我国著名无机化学家和化学教育家戴安邦说VIP专享VIP免费

我国著名无机化学家和化学教育家戴安邦说：“只重传授化学知识和技术是片面的化学教育。全面的化学教育要求化学教学既传授知识和技术，更训练科学方法和思维，还培养科学精神和品德。”这段话指出了化学教学的正确方向，同时又简明地概括出科学素质的基本内容。怎样培养学生具有这些素质，结合中学化学教学的实际论述如下。一、尽可能按照科学方法论组织教学过程科学方法就是认识和研究自然界所遵循的过程和手段。主要包括五个步骤。第一步是搜集事实。通过各种手段收集丰富的事实。事实是有关事物的感性知识，是产生理论的根源，又是检验理论的唯一标准。所以搜集事实这一步非常重要。“鸟的翅膀无论多么完善，如果不依靠空气的支持，就不能使鸟体上升。事实就是科学家的空气，没有事实，你们就永远不能飞腾起来，没有事实，你们的‘理论’就是枉费心机。”（巴甫洛夫）我们必须用物质的性质和反应的基本事实来充实学生的头脑，通过说服和教育使学生认识到基本化学事实的重要性，乐于和善于记住它们。在丰富多彩的实验基础上搞好元素及其化合物的教学，是学好中学化学的坚实基础。搜集事实的方法是观测和实验。所谓实验就是尽可能地排除外界的许多影响、突出主要因素，并且在能够细致地观察到各种现象之间相互关系的条件下，使某一事物（或过程）发生或重演。例如，化学反应速度是一个复杂的多变量函数，但在实验条件下可以控制只有一个变量改变，从而分别观测到温度、浓度、催化剂等对反应速度影响的规律。加强化学实验是教学优化的的主要模式。因此，提高演示实验和学生实验的效果，变部分演示实验为并进式实验，设计少量探索性实验习题，逐步增加学生在实验室里的实验活动时间，是化学教学发展的一个方向。“化学实验课是实施全面化学教育的一种最有效的教学形式”（戴安邦）。当搜集和积累足够的事实之后，科学方法的第二步是提出假说。假说就是用已有的事实材料和科学原理为依据，对于未知的事实（包括现象之间的规律性联系、事物的存在或原因、未来事件的出现）的假定性的解释。假说具有解释性，它能对已掌握的有关事实作出统一的解释。假说可以是一个概念（如原子、层子）、一个判断（如微观粒子具有波粒二象性）、一个模型（如DNA双螺旋结构）、一个结构式（如苯的凯库勒式）或一个理论体系（如道尔顿原子假说）等。假说是所要建立的理论的预制品。它的作用是指导我们理解新情况、启发我们做新的实验，从而导致新的发现。为了检验假说是否正确，需要对其进行验证，这就是科学方法的第三步：验证假说。即进一步搜集事实以检验其是否与假说符合，或由假说推演出结论再通过实验检验其是否符合。如果不符合，表示假说不真实，必须加以修正或废弃。如果符合，假说的真实性和可靠程度就增加一层或即成立。经过大量事实反复验证为正确的假说就成立理论，这就是科学方法的第四步。理论是概念、原理的体系，是系统化了的理性认识，是事物的本质、规律性的正确反映。从假说到理论虽只一步之差，有时却要经历数年、数十年甚至上百年。理论成立之后不是僵化一成不变的，它要随着新事实的发现而有新的发展，这就是科学方法的第五步：继续发展。有必要让学生初步了解如何提出假说并进行验证，结合教材内容进行一些练习。现以苯的分子结构为例设计如下教学过程。教师：实验得知苯的分子式为C6H6，已知碳为四价、氢一价，请写出苯分子可能的结构式。（巡视学生写的情况后指定一些学生将结构式写到黑板上）学生：在黑板上写出几个结构式……教师：已有的化学经验表明，有累积双键的分子是很不稳定的。苯很稳定，甚至在隔绝空气条件下加热几百度也不分解。根据这些事实应删除哪些结构式？学生：C和D。教师：根据A式和B式，请预测苯的一元取代物应该有多少种？学生：A有一种、B有两种。教师：按教材演示苯与Br2的取代反应。让学生观察纯净溴苯。教师：大量实验的结果只能制得一种一溴代苯（C6H5Br）。说明苯分子中六个氢原子有什么特点？应该保留哪个结构式？学生：六个氢原子的地位全同。应该去掉B式保留A式。教师：请按A式预测苯的二溴代物（C6H4Br2）有几种？学生：两种。教师：经多番努力...