气?……” [3]这些问题涉及燃烧的本质、化学反应质量关系等方面。
促进科学本质理解的高中化学教学策略研究中国经济已经来到了一个瓶颈期,中国经济和中国产业急需升级转型,同时为了保障中国经济的进一步发展,我们都需要提升全体国民的科学素养,利用科技的力量和人民的力量来完成这些重任。
一、科学本质教育简析科学本质教育是以帮助被教育者了解和认知科学本质为目标而展开的教育活动,科学本质教育的对象非常广泛,不仅包括各个阶段的学生,同样也包括人民群众。
通过科学本质教学,整个社会的科学素养都会有显著的提升,人民会更加了解并信任科学,在思考问题时运用理性的思维进行思考,在解决问题时运用科学的方法进行试验。
科?W本质教育对于国民素质提升和国家发展都有着非常重要的意义,随着中国综合国力的不断提升我们也清楚地认识到科学本质教育的重要性,并努力尝试开展科学本质教育,但是我国的科学本质教育开展还很不到位,虽然很多学校都开始尝试在教育教学中增加科学本质教育内容,但受制于教师教学水平和教学方法等因素的限制,科学本质教学仍停留在起步阶段。
二、高中化学中的科学本质特性高中化学是一门非常具有科学性的学科,一切化学知识都是建立在实验基础上的,这些知识都是有据可循并经过反复验证后得到的客观规律,高中化学的科学本质特征使其非常适用于高中学生科学素养教育,高中化学主要有如下一些科学本质特征:1.客观性高中化学所讲述的知识都是得到反复验证并客观存在的,很多科学家通过一系列的化学实验发现了这些知识并进行了验证,这些化学知识是经得起时间考验的。
化学知识主要是研究物质内在的微观特性和规律,这些微观内容我们无法用肉眼查看,但是可以通过很多实验观察得到,学生在学习过程中同样可以利用实验来验证化学知识的客观性。
2.有效性化学知识的学习对于学生未来的生活和工作有着非常重要的指导意义,化学知识是促进现代文明发展的最有效知识之一,我们的很多发明和创造都是依靠化学知识的应用而完成的,利用化学课程展开科学本质教育能够让学生更好理解科学的巨大力量和魅力。
美国高中化学教材中科学本质的呈现研究简介一、科学素养的内涵科学素养最早是由美国学者科南特首先从科学家的角度进行论述的,1985年美国针对科学教育改革提出了“2061计划”,为了提高公民的“科学素养”,其内容不仅涉及了科学知识和原理,还包含了科学研究的过程与方法、科学发展史、科学技术与社会之间的关系。
不同学者对科学素养的含义有不同的理解与表述(见表1)。
笔者认为,对于中学生来说,科学素养是学生在学习科学知识及了解科学研究的内容与方法的过程中逐步形成的适应社会和自身发展需要的基本品质和能力。
综合学者们的观点可知,科学素养包括科学概念、科学事实、科学原理、科学定律、科学研究的过程、科学态度、科学精神和科学价值观。
本文将上述科学素养分为以下三个维度:科学知识、科学过程与方法、科学本质和价值。
其中科学知识包括科学概念、科学事实、科学原理和科学定律,是科学素养的载体;科学过程与方法包括科学研究的过程和所应用到的方法,是科学素养的重要组成部分;科学本质和价值包括科学态度、科学精神和科学价值观,是科学素养的核心体现。
二、《化学:概念与应用》中特色栏目的设置本义将以科学素养的三个维度即科学知识、科学过程与方法、科学本质和价值为依据,对《化学:概念与应用》巾的特色栏目进行划分总结,寻找栏目的功能以及与科学素养的对应关系。
1.科学知识类栏目科学知识是科学素养的载体。
毕华林认为,从新课程改革“培养学生科学素养”的主旨出发,课程内容的选择应是学生终身学习和适应现代社会生活所必需的。
教科书主要通过“生活巾的化学”“化学与社会”“化学与技术”“跨学科链接”“工作原理”等栏目呈现,这几个栏目在每一章巾都有所设置,每一章的栏目巾都以不同的情景素材展开,介绍不同的科学知识,表2所列是“氧化还原反应”巾科学知识的栏目及相应的功能。
以“化学与技术”栏目为例,这一栏目以法医学巾的血液检测为情景素材,普及法医检测血液的原理即血液巾的血红蛋白能够催化有机指示剂的氧化,从而产生能够发光的物质。
浅析科学本质视域下化学史教育促进学生理解科学知识的功能【摘要】随着新课程的改革,素质教育的推进。
我国的教育宗旨由传统的应试教育转变为现在的以提高学生的科学素养为目标。
