试论高中化学新教材教学中学生科学方法的培养

内容摘要：教育实践证明，作为能产生知识的“知识”的科学方法，在人类的学习过程中，远比知识的掌握重要。与原教材相比，现行高中化学新教材（人教社，试验修订版）根据学生的认知规律，针对不同的教学内容，构建了更为丰富的科学方法体系，藉此培养和提高学生的科学素质。本文就如何以新教材为载体，对培养学生的科学方法提出笔者的一些想法和建议。
　　
　　关键词：化学史认知规律化学实验研究性学习
　　
　　一、充分挖掘化学史的教学价值，确立基本科学方法观
　　
　　我国著名化学家傅鹰先生说过：“化学可以给人以知识，化学史更可以给人以智慧”。新编高中化学教材采用资料、阅读等方式增加了如“金属钾的发现”、“氯气的发现”、“原子结构模型的演变”、“元素周期律的发现”等有关化学史内容。教学中，适时适度地把这些内容融入课堂，可以使教学不只局限于现有知识本身的静态结果，还可以追溯到它的来源和动态演变，揭示出反映在认识过程中的科学态度和科学思想，使学生学到发展知识和运用知识的科学方法。
　　
　　例如，在“元素周期表”的教学中，可指导学生先研究德贝莱纳的“三元素组”、迈尔的“六元素组”、纽兰兹的“八音律”，在此基础上，再研究门捷列夫发现“元素周期律”的过程。这种让学生象科学家那样从未知开始研究与学习的教学过程，可以有效地让学生从中体验科学家大胆创新、勇于探索、坚持实践、实事求是的科学态度，学会用联系和发展的唯物辩证法观点去认识客观事物，指导学习和处理面临的问题，从中体会正确的科学方法对研究化学的重要意义。
　　
　　二、遵循学生认知规律，分阶段指导基本科学方法
　　
　　新编高中化学教材是以适应素质教育为宗旨，以新编《化学教学大纲》为依据，吸收近年来我国中学化学教改的成功经验，按有利于学生身心健康发展和未来社会对人才的要求编写而成的；从教材设置的内容及能力培养目标来看，充分考虑了学生的年龄特点和已有的认知结构。因此，在教学中，我们应遵循学生的认知发展规律，认真研究教材所蕴涵的能力要素，分阶段指导和培养学生的基本科学方法。
　　
　　例如，“碱金属元素”、“卤族元素”二节内容的编写，新教材采用了事实—分析—推论—实验验证—结论的科学方法模式。即通过实验和观察，将实验现象和数据等资料加以分析，找出一些规律性知识，并根据这些规律性的知识和物质的内在联系等进一步对一些物质的性质作出推论和预测，当这些推论和预测经过实验多次论证后，便可将其中的正确部分上升为理论。这种训练模式有助于培养学生的思维能力和自学能力，也为元素周期律和物质结构等知识的导出奠定了基础。
　　
　　再如，第六章“硫和硫的化合物环境保护”的编写，由于该章内容已由“律前知识”变为“律后知识”，因而整章的编写也相应从归纳法转变为演绎法。体现了在“元素周期律”理论指导下，由一般到个别的科学方法模式，即按氧族元素——二氧化硫——硫酸的顺序学习本章内容。
　　
　　三、完善实验教学体系，丰富和活化学生的科学方法
　　
　　化学是一门以实验为基础的自然学科。与旧教材相比，新编教材更突出化学实验在教学中的作用和地位，更关注学生在实验中的参与性、研究性和创造性。新教材在继承和保留旧教材部分演示实验和学生实验的同时，通过设置边讲边实验、趣味实验和家庭小实验等方式，鼓励和激发学生对实验的兴趣。教学中，我们应根据教学内容和教学进度，充实和完善相关的实验教学体系，丰富和活化学生的科学方法。
　　
　　1.实验探究法新教材针对化学概念抽象、难懂的特点,编写时通过增加或改变实验呈现方式的方法，引导学生通过动手实验、观察现象、分析变化等过程，亲身体验知识的发生、发展过程，从中学会发现问题、分析问题、解决问题的能力。例如，《碱金属》第一节“钠”的有关性质就由原先的演示实验改为边讲边实验，让学生在教师预设的实验流程和启发引导中，感悟这种可切割金属的性质；再如，“离子反应”概念的导出，教材通过新增的环环相扣的三个演示实验，让学生通过对实验的观察与思考，自己归纳出BaCl2溶液和CuSO4溶液之间进行的反应实质上就是Ba2+和SO42-之间的反应。这种变“师讲生听”为“学生自主”或“师生互动”的实验探究方法，正是新教材贯彻培养的科学方法模式之一。
　　
　　2.优化重组法对化学实验装置或实验方案加以改进、重组和优化，这是活化科学方法，提高学生科学素质的有效途径。从这一意义上讲，新教材本身就是一个典范

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