正文 第三章 中學化學教育的獨特視角(三)(2 / 3)

在元素化合物知識的教學中,培養學生對化學實驗現象的觀察能力,透過現象分析事物變化實質的能力,在從感性到理性的認知過程中培養學生的思維能力和自學能力,在驗證理性認識是否正確、完整的過程中培養學生實際操作能力和創新能力。

在周期律前的元素化合物知識的學習中,通過對氫、氧、碳,鹵素、氧族、堿金屬等元素及其化合物的學習,逐步形成元素族的概念,為係統地學習物質結構和元素周期律提供了感性認識基礎。這裏主要采用從個別到一般、從具體抽象的歸納法。

周期律後的元素化合物知識的學習中,應用所學的物質結構和元素周期律的知識指導氮族、矽、鎂、鋁、鐵等元素及其化合物知識的學習,並通過元素化合物知識的學習加深對理論的理解,鞏固對“結構”“位置”“性質”三者關係的理解。這裏主要采用從一般到特殊、從抽象到具體的演繹法。

有機化合物中,通過對烴和烴的衍生物的學習可以鞏固和深化物質結構基礎知識,幫助學生進一步了解化學與人類、社會的關係,有機物的性質、結構、與無機物的對比等內容有助於科學方法的訓練、思維方法和思維能力的培養。

(二)培養和發展學生各方麵的能力,訓練學生掌握科學方法

對學生能力的培養主要包括以下幾方麵。

培養學生的觀察力

觀察是認識活動的起點,在教學活動中,教師要引導學生對各種實驗現象、自然現象和環境進行全麵、細致的觀察,並對觀察的結果及時、如實地做記錄。通過觀察活動開闊學生的眼界,豐富他們的感性知識,激活他們的思想,養成良好的觀察習慣,培養他們的觀察能力。

培養學生的思維能力

在教學過程中,教師應引導學生對化學事實、現象進行分析、綜合、抽象、概括等思維活動,逐步發展學生的思維能力和創新意識,提高他們的思維品質,從而開拓學生學習的思路,加深他們對所學內容的理解並提高他們的表達能力。培養學生的實驗能力化學實驗是化學教學的基礎,培養學生的實驗能力對於幫助他們學好化學和其他自然科學有重要意義。教師應通過實驗教學、有關的課題研究等,培養學生的實驗操作技能,引導他們運用化學知識和實驗技能進行一些實驗設計和解答實驗習題,從而培養學生的實驗能力和探究精神。培養學生的自學能力在學校中,學生獲取知識的主要渠道是課堂學習,但不能忽視參考書籍、報刊、廣播、電視、網絡、展覽等其他信息渠道的作用。在教學過程中,教師要引導學生閱讀教科書和參考書,教給他們自學的方法,鼓勵他們充分利用其他信息渠道積累知識、開闊視野,養成自學的習慣。這對他們自身的發展和適應社會的需要都具有重要意義。

科學方法指的是認識和研究自然界所遵循的過程和手段,主要包括以下幾步:搜集事實;提出假說;驗證假說;成立理論;發展理論。

我們還是借助元素周期律的發現來說明這個過程。門捷列夫和他同時期的化學家首先搜集到大量的關於物質性質的資料,試圖發現它們之間的聯係;經過反複的考慮,門捷列夫提出了元素周期律,認為元素的性質隨原子量的增加呈周期性變化,這就是提出假說;他在這個假說的基礎上非常精確地預言了幾種未知元素的性質,在提出周期律假說後的幾年中,這幾種未知元素相繼被發現,而且門捷列夫還在不斷地修正他的周期表的表達方式,先後達十五次之多,這就是驗證假說;在此基礎上,提出比較成熟的周期律和周期表,發展成為理論;最後,周期表中給未知元素留下了空位,指導人們去發現新的元素,這是理論的應用,在應用的過程中,又出現一些矛盾,例如,碲和碘的位置、鉀和氬的位置等,又激勵人們深入去探索它的本質,最終揭示出元素性質隨核電荷數的變化的規律,這是發展理論。