其中科学本质是科学素养的主要成分。
理解科学的本质有很多种途径,其中化学史教育教学是其中的一条途径。
【关键词】科学本质;化学史;科学知识培养学生的科学素养,首先要从基础教育抓起。
根据目前有些学者的调查情况来看,由于一直受传统的应试教育的束缚,我国中学生普遍的科学素养不佳。
对科学的理解停留在很肤浅的层次上。
针对这一现象,这就要求我们广大的科学教育工作者采取有效的策略加以提高。
科学本质是科学素养的核心成分,理解科学的本质就成为我们首要面对的问题。
理解科学的本质有很多种途径,主要包括为科学探究、STS、以及化学史教育教学。
化学史教育是在化学教学里适当穿插、结合化学史事例进行的教学。
是一种利用化学史来促进学生运用辩证唯物主义和历史唯物主义观点,知道化学知识的形成和发展,从而培养学生的科学素质和创新能力,激发学生的学习动机,提高学生的学习兴趣,培养学生热爱科学、热爱祖国、报效祖国等为根本目标的教育[1]。
但是化学史教育教学最深层的功能是有利于培养学生的科学本质,如在我国《普通高中化学课程标准(实验)》在基本理念部分明确的提出“结合人类探索物质及其变化的历史与化学科学发展的趋势,引导学生进一步学习化学的基本原理和基本方法,形成科学的世界观” [2]。
1.科学本质及科学本质观科学作为一种认识的方式,其本质与科学的认识论、科学社会学相关联,也与科学知识以及它发展所固有的价值和信念密切相关[3]。
简单的说科学本质的含义就是指科学的根本特征。
是回答科学是什么?是如何产生的?能做什么的问题。
这实质上也就是科学本体论的问题。
它是所有科学研究者以及科学教育者和学习者在接触科学时必须首先要面对的问题。
而科学本质观是人们对科学本质属性的认识和理解,是对科学知识发展所持的内隐价值观和假设,是属于科学的认识论[4]。
2017·05教学研究科学本质观教育逐渐成为当今国内外理科教育发展的重要理念,学生对科学本质的理解是科学素养的核心成分之一,作为科学教育重要分支的化学教育,更应在课堂实践中有意识地培养和发展学生的科学本质观。
文章尝试从科学史、科学探究、三重表征和反思活动四个方面来探析化学教学中科学本质观的落实。
摘要关键词科学本质;科学史;科学探究;三重表征当今各国都把提高学生的科学素养作为重要目标之一,我国制定并实施的《全民科学素质行动计划纲要(2006—2010—2020年)》中把“初步认识科学的本质”作为未成年人科学素质行动的主要任务。
化学教育作为科学教育的重要分支也不例外,《义务教育化学课程标准(2011年版)》明确指出“引导学生认识化学、技术、社会、环境的相互关系,理解科学的本质,提高学生的科学素养”。
[1]《普通高中化学课程标准(实验)》也提出“有利于学生体验科学探究的过程,学习科学研究的基本方法,加深对科学本质的认识”[2],如何在实践中切实把科学本质教育落实到课堂中,是化学教师不容回避的课题。
一、回顾历史,感悟科学发展历程建构主义认为:科学观点受历史和时代的影响,科学研究是不同个体在不同文化背景下的探索活动,科学知识是科学家基于已有理论和当时实验建构而来,所以具备暂时性(阶段性)和发展性。
科学史这一重要的课程资源中蕴涵着丰富的科学本质观,是学生理解科学本质的重要途径。
国外已有研究显示:“学习一些科学史可以使学生们更好地了解科学的本质以及科学本身”。
[3]不少化学教师也已经发现了化学史的教育价值,知晓科学史料的丰富性和承载价值的多元性,但由于应试的影响和课堂时间限制,加之没有正确深刻的理解史料背后隐含的科学本质要素,对化学史没有足够重视,而仅当作调味剂或平铺直叙化学家的贡献,或以故事简单呈现,没有将化学史有效融入到课堂教学,没有发挥其科学本质的应有功能。
在“人类对原子结构的认识”设计中,大多数教师仅依次呈现道尔顿、汤姆生、卢瑟福、玻尔等的原子结构模型演变过程,进行结论性知识的教学,关注的落脚点只是学科知识,而忽视了引导学生建立课程内容与科学本质的联系。
化学史教育对促进中职生科学本质观的研究培养学生科学本质观是科学教育的重要目标之一,也是培养学生科学素养的核心成分之一。
众多研究表明化学史中蕴涵着丰富的科学本质内容。
文章阐述在中职化学教学中引进化学史,并进行反思性的讨论可以发展学生的科学本质观。
