二、对大纲提出的几种能力的内涵、培养途径与方法的探讨

能力既然是一种个性心理特征,培养学生能力首先应该了解并研究高中学生学习、心理与生理发展的状况。高中生的年龄一般在 15、 16 岁~18、19 岁,正处于少年向青年的转变期,生理发育逐渐趋于成熟和稳定。在学习上,以下几方面正在发生变化。在化学知识上,由启蒙性、常识性的初中化学进入到具有一定学术性、系统性的高中化学。作为智力核心的思维能力处于迅速发展和变化之中,其特点是:由经验思维为主向理论思维为主过渡, 由归纳思维向演绎思维发展,由逻辑思维向辩证思维拓展,并在高二年级趋于成熟。思维类型也在高中阶段发生分化:一些学生偏于抽象逻辑思维(宜于向理科发展),一些学生偏于形象思维(宜于向文科或艺术学科发展)。在人格方面,由依赖性较强向独立自主性转变。在学习兴趣上,由兴趣、爱好向志向与需要(升学或就业)方向调整。在情意方面,情绪较稳定,自觉性较强,但自我意识与从众心理相伴,理智与躁动并存,而且,重点中学与一般中学差异较大。培养学生能力,既要认识上述的共性,又要考虑不同地区、不同学校、不同学生个体的特点,这是提高能力培养针对性和有效性的前提。

高中化学大纲关于培养能力的论述,不仅立足于高中化学课堂教学(包括活动课),而且放眼广阔的社会与自然背景和人的自身发展需要,使能力培养的内涵得以深化,能力培养的范围与途径得以拓展。需要我们认真领会和贯彻。

  1. 观察能力。观察是通过感官对外界现象或信息的感知活动,它是“认识活动的起点”。观察能力是科学地进行观察活动的本领,不仅是认识世界的一种基本能力,也是学习自然科学的一种专业能力。观察能力的强弱决定感性知识的广度与深度。

高中化学教学中观察的内容有:①实验现象。这是教学过程中最重要、最经常的观察对象。②直观形象。如实物、模型、标本、图形、图表、录像等等,它是课堂中获取感性认识的重要来源。③自然现象。包括自然、环境、生活、生产等,这是学生自主的开放性观察,是化学联系实际的必然要求。

观察能力只能通过观察活动培养。增大观察活动的量,提高观察活动的质,是提高观察能力的根本途径。增大观察活动的量,主要措施有:(1)提高演示实验的可视度;(2)创造条件将某些演示实验改为边讲边实验;(3) 恰当运用现代化教学手段,如幻灯、投影、录像及电脑多媒体等;(4)根据需要和可能,适当增加演示实验或学生实验的数量;(5)在活动课中让学生多观察、多实践;(6)鼓励并指导学生留心观察社会、自然、环境、生活、生产中的化学现象。观察活动的质主要体现在良好的观察习惯和科学的观察品质上。观察习惯是基于对观察重要性的认识、求知欲望的驱使和观察乐趣

二、对大纲提出的几种能力的内涵、培养途径与方法的探讨 - 图1的体验,进而形成一种主动、自觉的行为。科学观察品质的养成,又可促进观察习惯的巩固。在高中化学教学中应主要培养以下观察品质:(1)客观性,即实事求是地记录、描述观察结果。防止先入为主的观察,见到的只是“已经知道的”,或看到“眼睛后面而不是眼睛前面的东西”。这是求真知、获真识的前提。(2)目的性,亦即选择性。观察目的明确,突出重点和中心, 是学习性观察(相对于无目的的自由观察)的必然要求。因此,应该有提纲、有计划、有准备地去观察。(3)系统性,即全面性。综合运用多种感官,有序地进行观察,多侧面地获取化学现象的信息,从而形成整体印象。这是由化学物质及其变化的复杂性决定的。例如对钠与水的反应、钠在空气中的变化过程的观察即具有系统、综合的特点。(4)精细性,亦即敏锐性。能够抓住化学变化中稍纵即逝的现象(如观察 Fe(OH)2 的生成及氧化为 Fe(OH)3 的颜色变化过程);能够通过对比洞察现象细微差别与本质(如演示压强对大注射器中 2NO2(g) N2O4(g)平衡的影响时,能察觉颜色的变化过程及与前后对比,进而从平衡移动和体积因素两个方面去分析原因);能够区别复杂变化中的个别现象等。(5)理解性,即思维性。如对性质实验,能够边观察边思考:可能出现什么现象?实际出现了什么现象?发生变化的原因何在?怎样根据实验事实用化学方程式表示发生的反应?对制备实验能够思考实验装置及操作的原理等。( 6)审美性。能够从审美、鉴赏的眼光和情趣去观察实验室和大自然中物质及其变化的奇异现象,进而增强学习和探索的内在动力。

  1. 思维能力。思维能力渗透于其他各种能力之中并发挥核心作用。高中

化学教学中培养学生思维能力主要包含以下几方面内容:

