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【摘要】本文从化学教学与化学史,化学史教育与科学素养的培养,化学史教育的方法和策略,化学史教育的方法和途径四个方面探讨了在化学教育中融入化学史教育的问题,得出化学史教育有助于化学教学,有助于培养学生的科学素养,化学教学中融入化学史应考虑“科学建构主义哲学观的统领作用”、“认知学习心理学的指导作用”及“科学认识论的指导作用”。
【关键词】化学;教学;高等教育
【中图分类号】G640【文献标识码】B【文章编号】1005-1074(2008)10-0106-01
化学史是从纵向来考察化学发生、发展的过程及其规律的;其中蕴藏着许多重要的化学知识、技能和方法,及化学家深邃的思想、挫折中奋斗拼搏的毅力和为理想而甘于奉献的精神风貌等人文内涵。 近年来,随着素質教育的开展,化学史融入到中学化学教学之中,渐渐受到国内化学教育的重视。本文基于文献的探讨,结合素质教育的新理念,提出“中学化学教学中融入化学史的理论与实践研究”这一课题,意在引导学生探索化学知识产生的历史根源,置身于其中的情境来学习化学;通过显示化学理论的形成有一个不断探究、深化和修改的过程,让学生更好地理解科学的本质,并有助于学生在动态的学习过程中,形成自身的科学素养和人文素养。
1化学史与化学教学
融入化学史有助于“有效地教学”。在我国新一轮的基础教育改革中实施全面的素质教育成为中心理念。新颁布的义务教育和高中《化学课程标准》更强调要“以提高学生的科学素养为主旨”。而实施科学素养教育必须采取多种途径。而重视科学史教育就是一条重要的途径。例如,美国的《国家科学教育标准》就指出:有效的教学是科学教育的核心,并把认识科学史和科学的性质作为科学课程的内容标准之一,要求从不同的历史和文化视角认识科学探究和科学的本质。我国著名化学家傅鹰曾言:化学可以给人以知识,化学史却可以给人以智慧。因此,在中学化学教学中培养和提高学生的科学素养,融入化学史是一条重要的途径,也是实施化学教学的有效措施。有效的教学,就是让学生通过体验化学知识形成的过程,对化学知识产生兴趣,领悟化学知识的本质,从而提高解决问题的能力。化学教学中,要做“有效的教学”,就不能只教静态的书本知识,可以根据学生的实际,结合新的课程标准和化学教材,有选择地把人类几千年来的化学史融入其中;引导学生去探究化学知识形成的过程和化学家们成长的足迹,增强求知欲、汲取科学探究思想和精神、培养科学的态度和运用所学知识处理实际问题的能力,让学生在自主探究化学知识的过程中逐渐形成自身的科学素养和人文素养。
2化学史教育与科学素养培养
在化学教学中融入科学史教育具有重要的意义。因为“科学史是关于科学的形成、产生和发展及其演变规律的反映,是人类认识自然和改造自然的历史,是人类思想宝库中一笔十分宝贵而丰富的精神财富,也是科学教育的重要资源。”参照彭蜀晋和林长春合著的《科学教育论》一书中关于科学素养的观点,化学教学中培养学生的科学素养应当突破以掌握化学知识为中心的观念,重视化学科学素养与人文素养、信息素养对学生未来发展的影响。简言之,化学科学素养就是在化学领域里对化学的本质、发展、方法、化学家及其成就在社会发展中的影响等问题有着一个轻松、明确的熟悉感,并内化为个人的相对稳定的品格。人文素养则是一个人受到人类优秀的化学研究成果的熏陶,使之内化为人格、气质、修养,变成人的相对稳定的内在品格;它是一个人外在的精神风貌和内在精神气质的综合表现,一个现代人文明程度的综合体现。信息素养则是一个人具有为解决所面临的化学问题能够确定需要的信息,能检索、评价和有效地使用所需的信息解决化学信息问题,并能互动性进行信息交流,受到信息文化的熏陶不断升华而形成的健全人格。因此,在面向学生全面发展的基础上,培养学生的化学科学素养应体现出以下几方面的目标:①理解为什么看待化学要有科学的态度;②能分辨化学的成就对社会的贡献及危害,具有把化学用于为人类造福的责任感;③从化学家的角色体验过程中养成尊重化学专家的态度;④具有创新意识和收集处理化学方面信息的能力,树立与他人合作的信心;⑤具有为解决化学问题而应用化学的科学方法的能力。⑥具有科学的品质和情感。可见,要培养学生的化学科学素养,传统的教学显然难以担此重任,中学化学要落实新的培养目标必然要革新教学的观念,尝试运用新的教学方法,改革教学的过程。科学教学中曾广为采用的教学方法有探究教学的方法、问题解决的方法、创造性思维的方法,其中以根据美国学者科南特(Conant)的科学史教育思想而提出的“科学史例法(HOSC法)”影响较大。因此,在化学教学中结合化学学科的特点融入化学史会有助于培养学生的科学观念、科学态度和科学探究的精神,促进中学化学课程的改革的发展。