标签:中职科学本质观化学史提高公民科学素质是世界各国提升综合国力的战略共识,培养学生的科学素养是科学教育的一个永恒目标。
正确理解科学本质是科学素养的核心成分之一。
美国的科学促进会和国家科学教师协会目前特别强调科学教育要促进学生具备良好的科学本质观。
我国在新颁布的科学课程标准中提到,“通过科学教育使学生逐步领会科学的本质”、“发展学生对科学本质的理解”。
科学史是一种非常重要的教育资源,近年来它的教育价值已逐渐受到重视,科学史教育还成为国际上科学教育改革的一个不容忽视的发展趋势。
化学史的教育功能很早就被人们所认识。
1851年,当时的英国科学促进协会主席在一次演讲中呼吁:“我们要教给年轻人的。
与其说是科学结论不如说是科学方法,更不如说是科学史。
”我国著名化学家、教育家傅鹰教授也提出:“化学教育给学生以知识,化学史教育给学生以智慧。
”化学发展的历史,是反映化学科学孕育、产生和发展演变规律的历史,也是科学思想取得胜利的历史。
在化学发展史上,随处可见中华民族的智慧闪光。
本文就如何利用化学史发展学生科学本质观进行了研究。
1、中职生的特点中职生从年龄、生理上讲和普高学生相差无几,但由于职业教育的特殊性,使得中职生和普通高中学生又有很大不同。
尤其20世纪90年代末以来,我国高等教育的年年扩招引发了普遍的“普高热”,再加上初中毕业生中独生子女比例的不断增加,无论家长还是学生都不愿轻易选择职业教育,使得近年来中等职业学校生源质量明显下降。
笔者通过多年观察发现中职生普遍存在如下特点:1.1思想上没有明确的学习动机,总觉得自己是万不得已才来上中职的,抱着混个文凭的想法,不求上进,做一天和尚撞一天钟:不少学生把较多的时间花在了上网、玩游戏和交朋友、谈恋爱上,甚至去赌博、打架。
高中化学教科书中科学本质内容的研究作者:顾晔张红霞来源:《化学教学》2022年第01期摘要:以我国最新出版的高中化学教科书为研究对象,以国际科学教育界目前关于科学本质的最新定义为分析框架,采用内容分析法对教科书中呈现科学本质内容的相关栏目进行分类、统计和分析。
研究发现,教科书注重以相关栏目、习题和插图等形式呈现科学本质内容,在科学本质三个维度中更加侧重对科学知识的理解,据此提出同类教科书的编写修订建议。
關键词:教科书; 课程标准; 科学本质; 科学史文章编号: 10056629(2022)01002106中图分类号: G633.8文献标识码: B科学本质(Nature of Science,简称NOS)是科学教育研究领域中的一个重要研究对象,科学教育必须反映和体现科学本质[1],这样才能正确反映科学知识的产生过程,合理解释和呈现科学规律,进而引导和帮助学生正确地认识科学的价值,真正实现个体科学素养的发展。
教科书作为我国科学教育的核心课程资源,在中小学生科学素养的培养和科学本质观的形成中发挥着重要作用[2]。
因此,怎样在科学教科书编写中更好地呈现科学本质内容是值得重视的问题,它不仅影响教师对教科书的使用方式,而且影响学生对科学本质的理解。
1 科学本质的内涵和研究现状科学本质是对“科学究竟是什么”的哲学层面的追问。
不同研究领域(科学哲学、科学史学、科学社会学、科学教育学)的研究者对科学本质有着不同的认识,即使在科学教育内部研究者们对科学本质的认识亦有差异。
1.1 学术界对科学本质的理解近年来,研究者对科学本质的内涵予以条目明晰的定义,代表人物有McComas &Olson[3], Jonathan Osborne[4], N.G. Lederman等[5],这些研究者的主要观点被我国科学教育领域的研究者所采纳并加以应用[6],其中国内学界常用的是莱德曼(Lederman)的7个方面的定义:科学基于经验证据、观察与推论的区别、定律与理论的功能和关系、创造与想象力在科学研究中的作用、科学研究的理论负荷性、科学知识的暂时性和科学的社会文化嵌入。