  1. 整理知识、形成结构、自由提取的能力。一位心理学家说:“智力不是别的,而是一个组织得很好的知识体系。”思维在形成知识体系和结构的过程中起归纳、统摄、整理和组织的作用。系统化、结构化工作可按教材分章节、按大纲分组块、按内容分专题、按习题分类型等多种角度从纵向和横向进行,到需要时对贮存的知识能自由而正确地提取(复述、再现、辨认等)。

  2. 抽象概括、形成规律性认识的能力。抽象使认识深入本质,概括则是将同类事物的共同特征或性质集合起来,在更广的层次上认识事物的本质和规律,从而使知识具有扩散性和迁移性。例如,将离子反应概括为“向离子浓度减小的方向进行”,可以分析离子间能否发生反应及反应方向等。这样就能深化知识的内涵,扩大知识的外延。

  3. 分析综合、推理迁移、解决化学问题的能力。化学问题既包含实际化学问题,也包括化学习题、化学试题等题设问题。

  4. 比较判断、进行论证和评价的能力。例如对实验方案的筛选、解题方法的优选、问题解决的正误判断等。

  5. 思维外化、进行表达和交流的能力。包括文字、语言、图表、图像、表达式等各种形式,特别是用规范的化学用语和符号进行表达和交流。

  6. 综合出新、发散求异的创造性思维能力。创造思维的前提是独立思考,突出标志是价值上的新颖独特性。这是思维能力的最高层次。

对于不同学校、不同课程(必修课和限选课)、不同发展方向(文科或理科)的学生,上述思维能力的水平要求亦应有所区别,不可一刀切。

化学思维能力的培养,重点应放在思维品质的形成与锻炼上,以打好基

础为主,不宜过多地追求思维的技巧性。思维品质具有基础性和个体性的特征,是培养思维能力的突破口和重要途径。高中化学教学应着重培养的思维品质是:①独立性。独立思考是自主学习与发展的前提和基础。②整体性。从系统的相互联系的角度思考问题。③逻辑性。④精密性。是自然科学思维的特征之一。⑤发散性。思维不囿于定势或模式,能够多角度、多方位地进行思考,它往往独辟蹊径,创造性地思考和解决问题。⑥敏捷性。表现为思维的积极、机敏和流畅。

思维品质和思维能力的培养需结合具体的教学内容和过程进行。下面是一些为实践证明的有效方法。

  1. 设置问题情景,以疑激思。问题要围绕教材的重点、难点和关键设计,要有一定的难度、深度、启发性和层次性;较难问题要准备有前置搭桥问题和后续递进问题配套;组块问题要由易到难,有内在的逻辑梯度。例如, 高中学了硝酸的性质后提出这样一个问题:工业上选用中等浓度的硝酸(体积比 1∶3)与银反应制取 AgNO3,试分析选用中等浓度硝酸的理由。这一问题将化学反应原理与生产实际、反应速率与原料耗损、生产效率与经济效益联系起来,思维的整体性、逻辑性、精密性寓于其中,使理论与实际紧密结合,增大了教学和思维的开放程度。

  2. 设置实验情景,形象导思。实验是培养化学思维能力的基本途径, 这将在后面进行论述。

  3. 组织讨论式教学,群言启思。讨论的内容既可以是教学的重点或难点,也可以是与社会、生活关系密切的常识性介绍或选学内容;讨论的思维方法可以是归纳式,也可以是发散式,还可以是评价式等。例如,下述题目可结合相关教学内容进行讨论:由乙烯的结构和性质推测,乙炔可能具有哪些性质(类推)?离子反应发生的规律是什么(概括)?造成居室污染的因素有哪些?怎样防止(发散)?比较肥皂和合成洗涤剂的优缺点(评价)等。讨论要充分,让学生既表现思维的特点,又特别注意让某些学生在知识和思维上的缺陷有暴露的机会,以利相互间的启发、互补、矫正和提高。

  4. 运用“发现法”教学,探索引思。发现法就是要求学生利用教师或教材所提供的某些材料,亲自去尝试、推理、猜想(后续实证)等而“发现” 应得的结论。例如,原电池原理的教学即可设计为发现法。

  5. 讲述化学史实,益智明思。一部化学史就是一部化学思维发展的历史,其成功的经验和失败的教训都是人类的宝贵财富。适时而恰当地介绍化学史实,可以收到多方面的效果。例如,门捷列夫发现元素周期律的比较- 分类思维、量变-质变思维和审美思维,原子结构探索中的抽象思维和模型思维,凯库勒解开苯分子结构之谜中的直觉、灵感和创造性思维等等,以及他们探索求真、严谨唯实、刻苦创新等科学态度和科学精神,都极富启发和教育意义。

  1. 实验能力。化学实验是化学科学的基础,理所当然是化学教学的基础。实验能力是指运用实验手段去观察化学现象、分析和解决化学问题的能力。它是一种特殊能力,也是化学的基础能力。高中化学实验能力主要包括以下几个方面内容:
  1. 运用化学实验基本操作技能,正确而安全地完成大纲规定的“学生实验”的能力;

  2. 选择实验方法,设计实验方案,完成大纲规定的“实验习题”的能

力;

  1. 观察记录实验现象,收集、分析、处理实验数据与结果,以得出正确结论的能力;