3化学史教育的方法和策略
在新的理念支撑下,把化学史融入化学教学中,主要探讨的内容有:在教学中,应采取哪些教学基本方法和活动形式?需要建构什么样的教学模式?融入的化学史内容该如何选择?教学的效果怎样?以及对融入化学史这一教学形式进行评价的方法。化学教学中,运用化学史教育的方法和策略时,应当遵循于认知学习心理学中有关学生学习认知心理方面的指导作用。关于儿童的科学认识过程与科学概念的产生、发展过程之间是否有相似性的问题早已引起心理学家的注意。这方面的代表人物是著名心理学家皮亚杰(J.Piaget),其发生认识论的基本假定是:在知识的逻辑和理性的组织进程(化学史)与相应的心理形成过程之间有相似性。很多经验性研究也证明学生对化学的认识过程会重述化学知识发展过程的某些特征,比如,有研究表明学生对燃烧本质的认识和化学史上的“燃素说”极为相似;更多的研究发现学生对电离的错误理解同门捷列夫等著名化学家惊人地雷同。尽管皮亚杰的“假定”还没有得到完全证实,但有一点可以肯定,即学生常常会对科学概念持有错误认识,而这一错误认识又常同古代化学家或哲学家的认识极为相似。因此,把化学史融入在化学教学中,有助于学生在动态的学习中,澄清自己的错误认识,更好地理解化学知识的本质。
4化学史教育的途径和过程
探讨的重心侧重是解决化学教学中融入化学史教育时,中学化学教师和中学生对化学史教育的态度如何?我们进行化学史教育的途径有哪些?其模式和过程怎样呢?在教学中,该怎样来融入化学史的案例探讨及教学的开展。化学教学中融入化学史的途径和过程中,我们应持有科学认识论的观点。长期以来,化学教学关注的是化学结论,即“是什么的问题”,而不是化学结论的形成条件,即“为什么”或“怎么样”的问题。即使是强调科学过程,也重在方法或过程步骤的操作上,而对通过科学过程发展学生的认识能力和培养学生的人文素养重视不够。现代科学探究不但要求学生使用观察、推理、假设等科学步骤,更重要的用逻辑、想象以及基于证据的思维方式来形成并修正科学解释、识别和分析各种模型、交流并捍卫自己的科学结论,即从科学认识论的角度让学生理解化学和化学活动的本质。而化学史显然也涉及到这方面的问题,比如,(某一)化学问题是怎样产生的?如何提出这一问题的解决方法?其结论是在什么基础上形成的?当时及以后有没有人对这一结论提出异议,等等。总之,在科学认识论的指导下,学生不但能学习化学知识,了解化学和化学活动的本质,还可体验化学的人文内涵。化学是一门科学,科学需要科学的哲学观来统领;而化学教学则需要遵循学生认知学习的心理。而注重学生的全面发展,不仅要重视学生对科学知识、方法的掌握,还应关心学生身心健康的发展;对于提高学生素养,显然不只涉及科学素养,也应涉及人文素养的培养。因此,化学教学中融入化学史,应考虑“科学建构主义哲学观的统领作用”、“认知学习心理学的指导作用”及“科学认识论的指导作用”。因此我化学教学中融入化学史的教育是必要的也是必须的。
5参考文献
1蔡铁权.公众科学素养与STS教育[J].全球教育展望,2002,(4)
2美国科学促进协会,中国科学技术协会译.面向全体美国人的科学[M].北京:科学普及出版社,2001,4:XXI.
3徐大仁.重视化学史课的开设的讲授[J].大学化学,1995,(10):63.
4中华人民共和国教育部制订.全日制教育化学课程标准(实验稿)[M].北京:北京师范大学出版社,2001:3.
5美国国家研究理事会,戢守志,金庆和等译.国家科学教育标准[M].北京:科学技术文献出版社,1999:1.
6张多霞,钱扬义主编,骆进保执笔.化学教学论[M].广州:广东高等教育出版社,1999:85-86.