基于化学史对化学学科本质的探索目录一、化学学科的历史发展 (2)1.1 古代化学知识 (3)1.1.1 古埃及化学 (4)1.1.2 古希腊化学 (6)1.1.3 古印度化学 (7)1.2 近代化学的发展 (8)1.2.1 化学元素的发现 (9)1.2.2 化学方程式的建立 (10)1.2.3 化学实验方法的发展 (11)二、化学学科的本质探讨 (13)2.1 化学作为自然科学 (14)2.1.1 化学与自然界的规律 (15)2.1.2 化学与其他自然科学的关系 (16)2.2 化学的实用性 (18)2.2.1 化学在日常生活中的应用 (19)2.2.2 化学在工业生产中的应用 (20)2.2.3 化学在现代科技中的作用 (22)2.3 化学的理论基础 (23)2.3.1 化学键理论 (24)2.3.2 质量守恒定律 (25)2.3.3 能量守恒与转化定律 (26)2.4 化学研究的方法论 (27)2.4.1 实验方法在化学研究中的地位 (29)2.4.2 理论研究在化学探索中的作用 (30)2.4.3 数学工具在化学研究中的应用 (32)三、化学学科的未来展望 (33)3.1 新时代化学的发展趋势 (34)3.1.1 绿色化学与环境科学 (36)3.1.2 分子科学与生物医学 (37)3.1.3 人工智能与化学信息学 (37)3.2 化学教育与学科普及 (39)3.2.1 化学教育在基础教育中的地位 (40)3.2.2 化学科普与公众理解科学 (41)3.3 国际化学合作与交流 (42)3.3.1 全球化学研究机构的合作 (43)3.3.2 国际化学竞赛与交流活动 (45)一、化学学科的历史发展作为自然科学的重要分支,其发展历程源远流长,可追溯到古代文明的曙光时期。
从最初的炼金术士对金属的提炼和药物的研究,到现代化学的兴起,化学学科走过了一条充满探索与发现的光辉之路。
在古代中国,化学知识与实践经验丰富,如《黄帝内经》中便有关于药物的记载,同时冶炼、陶瓷、酿造等工艺也达到了相当高的水平。
基于科学本质视觉下的初中化学教学研究摘要:科学本质观指的是人们对科学本质问题的认识。
随着素质教育的进一步普及与落实,人们对初中化学教学提出了更高的要求。
教师须从科学本质观的角度切入,优化教学活动设计,为学生带来新颖的学习体验,使其从科学本质看待、分析和理解化学问题。
这就要求初中化学教师紧密结合知识特色设计教学活动,不断改进教学方法,为培养学生的科学素养打下基础。
关键词:科学本质;初中化学;教学研究一、灵活开展实验教学,增强学生科学意识化学作为一门以实验为基础的学科,要想从科学本质观角度设计教学活动,教师首先要灵活开展实验教学,借助实验辅助学生深入探究化学理论知识,提升学生的思维水平与动手能力,使学生的科学意识与态度得以增强。
对此,初中化学教师在日常教学中要高度重视实验,做好实验演示工作,并为学生提供动手操作的机会,鼓励他们积极主动地参与到实验探究中来,使其在合作中完成实验,亲身体验化学知识的科学性,形成严谨的科学态度。
例如,教学“金属的化学性质”一课时,教师先要求学生观察自己手中铜片、铝片、镁条的颜色(都有一层暗色物质出现),然后用砂纸打磨后观察有什么变化?学生发现镁条、铝片具有银白色光泽,铜片则具有紫红色光泽。
接着,组织学生继续操作实验,把这些金属在空气中点燃,两人一组,一人操作、一人记录现象,通过分组实验观察和表述:镁和铝燃烧发出耀眼的白光,生成白色固体;铜燃烧时有白烟,生成黑色的固体,引导学生写出相应的化学反应方程式:2Mg+O2点燃2MgO,4Al+3O2点燃2Al2O3,2Cu+O2点燃2CuO。
之后,指导学生操作铁在纯氧中燃烧的实验,写出3Fe+2O2点燃Fe3O4,思考:通过以上实验,得出的金属性质是什么?是不是所有金属都能与氧气发生反应?真金不怕火炼,说明了什么?提示学生从金属的反应条件展开讨论,结合实验归纳金属的活动性顺序。
上述案例中,教师灵活运用实验引导学生探究金属的活动性顺序,让他们通过对实验现象的观察、对比、归纳、分析,掌握获取科学结论的方法,感受到化学学科的严谨。
浅谈化学教学中科学素养的培养摘要:中学化学课程标准将课程性质定义为要“培养学生运用化学知识和科学方法分析和解决简单问题的能力”,而初中化学教育的核心是培养学生的基本科学素养,也就是要在教给学生必要的化学知识的同时,利用化学教学培养学生的观察能力,科学思维能力,实验精神和社会责任感。
关键词:化学教学;观察能力;实验精神;科学思维能力;社会责任感《中学化学课程标准》明确指出,化学课程的性质是要“培养学生运用化学知识和科学方法分析和解决简单问题的能力。