(三)通過化學課堂滲透德育教育,培養創新精神

在化學課堂教學中以化學知識為載體,對學生進行德育教育是在以往的教學中被忽視,而實際上具有非常重要的社會意義的一個方麵。我們前麵曾提到過:科學是雙刃劍,如何來控製它、應用它,使它既能夠為人類造福,又不危害到人類自身。這要求在學生成長的過程中,傳遞給他們正確的人生觀、世界觀和方法論,而教師滲透這些內容最有效的途徑就是課堂教學。在化學課堂中滲透德育教育主要分為三方麵。

1辯證唯物主義思想教育

化學科學的內容中蘊藏著豐富的辯證唯物主義教育的素材,許多化學原理、化學問題也隻有用辯證唯物主義的觀點來分析說明,才能使學生正確理解和掌握。量變引起質變、內外因關係、存在決定意識、透過現象看本質等觀點的教育,不僅對學生現在的學習幫助很大,而且對於他們今後的成長、事業的發展都有深遠的意義。

首先,世界是物質的,物質是不依賴於人的意識而客觀存在著的,因此,我們在研究物質結構、性質時,必須以事實為基礎,不能憑空想象或臆造事實。在化學發展史上,所謂的燃素、生命力等都是人們為了解釋化學現象而提出的假說中的物質,然而實驗證明,自然界中並不存在這樣的物質,因此,這些概念,連同它們的假說,最終都不能成立,被推翻了。

第二,物質是運動的,運動是永恒的。化學中這樣的實例太多了。構成物質的微粒——分子、原子、離子都在運動,就連原子中的電子也在核外的空間做高速運動。我們所討論的化學平衡、溶解平衡、電離平衡、水解平衡等,達到平衡狀態時並沒有停止下來,而是正反應速率等於逆反應速率的動態平衡。

第三,物質是普遍聯係的。物質世界是普遍聯係的整體,其中的任何一個事物都和周圍的事物有聯係,它們相互製約、相互轉化。這裏最典型的一個實例就是門捷列夫發現的元素周期律。自然界中的各種元素彼此之間是有關聯的,它們之間通過核電荷數彼此區分和聯係,元素的性質隨著核電荷數的遞增而遞變,核電荷數相鄰的元素,它們的性質在一定程度上具有相似性。同樣無機物與有機物之間也沒有不可逾越的鴻溝,人們可以以無機物為原料,合成有機物,例如用二硫化碳、氯氣和水可以合成醋酸;也可以從有機物得到無機物,例如甲烷高溫分解可得到碳和氫氣。

第四,內部矛盾是事物發展的根本原因,外因是變化的條件,內因是變化的依據。這一點在講到化學反應速率時最明顯,影響反應速率的因素有濃度、溫度、壓強和催化劑,但所有這些都是在確定反應物之後才起作用。決定反應速率快慢的最主要的因素是反應物的性質,如果這兩種物質根本就不起反應,再增大濃度、升高溫度反應仍舊不發生。還有,例如我們用電離度來描述弱電解質的電離程度,又討論影響電離度的因素有溶液的濃度和溫度:濃度越大,電離度越小;溫度越高,電離度越大。這些都隻是對同一種弱電解質來說,不同的弱電解質之間不具有可比性。

第五,量變質變規律。自然界的變化是從量變到質變,數量的增減引起量的變化,在化學中也有很多的事例可以證明。例如元素周期律揭示出的元素的性質隨核電荷數的遞增呈周期性變化,就是由於核電荷數的變化,導致了元素性質的變化;原子與離子的差別:原子化學性質很活潑,容易在化學反應中失去電子,表現強還原性,而很穩定,是由於它們的核外電子數不同;同素異形體之間性質不同:02與03化學式相差一個0原子,性質上表現出很大的差異;同位素原子之間的差異:氕、氘、氚三種核素物理性質不同,用處也不同,氘和氚可用於原子反應堆;有機物中的同係列和同係物,因為所含原子數不同表現出物理性質上的差異;同分異構體之間由於分子式相同而結構不同而產生的同分異構現象;濃度不同的同一物質具有不同的性質,像濃硫酸主要表現強氧化性和強的吸水性、脫水性,而稀硫酸主要表現強酸性。“化學可以稱為研究物體由於量的構成的變化而發生的質變的科學。”