7彭蜀晋,林长春.科学教育论[M].成都:四川人民出版社,2002:336.
8彭蜀晋,林长春.科学教育论[M].成都:四川人民出版社,2002:91-93.
【关键词】化学;教学;高等教育
【中图分类号】G640【文献标识码】B【文章编号】1005-1074(2008)10-0106-01
化学史是从纵向来考察化学发生、发展的过程及其规律的;其中蕴藏着许多重要的化学知识、技能和方法,及化学家深邃的思想、挫折中奋斗拼搏的毅力和为理想而甘于奉献的精神风貌等人文内涵。 近年来,随着素質教育的开展,化学史融入到中学化学教学之中,渐渐受到国内化学教育的重视。本文基于文献的探讨,结合素质教育的新理念,提出“中学化学教学中融入化学史的理论与实践研究”这一课题,意在引导学生探索化学知识产生的历史根源,置身于其中的情境来学习化学;通过显示化学理论的形成有一个不断探究、深化和修改的过程,让学生更好地理解科学的本质,并有助于学生在动态的学习过程中,形成自身的科学素养和人文素养。
1化学史与化学教学
融入化学史有助于“有效地教学”。在我国新一轮的基础教育改革中实施全面的素质教育成为中心理念。新颁布的义务教育和高中《化学课程标准》更强调要“以提高学生的科学素养为主旨”。而实施科学素养教育必须采取多种途径。而重视科学史教育就是一条重要的途径。例如,美国的《国家科学教育标准》就指出:有效的教学是科学教育的核心,并把认识科学史和科学的性质作为科学课程的内容标准之一,要求从不同的历史和文化视角认识科学探究和科学的本质。我国著名化学家傅鹰曾言:化学可以给人以知识,化学史却可以给人以智慧。因此,在中学化学教学中培养和提高学生的科学素养,融入化学史是一条重要的途径,也是实施化学教学的有效措施。有效的教学,就是让学生通过体验化学知识形成的过程,对化学知识产生兴趣,领悟化学知识的本质,从而提高解决问题的能力。化学教学中,要做“有效的教学”,就不能只教静态的书本知识,可以根据学生的实际,结合新的课程标准和化学教材,有选择地把人类几千年来的化学史融入其中;引导学生去探究化学知识形成的过程和化学家们成长的足迹,增强求知欲、汲取科学探究思想和精神、培养科学的态度和运用所学知识处理实际问题的能力,让学生在自主探究化学知识的过程中逐渐形成自身的科学素养和人文素养。
2化学史教育与科学素养培养
在化学教学中融入科学史教育具有重要的意义。因为“科学史是关于科学的形成、产生和发展及其演变规律的反映,是人类认识自然和改造自然的历史,是人类思想宝库中一笔十分宝贵而丰富的精神财富,也是科学教育的重要资源。”参照彭蜀晋和林长春合著的《科学教育论》一书中关于科学素养的观点,化学教学中培养学生的科学素养应当突破以掌握化学知识为中心的观念,重视化学科学素养与人文素养、信息素养对学生未来发展的影响。简言之,化学科学素养就是在化学领域里对化学的本质、发展、方法、化学家及其成就在社会发展中的影响等问题有着一个轻松、明确的熟悉感,并内化为个人的相对稳定的品格。人文素养则是一个人受到人类优秀的化学研究成果的熏陶,使之内化为人格、气质、修养,变成人的相对稳定的内在品格;它是一个人外在的精神风貌和内在精神气质的综合表现,一个现代人文明程度的综合体现。信息素养则是一个人具有为解决所面临的化学问题能够确定需要的信息,能检索、评价和有效地使用所需的信息解决化学信息问题,并能互动性进行信息交流,受到信息文化的熏陶不断升华而形成的健全人格。因此,在面向学生全面发展的基础上,培养学生的化学科学素养应体现出以下几方面的目标:①理解为什么看待化学要有科学的态度;②能分辨化学的成就对社会的贡献及危害,具有把化学用于为人类造福的责任感;③从化学家的角色体验过程中养成尊重化学专家的态度;④具有创新意识和收集处理化学方面信息的能力,树立与他人合作的信心;⑤具有为解决化学问题而应用化学的科学方法的能力。⑥具有科学的品质和情感。可见,要培养学生的化学科学素养,传统的教学显然难以担此重任,中学化学要落实新的培养目标必然要革新教学的观念,尝试运用新的教学方法,改革教学的过程。科学教学中曾广为采用的教学方法有探究教学的方法、问题解决的方法、创造性思维的方法,其中以根据美国学者科南特(Conant)的科学史教育思想而提出的“科学史例法(HOSC法)”影响较大。因此,在化学教学中结合化学学科的特点融入化学史会有助于培养学生的科学观念、科学态度和科学探究的精神,促进中学化学课程的改革的发展。