”这就要求我们把对学生进行科学知识、科学方法、科学能力和科学品德教育为主要内容的科学素养的培养作为化学教育的核心。
这就要求我们化学教师要在教给学生必要的化学知识的同时,要充分利用化学教学来培养学生的观察能力,科学思维能力,实验精神和社会责任感。
一、利用化学培养学生的观察能力早在《礼记》里就有这样的说法:“致知在格物,物格而后知至。
”也就是说,要获得知识就要去观察事物、探究事物的原理。
由此可见,人们历来就非常重视观察探究事物对学习掌握知识的重要性。
观察是人们感知的一种特殊形式,是一种有目的、有计划、比较持久的知觉活动,它是一个人智力发展的基础。
化学是一门以实验为基础的学科,观察就和实验一起成为了化学研究最基本的方法,通过客观、定性、定量的观察和实验来揭示和认识化学变化的本质。
化学教师应做好每一次实验,在实验过程中,要引导学生观察,激发学生的观察兴趣,教会他们如何观察,还要帮助学生养成自觉观察的良好习惯。
要在化学教学过程中通过引导学生由表及里、去伪存真的观察,不断提高他们的观察能力。
受好奇心的驱使,应该说初中学生对化学实验都是很感兴趣的,只是由于在观察实验时目的性不明确,不能够将注意力集中于那些关键仪器的重要现象上,而在实验时由于学生所在的位置不同,有的学生远离讲台,这就要求教师应尽可能地在小范围内进行实验或将演示实验改为小组实验,并做好学生的指导工作,让学生有针对性地观察,学会观察。
化学史教学中的科学本质观培养研究摘要科学史课程的学习是培养职前教师科学本质观的一条途径。
本文以化学史课题“燃烧理论的发展”为例说明在化学史教学中的科学本质观培养内容及策略。
关键词科学史科学本质观职前教师帮助学生适当理解科学本质观是科学教育的重要目标之一,也是培养学生科学素养的核心成分之一。
教师具有理想的科学本质观是实现这一目标的必要条件。
在我国目前的教师教育体系中,按照教师发展进程,教师可以分为3类:职前教师、在岗教师、在职教育硕士教师[1]。
职前教师的科学本质观教育直接影响着未来对学生的科学本质教育,而大学科学史课程的学习是培养职前教师科学本质观的一条途径。
本文以化学史课题“燃烧理论的发展”为例说明在化学史教学中的科学本质观培养。
1 科学本质观的基本内涵当代科学本质观的基本内涵可以概括为:(1)科学认识活动是以实验事实为基础的。
科学认识的对象是客观的;科学认识活动的过程不是一个简单的“拷贝”或“反映”,而是一个认识主体对客体的作用过程。
在这一作用过程中,认识主体的已有经验或背景起着重要的作用。
(2)实验中有观察和推论。
在实验中有一些是观察到的,有一些是在观察基础上推论得出来的;换句话说,知道的并不都是看到的。
观察和推论之间存在着区别,从观察到推论的认识过程并不是一个连续的认识序列。
(3)科学定律和科学理论是有区别的。
科学定律和科学理论是科学认识的2种形式,它们各自的产生范式是不同的。
科学定律的产生范式是归纳式,科学理论的产生范式是建构式。
(4)科学知识的想象性和创造性。
科学认识的结果,并不是纯粹客观的,包含有人的想象性和创造性。
(5)科学知识的暂定性。
在认识的成分中,不完全是客观的,其中含有人的主观性,所以科学认识是相对合理的,有时甚至是错误的,所以科学知识具有暂定性。
(6)科学知识的负载理论本质。
(7)科学知识的社会文化背景。
2 科学史教学中科学本质观培养的内容国外已有研究显示“学习一些科学史可以使学生们更好地了解科学的本质以及科学本身”[2]。
从科学的本质提升高中化学教学策略的科学研究导读:本文从科学的本质提升高中化学教学策略的科学研究,仅供参考,如果觉得很不错,欢迎点评和分享。
从科学的本质提升高中化学教学策略的科学研究李德红(山东省临沂市第一中学)摘要:化学这门科目不同于其他科目,它与生活的衔接点比较多,更接近于日常生活。
因此化学是教学中重要的科目之一。
高中化学不同于初中化学的学习,其难度比较大,比较复杂,这就需要有科学的教学策略作为基础才能提升高中化学教学的质量。
从科学的本质出发,并结合多名教师的教学经验,提出一些可以提升化学教学策略的有效措施,使高中化学教学状况得到改善,进而提升教学的质量。
关键词:科学本质;高中化学;教学策略化学这门学科是一门理性的学科,也可以说是一门自然学科,与我们的生活有很大的衔接,更加亲近于我们的生活。
