化学学科价值

化学学科价值 化学是一门充满魅力的学科，但我们的学生却对化学的误解、冷淡与隔膜越来越重。究其原因是化学教学中学科价值的缺失。学生对化学学科价值的认同与教师教学有着直接的关系，每一位教师都应在化学教学过程中思考和践行化学学科价值，从而让学生明白学习化学的意义所在。一、由“中学生之问”引发的思考偶然的机会，看到一位中学生的日记，摘录如下： 学了多年的化学，但还是不明白我们为什么要学化学？其实，真正从事与化学有关的人并不多，一天到晚的学化学，却对生活中一些很常见的现象不能利用化学知识来解释，有人说化学能训练思维，而我以为这是数学科目的职责，有人说学化学是为了体验科学探索精神，可是现实中，我们有多少机会能获得这样的体验，我只知道是一天到晚做题目，而且题目越来越古怪，有的类似脑筋急转弯：不是你不聪明，只是你没往出题人的角度去想。所谓的高分，只是将所有的题目都做一遍，并且都记住了而已。谈到化学我更多地会想到污染、酸雨、毒气泄漏、毒奶粉，唉！化学究竟能为我们带来什么？学化学究竟为了什么？ 无独有偶，早在2001年6月3日科学时报发表的王丹红编译的，英国自然杂志评论:“化学形象被与其交叉学科的成功埋没”，文中还提到北京四中的一位中学生向诺贝尔化学奖获得者克罗托（H.W.Kroto）教授提问:“人们都说21世纪是生命科学和信息科学的世纪，您能否告诉我化学有什么用，我们为什么要学习化学呢？” 从化学的第一节绪言课起，我们就告诉学生化学是一门中心的、实用的、创造性的、充满魅力的学科，化学对人类物质文明的贡献功不可没，人人享受着化学的成果与恩惠。与之相背的是，我们的学生却对化学的误解、冷淡与隔膜越来越重。这不能不令人反思在化学教学中我们到底给了学生什么？“中学生之问”实质上是对化学学科教学价值的拷问。追求价值是学科教学活动重要的内驱力，教学本身也是一种创造价值的实践活动。化学教师是学生认识化学、学习化学、喜欢化学的引路人，学生对化学学科价值的认同与教师教学有着直接的关系。那么在我们的教学中，应当秉承怎样的学科教学价值取向？二、化学学科教学的价值 理科课程的教学价值主要表现在两个方面。一方面是内在的，即理科课程本身所固有的学生通过学习理科课程，可以满足他们认识物质世界和生命世界的需要，从而促进其发展。可称为“本体论”意义上的价值；另一方面是外在的，即理科课程作为学校课程的一个组成部分，应反映和满足社会需要。也可称为“工具论”意义上的价值1。本文讨论的是化学学科“本体论”意义上的价值。1为每一位学生奠定科学素养基础 接受基础化学教育的学生的未来分流大致可分为五组：未来的化学家；有志于以化学为基础的其它职业（如生物学家、地学家、工程师、物理学家和营养学家）；技术人员（如工业、保健科学或农业技术人员）；潜在的各级管理人员；普通公民。中学化学教育要为上述每一组学生打好基础，这种基础即基本的化学科学素养。对中学生来说，科学素养是学生在接受一定的科学知识过程中所形成的适应社会发展和完善自身所需要的基本品质和能力。加拿大著名化学家R.J.Gillespie曾说，“我们必须记住普通化学课绝不仅是（或不应该仅是）作为培养未来职业化学家、生物学家、物理学家、地质学家、工程师、药剂师、环境保护工作者的基础课，而实际上对每一个有教养的公民来说，都必须懂得化学。2”美国国家科学教育标准将科学素养表述为：“理解和深谙进行个人决策，参与公民事务和文化事务、从事经济生产所需的科学概念和科学过程”，并且认为“科学素养有不同的程度和形式，它扩展和深化到人的整个一生，而不仅仅是在学校的一段时间”3。 化学课程标准从“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值”三个方面规定了对学生科学素养的培养。这意味着化学教学不仅提供给学生基本的化学知识、技能和方法，更重要的是要让他们能从化学的视角去认识科学、技术、社会和生活方面的有关问题，了解化学制品对人类的影响，懂得运用化学知识和方法去治理环境污染，合理地开发和利用化学资源，在面临与化学有关的社会问题的挑战时，能做出更理智、更科学的决策。如果在我们的化学教学中给予了学生这种素养，相信学生不会再将化学简单地与污染有毒联系在一起，也能更理智地看待诸如“毒奶粉”这样的社会问题。2给每一位学生提供独特的认识物质世界的视角 化学的基本特点是在分子水平上研究物质的结构、组成、性质和变化。正是由于“在分子水平上”使得化学不同于物理学、生命科学和地学，让学生获得从宏观与微观两个角度认识物质及其运动的特殊视角。微观揭示了事物的一般的、本质的、深层次的特征与联系，它使得人们的认识得以升华，并赋予化学这门学科以“精神”。