3化学史教育的方法和策略
在新的理念支撑下,把化学史融入化学教学中,主要探讨的内容有:在教学中,应采取哪些教学基本方法和活动形式?需要建构什么样的教学模式?融入的化学史内容该如何选择?教学的效果怎样?以及对融入化学史这一教学形式进行评价的方法。化学教学中,运用化学史教育的方法和策略时,应当遵循于认知学习心理学中有关学生学习认知心理方面的指导作用。关于儿童的科学认识过程与科学概念的产生、发展过程之间是否有相似性的问题早已引起心理学家的注意。这方面的代表人物是著名心理学家皮亚杰(J.Piaget),其发生认识论的基本假定是:在知识的逻辑和理性的组织进程(化学史)与相应的心理形成过程之间有相似性。很多经验性研究也证明学生对化学的认识过程会重述化学知识发展过程的某些特征,比如,有研究表明学生对燃烧本质的认识和化学史上的“燃素说”极为相似;更多的研究发现学生对电离的错误理解同门捷列夫等著名化学家惊人地雷同。尽管皮亚杰的“假定”还没有得到完全证实,但有一点可以肯定,即学生常常会对科学概念持有错误认识,而这一错误认识又常同古代化学家或哲学家的认识极为相似。因此,把化学史融入在化学教学中,有助于学生在动态的学习中,澄清自己的错误认识,更好地理解化学知识的本质。
4化学史教育的途径和过程
探讨的重心侧重是解决化学教学中融入化学史教育时,中学化学教师和中学生对化学史教育的态度如何?我们进行化学史教育的途径有哪些?其模式和过程怎样呢?在教学中,该怎样来融入化学史的案例探讨及教学的开展。化学教学中融入化学史的途径和过程中,我们应持有科学认识论的观点。长期以来,化学教学关注的是化学结论,即“是什么的问题”,而不是化学结论的形成条件,即“为什么”或“怎么样”的问题。即使是强调科学过程,也重在方法或过程步骤的操作上,而对通过科学过程发展学生的认识能力和培养学生的人文素养重视不够。现代科学探究不但要求学生使用观察、推理、假设等科学步骤,更重要的用逻辑、想象以及基于证据的思维方式来形成并修正科学解释、识别和分析各种模型、交流并捍卫自己的科学结论,即从科学认识论的角度让学生理解化学和化学活动的本质。而化学史显然也涉及到这方面的问题,比如,(某一)化学问题是怎样产生的?如何提出这一问题的解决方法?其结论是在什么基础上形成的?当时及以后有没有人对这一结论提出异议,等等。总之,在科学认识论的指导下,学生不但能学习化学知识,了解化学和化学活动的本质,还可体验化学的人文内涵。化学是一门科学,科学需要科学的哲学观来统领;而化学教学则需要遵循学生认知学习的心理。而注重学生的全面发展,不仅要重视学生对科学知识、方法的掌握,还应关心学生身心健康的发展;对于提高学生素养,显然不只涉及科学素养,也应涉及人文素养的培养。因此,化学教学中融入化学史,应考虑“科学建构主义哲学观的统领作用”、“认知学习心理学的指导作用”及“科学认识论的指导作用”。因此我化学教学中融入化学史的教育是必要的也是必须的。
5参考文献
1蔡铁权.公众科学素养与STS教育[J].全球教育展望,2002,(4)
2美国科学促进协会,中国科学技术协会译.面向全体美国人的科学[M].北京:科学普及出版社,2001,4:XXI.
3徐大仁.重视化学史课的开设的讲授[J].大学化学,1995,(10):63.
4中华人民共和国教育部制订.全日制教育化学课程标准(实验稿)[M].北京:北京师范大学出版社,2001:3.
5美国国家研究理事会,戢守志,金庆和等译.国家科学教育标准[M].北京:科学技术文献出版社,1999:1.
6张多霞,钱扬义主编,骆进保执笔.化学教学论[M].广州:广东高等教育出版社,1999:85-86.
7彭蜀晋,林长春.科学教育论[M].成都:四川人民出版社,2002:336.
8彭蜀晋,林长春.科学教育论[M].成都:四川人民出版社,2002:91-93.