因此,在教学中教师要以新课标所推行的教学方式为主,将生活引入课堂,还要给学生讲明我们所处的环境每时每刻都在发生着化学变化,我们就生活在一个化学的世界里,化学无处不在,在化学中体验生活,这在一定程度上能激发学生的学习兴趣,进而培养学生学习的主动性。
而根据调查发现,近几年我国的高中化学教学一直被传统的教学观念所束缚,课堂死板、学风不正,教学状况不好这是教学最大的问题,因此我们就必须改进教学模式,采取科学的手段,来提升教学质量。
我们先从以下几个方面做起。
一、注重教学理念的更新,与时俱进随着教育的改革以及新课程标准的实施与推行,教师应将“学生第一、学生主体”的理念作为教学的主旨思想。
而传统的教学理念满足不了学生的需求,更跟不上教育和社会的发展,必将被社会所淘汰,所以在高中的化学教学中,要重视教学理念的更新、与时俱进。
教学理念并不是一成不变的,它与社会具有同一性质,是不断发展变化的。
随着新时代新课标的推行,将摒弃腐败的教学理念,而且教育的性质也发生了改变,提倡素质教学,对学生各方面的能力进行培养,教育作为社会发展的基础,是社会发展的不竭动力,目的是在给社会培养一批新时期的高科技人才,这是社会发展的必然趋势。
从科学的本质提升高中化学教学策略的科学研究
高中化学教学的主要目标是帮助学生掌握化学的基本原理和概念以及在实验中培养学
生的观察能力和实验技巧。
为了提升高中化学教学策略,有几个科学研究的方向可以
探索:
1. 教学方法研究:研究不同的教学方法对学生学习效果的影响。
比如,比较传统的讲
授模式和探究式学习的模式对学生的学习效果、兴趣和自主学习能力的影响。
2. 科学实验设计研究:设计有趣和具有挑战性的化学实验,以激发学生对化学的兴趣
并提高他们的实验技能。
同时,研究如何将实验结果与理论知识相结合,使学生更好
地理解化学原理。
3. 教学资源研究:研究如何设计和开发具有针对性的教学资源,例如化学模拟软件、
在线教育平台和虚拟实验室等,以支持学生的学习和实践。
4. 学生学习策略研究:研究不同的学习策略对学生化学学习效果的影响。
比如,研究
如何帮助学生更加有效地记忆和理解化学概念,以及如何培养学生的问题解决能力和
批判性思维。
5. 跨学科研究:将化学与其他学科进行跨学科研究,以帮助学生更好地理解和应用化
学知识。
比如,研究化学与生物学、环境科学、材料科学等其他领域的关联,以及如
何整合这些知识培养学生的综合能力。
通过以上的科学研究,可以不断提升高中化学教学策略,提高学生的学习成果和兴趣,培养他们的科学素养和实践能力。
初中化学教学中实验教学与学生科学本质观的形成摘要:初中化学作为化学教育的初始阶段,对学生化学学习具有重要的启蒙作用。
本文通过分析初中化学实验教学与学生科学本质观的形成的关系,提出在化学实验教学中培养学生的科学本质观的策略,为提高初中化学教学质量提供参考。
一、引言科学本质观是指人们对科学知识的本质、形成和发展规律的认识和理解。
在初中化学教学中,实验教学是培养学生科学本质观的重要途径。
通过实验教学,学生能够亲身体验科学探究的过程,理解科学知识的形成和发展规律,从而形成正确的科学态度和价值观。
本文将从以下几个方面探讨初中化学教学中实验教学与学生科学本质观的形成。
二、实验教学与学生科学本质观的关系1.实验教学能增强学生对化学学科的兴趣实验教学的生动性和趣味性可以吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣和积极性。
在实验过程中,学生能够亲手操作、观察、记录和总结实验现象,增强对化学学科的直观感受和认识,从而加深对化学学科的理解和兴趣。
2.实验教学有助于培养学生的观察能力和动手能力实验教学中,学生需要观察实验现象、记录实验数据、操作实验设备等,这些过程有助于培养学生的观察能力和动手能力。
同时,实验过程中需要学生遵循一定的操作规范和安全要求,这有助于培养学生的安全意识和责任感。
3.实验教学有助于培养学生的科学思维方式和科学态度实验教学中,学生需要运用科学的方法和思维方式进行实验设计和操作,如控制变量、逻辑推理等。
通过实验教学,学生能够逐渐形成科学的思维方式和科学态度,如实事求是、严谨认真、批判性思维等。
这些科学本质观对于学生的未来学习和生活具有重要意义。