化学家的伟大之处正在于，他能够从如此大量的分子所经历的亿万次变化的集合中，抓住事物和事件的本质，从原子或分子的角度来认识这一切5。化学教学通过实验或图形潜移默化地、巧妙地绕过存在于微观和宏观世界之间认识上的鸿沟，使得物质的化学结构和化学变化成为可以用简明扼要的、有严格语法规则的化学语言来描述的、具体而且富有想象力的符号组合。通过从已知到未知的联想，让学生认识和掌握物质的基本性质和反应的主要特点。 化学从微观角度给学生提供了从本质上认识物质世界的特殊视角。微观结构与宏观性质的关系是认识客观世界的基本思想方法之一，也是化学不同于其他学科的最特征的思维方式。微观世界是肉眼看不见的，对于微观世界的理解需要丰富的创造性和想象力。而思维的想象力和创造性对学生后续发展的重要性则无须赘言。3帮每一位学生完善理性思维的结构 化学是实验性非常强的一门科学，实验方法一直推动着它的发展。但化学理论的建立离不开理性的思维方法。正如门捷列夫所说：“观察和实验是科学的躯体概括、学说、假说和理论是科学的灵魂。”化学家既重视观察与实验，又擅长理性思维，善于“用头脑结束实验”。现代化学理论无一不是实验方法和理性思维方法高度结合的产物。拉瓦锡建立燃烧学说正是在实验基础上运用了抽象概括的思维方法，揭示出陷蔽在现象背后的燃烧本质；道尔顿在经验所提供的大量科学事实的基础上，运用概念、判断、推理的理性思维方法，抽取出物质内部的共同本质，确认了“不可见的”原子的存在，并就原子的不同类型、性质和质量等不能直接观察到的属性提出了科学论断，从而找到了各个经验定律的内部联系和共同本质，建立了原子论。 从化学史的角度看，化学方法推动着化学的进步和社会的文明；从化学教学的角度看，化学方法唤起学生的科学探索意识，优化学生的科学思维结构。理性思维方式是科学方法的精髓，科学方法的掌握和内化，有助于培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及创新等能力。“授人以鱼，不如授人以渔”。科学的思维方法就是“渔”，是有利于学生持续发展之“渔”。思维方法的训练不是数学学科才能承担。良好的化学教学方法本身就包含着化学的研究方法与理性思维方法的示范与熏陶；其次，是有意识、有计划地对学生进行方法的训练，如观察的、实验设计、数据处理、抽象、类比、归纳、分析综合、假设论证、模型化方法等等。4让每一位学生形成基本的化学观念 多少年后，学生可能忘记很多具体的化学知识，但是一些基本的化学观念应深深地印在脑海里，成为他们认识物质、做出相关判断的出发点与基本依据5。如：微粒观。化学研究物质的两个层次：原子与分子，重点是分子。原子、分子不仅是抽象的理论模型，而且还是实实在在的客体。元素观。自然界的物质，大至天体，小至微生物，无论是无生命的，还是有生命的（包括人在内），皆由化学元素组成。正式命名的百余种元素，按原子核内质子数的递增有序地排在元素周期表中。物质是多样的，其元素组成又是统一的；结构决定性质。同种元素由于原子间的结合方式不同，导致物质诸多性质的不同；组成相同，原子的连接顺序相同，彼此间的作用力也相同，仅仅是在空间的排列不同，也会导致性质的显著差异。结构的层次性与复杂性决定了万千世界物质的丰富性与多样性；“化学反应”是化学研究的中心问题。研究化学反应，人们不仅重视物质的变化和质量的守恒，而且重视与之相关的能量与混乱度的变化。通过化学反应不仅能够认识物质，分离物质，而且还能合成物质。不仅能够合成自然界已经存在的物质，而且还能合成自然界中并不存在的物质。合成是化学家改造世界、保护世界的有力手段。化工生产为人类创造了巨大的物质财富。任何物质对于人类来说都有两面性。不能认为人工合成的一定是有毒的，天然存在的一定是安全的。有毒还是无毒，有害还是无害，关键是物质的量与使用的场合。化学能够帮助人们了解物质的性质与变化的规律，了解物质两面性的本质，这是人们趋利避害，合理使用物质的基础。正视化学品和传统化学过程对于人类带来的负面影响，在积极治理污染的同时，努力发展绿色化学。要让学生具有绿色化学的意识，学会判断哪些反应符合绿色化学的要求，哪些反应不符合绿色化学的要求。 这些基本的化学观念，具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值，让学生能形成对物质世界有序的认识理解和掌握化学的本质，对化学学科有客观、正面、积极的认识，让学生在学习化学知识、技能之后能应用到日常生活中与化学有关的问题上，这才是化学学科具有强大生命力的意义所在、价值所在。三、结语 新课程倡导“以学生的发展为本”，而“每个学科对学生的发展价值，除了一个领域的知识以外，从更深的层次看，至少还可以为学生认识、阐述、感受、体悟、改变这个自己生活在其中，并与其不断互动着的、丰富多彩的世界和形成、实现自