14.在化學教學中培養學生科學素質(2 / 3)

講解概念時要突出抽象和概括的思維方法,明確內涵和外延。由概念進行判斷而得規律。判斷是對事物的情況有所斷定的思維形式。推理則是由一個或幾個已知判斷推出未知判斷的思維形式。主要的推理形式有類比、歸納和演繹等。類比是根據事物某些屬性的類似,推出它們的其它屬性也可能相似的間接推理,其結論有或然性。

科學史上有許多用類比法成功的事例。盧塞福的“原子核模型”就是其一,這是把原子看成“小太陽係”而跟太陽係類比:原子中央有一個帶正電的核,電子圍繞它在原子空間裏運動,正像行星繞太陽旋轉一樣。歸納和演繹是更重要的推理形式。歸納是由特殊到一般。演繹則由一般到特殊。在認識過程中它們是相互聯係相互補充的。演繹的理由來自對特殊事實的歸納和概括,歸納的結論又是演繹的前提。正是歸納法幫助我們超越觀察到的事實,歸納法從大量個別的事例得出新的一般原理和規律。因此這種推理方法比較具有創造性。但歸納得出的結論真實與否要進一步驗證。演繹法不可能導出新的概括,單獨使用時不可能在科學上做出較大的進展。然而科學上的許多重大成就常是歸納與演繹並用的結果,門捷列夫元素周期律是一個突出的範例。

科學中常用的是不完全歸納法。它包括簡易歸納法和科學歸納法。簡易歸納法是由觀察某類事物中,一些事物有某種屬性,並且未發現與此相矛盾的情況,從而推出該類所有事物都有該屬性的歸納推理。元素周期律的形成就是采用這種簡易歸納法。化學中的定比定律、倍比定律、氣體化合體積比定律和質量守恒定律等都是簡易歸納法的結果。在教學中,有的教師做了一、兩個實驗就引出一個規律或定律,這違背了簡易歸納法的要求。初中教材關於質量守恒定律這段內容寫得很合邏輯:“從上麵兩個實驗都可以看出,反應前後天平兩邊都仍然是平衡的,說明反應前後物質的質量總和沒有變化。無數的實驗證明,……”請注意教材是在“無數的實驗證明”之後才引出質量守恒定律的內容。凡是要用簡易歸納法得出規律,我們不要忘掉加上“大量的實驗表明”、“無數事實證明”這幾個字。

另一種不完全歸納法是科學歸納法,是指由觀察或實驗分析某類事物中,一些事物所以具有某種屬性的原因,然後推出該類所有事物都有該屬性的推理。科學歸納法是用來判明事物因果關係的基本方法,使人們獲得對於事物本質的認識,並以這種認識為基礎作出概括性結論。其結論的可靠性取決於被考察事物的數量和對這些事物認識的深刻程度。科學歸納法在教學過程中有廣泛的應用。

例如,有機化學講醛類時,先講乙醛性質,再講甲醛性質,而後對甲醛、乙醛的化學性質進行比較,找出它們有共同化學性質的原因是都有醛基。接著對醛基的結構進微觀分析,揭示醛基易發生氧化、能加成的內在原因,在這個基礎上加以推廣,概括出醛類的化學共性。這樣組織教材內容,體現了科學歸納法的精神。可以做到讓學生在掌握知識的過程中,也學會了使用科學方法和科學思維,從而提高了能力。對於無機化學中各個主族元素的教學都可采用這種組織方法:在豐富生動的實驗基礎上讓學生歸納出元素性質,把兩種元素講得透徹些,進行對比並從結構上找出因果關係,從而推理出整族元素的共性和遞變性。

以上所談的是科學思維中常用的邏輯方法,科學思維也用非邏輯方法,即形象思維,它們主要是直覺、靈感和想象。形象思維在科學史上發揮過重大的作用,在現代科學研究中的地位更日趨重要。我們都很清楚培養學生具有豐富想象力的重要性和途徑。由於篇幅關係本文就從略了。

為了培養和發展學生的思維能力,教師不僅要熟悉傳統的思維方法,而且應該跟蹤思維科學的新進展,如創造性思維方法、模糊邏輯等等。

抓住教學過程每個環節滲透科學態度教育

我們把科學精神和科學品德合起來稱之為科學態度。我國經濟和社會的發展需要大批各級各類合格的人才,“所有這些人才都應該有理想、有道德、有文化、有紀律、熱愛社會主義祖國和社會主義事業,具有為國家富強和人民富裕而艱苦奮鬥的獻身精神,都應該不斷追求新知,具有實事求是、獨立思考、勇於創造的科學精神。”這段話裏所提到的“追求新知”、“實事求是”、“獨立思考”、“勇於創造”等就是科學態度的部分內容。科學態度是學生獲得鞏固的知識和技能的保證,科學態度有助於學生智力和能力的發展,科學態度也是現代社會公民必備的素質之一。

科學態度的具體內容和培養方法

(1)尊重事實、尊重科學

一切科學理論都以事實為依據,又受事實的檢驗,事實是科學的基礎。所以尊重事實是最根本的科學態度。科學容不得半點虛假,因此弄虛作假、浮誇等行為都是反科學的。為了尊重事實,要求學生做到:

①不憑主觀臆造、書寫不存在的分子式和化學反應式;