三、培养学生科学本质观的策略1.明确实验教学目标在实验教学中,教师需要明确实验教学目标,即通过实验教学培养学生的哪些科学本质观。
例如,可以通过实验教学培养学生的观察能力、动手能力、问题解决能力、科学思维方式和科学态度等。
同时,要结合学生的实际情况和学科特点制定具体的实验教学目标和方案。
化学史教学中的科学本质观培养研究
摘要科学史课程的学习是培养职前教师科学本质观的一条途径。
本文以化学史课题“燃烧理论的发展”为例说明在化学史教学中的科学本质观培养内容及策略。
关键词科学史科学本质观职前教师
帮助学生适当理解科学本质观是科学教育的重要目标之一,也是培养学生科学素养的核心成分之一。
教师具有理想的科学本质观是实现这一目标的必要条件。
在我国目前的教师教育体系中,按照教师发展进程,教师可以分为3类:职前教师、在岗教师、在职教育硕士教师[1]。
职前教师的科学本质观教育直接影响着未来对学生的科学本质教育,而大学科学史课程的学习是培养职前教师科学本质观的一条途径。
本文以化学史课题“燃烧理论的发展”为例说明在化学史教学中的科学本质观培养。
1 科学本质观的基本内涵
当代科学本质观的基本内涵可以概括为:
(1)科学认识活动是以实验事实为基础的。
科学认识的对象是客观的;科学认识活动的过程不是一个简单的“拷贝”或“反映”,而是一个认识主体对客体的作用过程。
在这一作用过程中,认识主体的已有经验或背景起着重要的作用。
(2)实验中有观察和推论。
在实验中有一些是观察到的,有一些是在观察基础上推论得出来的;换句话说,知道的并不都是看到的。
观察和推论之间存在着区别,从观察到推论的认识过程并不是一个连续的认识序列。
(3)科学定律和科学理论是有区别的。
科学定律和科学理论是科学认识的2种形式,它们各自的产生范式是不同的。
科学定律的产生范式是归纳式,科学理论的产生范式是建构式。
(4)科学知识的想象性和创造性。
科学认识的结果,并不是纯粹客观的,包含有人的想象性和创造性。
(5)科学知识的暂定性。
在认识的成分中,不完全是客观的,其中含有人的主观性,所以科学认识是相对合理的,有时甚至是错误的,所以科学知识具有暂
定性。
(6)科学知识的负载理论本质。
(7)科学知识的社会文化背景。
2 科学史教学中科学本质观培养的内容
国外已有研究显示“学习一些科学史可以使学生们更好地了解科学的本质以及科学本身”[2]。
科学史中蕴含着丰富的科学本质观内涵,为职前教师科学本质观的培养提供了素材。
现以化学史课题“燃烧理论的发展”为例进行说明。
2.1 课题“燃烧理论的发展”的基本内容
拥有“化学应对物质的化学变化进行定量研究”思想的波义尔在实验中观察到金属煅烧之后重量增加,受哲学思想的启发提出火素说,施塔尔又在此基础之上仔细地观察和研究了燃烧现象,看到物质燃烧后所得的灰烬质量变轻了,而且很多实验的观察结果都是如此,于是提出燃素学说:含有燃素的物质会燃烧,燃烧时释放燃素,同时发光发热;燃素还能由一种物体转移到另外一种物体。
由于燃素学说能够解释当时已知的很多化学现象,统治化学界达100年之久。
在18世纪后期,化学家们发现燃素学说并不能够解释所有的化学现象。
在罗蒙诺索夫、普利斯特里、舍勒对有关燃烧的变化进行进一步实验研究基础之上,由拉瓦锡提出了较为正确的氧化学说:燃烧是物质和氧气的结合,而非燃素。
由于燃素学说的根深蒂固,使得拉瓦锡提出氧化学说很多年后才被人们所认可。
拉瓦锡因此赢得了世人的尊敬和“现代化学之父”的美称。
现在我们知道燃烧并不仅仅是物质和氧气的化合,还有物质和其他的气体(如氯气)的化合。
2.2 课题“燃烧理论的发展”中的科学本质观内容(见表1)
3 科学史教学中科学本质观培养的教学策略
3.1 设计探究活动
现代意义上的“科学”不仅包括静态的科学结论,更包括动态的科学探究过程,所有的科学知识都是科学探究的结果。
职前教师通过亲身体验科学探究活动,激发科学学习兴趣,培养科学探究能力,更重要的是理解科学的本质[3]。
例如,拉瓦锡看到一篇关于金刚石燃烧的论文,就能由此进行进一步研究,提出氧化学说。
启发职前教师提出问题:拉瓦锡是怎样通过一个普通实验提出一个具有划时代意义的理论的?我们看到金刚石燃烧,想到些什么?能够做些什么?继而鼓励职前教师制订实验计划,进行实验,仔细观察、记录,分析,讨论,得出结论,反思与交流。
3.2 设计IHV活动
IHV(互动历史小品)由美国的Wandersee等人开发的把科学史融合到科学
课程中的一种教学技术,即把与教学主题有关的化学史改编为一系列生动活泼的、仔细设计的、简短的(大约15分钟)戏剧小品,每周一次,每次都把课程中要学习的化学概念进行精心编制,并把注意力集中到化学本质的一些重要方面上,从而达到培养职前教师科学本质观的目的[4]。
例如,本课题即可设计为一个IHV,并在表演完提供共同讨论问题:普利斯特里虽制得了氧气,为什么他却不能发现氧气?拉瓦锡为什么能够发现氧气,并最终破除“燃素说”?18世纪的科学家坚信“燃素说”,当普利斯特里制得氧气时还认为是“脱燃素空气”,一直到拉瓦锡才破除“燃素说”,你认为“科学知识是一成不变的”这句话对不对?为什么?等等。
3.3 重现显性话语
为帮助职前教师形成现代的科学本质观,教师应在教学中适当使用“产生式话语、反思性话语、认识论话语”[5],如当代科学本质观要求下的教师教学话语中应该经常有“观察”“推论”“猜测”“可能是”“支持”“提出”等话语[6];更重要的是,观念的培养不是一朝一夕就可以完成的,它需要教师在科学史教学中恰到好处地不断地重现科学本质观话语,使职前教师渐渐建立科学本质观。
例如,区别观察和推论是理解科学本质的前提。
拉瓦锡做金刚石燃烧实验时,看到是金刚石在空气中消踪匿迹,在石墨包裹时会完好无损,由此推论得出:金刚石燃烧和空气有关。
在实验中,他并没有看到金刚石和空气化合的过程,而只是推论出来的,因此我们这样说“知道的并不都是看见的”。
在科学知识中,有一些是我们直接看到的,有一些是我们在观察基础之上推论出来的。
理论的产生过程:施塔尔在做金属煅烧实验时,并没有看到燃素,也没有看见物质释放燃素的过程,而是借助燃烧过程中物质的质量变化事实,进行想象创造提出物质燃烧是因为其含有燃素。
而由于当时的燃素学说能够解释很多已有的实验现象,所以统治了化学界达100年之久。
反思燃素学说的提出及发展过程,我们可以知道:燃素学说作为一种理论,是在实验基础之上加以想象和创造所提出来的。
是主观个体对客观事实的一种建构;理论提出之后,之所以被人们所认可,是因为有许多实验支撑。
3.4 进行反思活动
反思主要指为学生提供各种机会对认识活动进行反思,学生只有对科学认识活动进行反思,才有可能认识到科学认识活动中的“建构性”特点[6]。
反思从反思对象的角度可以分为对科学家的认识活动过程进行反思和对职前教师自己的认识活动过程进行反思;从时间的角度可分为课中反思(如反思与交流,讨论)和课后反思(反思性作业);从反思内容的角度可分为对知识产生过程的反思以及对知识的合理性的自我反思。
例如,“你怎么看待燃烧学说的发展历程?在发展过程中,你认为是什么决定了燃素学说能够统治化学界近100年,又是什么能让燃素学说被氧化学说所代
替?“普利斯特里、舍勒和拉瓦锡都制出了氧气,但是普利斯特里、舍勒却没有认识到氧气在化学反应中的作用,而拉瓦锡却建立了“氧”的概念,比同时代的人更深刻地理解许多化学反应过程。
他们通过类似的实验得到了同一种物质,但为什么会对这同一种物质产生不同的看法呢?在你所学的科学知识中是否还有类似的情况?举例说明。
”
3.5 体验教学设计
职前教师具有理想的科学本质观是实现“帮助学生适当理解科学本质观”这一目标的关键。
只有职前教师把自己的观念带到中学教学设计及教学实践中去,才能影响学生,因此,可以适当地选择一些与中学生知识学习密切联系的科学史实片段,例如“质量守恒定律”,让职前教师进行相关的教学设计,既可以使职前教师更加深刻地理解科学本质观,体验科学本质观教育;又可以作为考察职前教师科学本质观理解程度的一种手段。
参考文献
[1]梁永平.教育科学,2005,(3):59-61
[2]美国科学促进协会著.中国科学技术协会译.科学素养的基准.北京:科学普及出版,2001
[3]毕华林,亓英丽.高中化学新课程教学论.北京:高等教育出版社,2005:101
[4]邓永财,李广洲.化学教育.2006,27(12):60-62
[5]历晶.东北师范大学硕士学位论文,2006
[6]梁永平.教育理论与实践,2006,(6):61-64。