  2. 根据实验过程与结果,撰写实验报告(包括绘制典型实验装置图及有关实验图像)的能力;

  3. 能够在活动课和课外科技活动中,通过化学实验分析和解决一些化学问题的能力。

实验教学是我国长期存在的突出的薄弱环节,实验能力不强成了我国高中学生的普遍现象。我们在贯彻高中化学大纲、使用相应新教材时必须努力改变这一与现代教育相悖的状况。首先,应该从素质教育的高度认识化学实验教学的基础性与重要性。著名化学家戴安邦院士指出:“化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效的形式。”与此同时,要采取科学的、切实有效的措施来提高学生的实验能力。

  1. 落实基本操作技能的训练。基本操作是实验能力的基础,实验能力在一定意义上可以说是实验相关知识与技能的活用。高中化学实验技能主要是使用仪器的技能和基本操作的技能,它在动手操作中得到训练,在反复操作中得以熟练。“熟”则能生“巧”,“巧”则易于“迁移”。基本操作训练要有计划地贯穿于高中化学实验教学的全过程:①按照“教师演示示范→ 学生模仿练习→学生独立操作”、“单项练→综合练”的顺序组织练习。② 集中练与分散练相结合。高一“化学实验基本操作”课集中练,在以后的随堂实验和学生实验中分散练,逐步达到大纲规定的技能要求。③及时发现并收集错误操作事例,进行“错因”、“后果”分析,以为鉴戒,并规范操作。

④适当扩展基本仪器使用功能和基本操作适用范围,促使技能正迁移。

  1. 用科学的方法和程序组织实验。实验本身就是一种重要的科学方法,因此,培养实验能力应遵循实验的科学方法与程序。例如,组装仪器的一般次序,观察实验的一般顺序,进行学生实验的常规程序等。程序化的训练,可以培养学生严谨的治学方法。对一些典型的制备实验,应在弄清反应原理、装置原理、操作原理的基础上,提炼、升华为一种“方法”,使之具有迁移性。例如,由实验室制 HCl 的上述“三原理”,类推到制 HNO3;利用启普发生器制 H2 的“三原理”,可以选择常用仪器组装成多种类似的又各有特点的简易制气装置,如制 NO2、H2S、SO2、C2H2 等气体。这就使实验具有了方法学的意义,实验能力也就从中得到培养和提高。

  2. 以理论思维指导实验。实验是手、眼、耳、鼻与脑并用,理论思维贯穿于实验全过程并发挥指导作用的活动过程。理论思维在确定实验课题、构思实验设计、选择实验方法、观察实验现象、分析和处理实验资料和数据得出结论,以及实验结果的鉴定等方面都起着重要作用。例如,实验室制备Fe(OH)3 胶体时,①所用 FeCl3 溶液能否含有盐酸(制备所加)?如何处理?

②为什么要用 FeCl3 饱和溶液?③为什么 FeCl3 溶液要滴入沸水中?为什么滴完 FeCl3 溶液后要继续煮沸?“煮沸”起什么作用?弄清了以上这些问题, 对制备胶体的思路(由小→大或由大→小,使粒子直径在 10-9m~10-7m 之间)、操作方法(其中“煮沸”既促进水解,又起自搅拌作用)进行理性抽象概括,使制 Fe(OH)3 胶体的方法具有了广延性,再去思考 Agl 胶体的制备,则在原理、方法、操作上具有了理性的自觉性。实验的理性思维是建立

在扎实的化学基础知识和实验知识之上的。实验知识是实验经验的积累和抽象,只有多动手实验,才能获得丰富的实验知识。

  1. 增强实验的探索性和设计性。增强实验的探索性可以从多个角度、不同层次上进行:①先观察,后结论,改变去看“已知现象”的做法;②通过实验事实的分析、归纳得出结论,改变实验“照方抓药”,结论照书抄的做法;③将某些演示实验适当扩展,例如将次氯酸漂白色布的实验扩大到红、蓝墨水和印刷字,并讨论不能漂白印刷字的原因;④将某些验证性实验改为探索性实验。设计实验是根据某个实验问题或实验目的去选择实验方法,设计实验程序,并予以实施的实验类型。大纲中的“实验习题”即属于设计实验。也可结合教学内容进行实验设计,例如,有机化学中乙醇催化氧化生成乙醛的性质,可设计为边讲边实验。首先由教师设置实验情景:给你一个点燃的酒精灯和一根光洁的粗铜丝,不用其他试剂和仪器,怎样将乙醇氧化为乙醛?这一实验设计既可促使学生回忆并分析酒精灯火焰的构成及温度等实验知识,又引导学生设法将铜作催化剂和空气中的氧气作氧化剂——先将铜丝表面氧化为 CuO,再以 CuO 为中介完成乙醇催化氧化为乙醛的实验。该实验将抽象思维与形象思维相结合,将实验知识、实验方法与实验操作相统一, 既发挥了化学思维的指导性,又体现了化学方法的实证性,有利于培养学生实验能力和思维能力。

  2. 将某些简单易行、安全可靠的演示实验改为边讲边实验,增加学生动手的机会,促进实验能力的培养。

  3. 精心设计化学活动课,认真组织化学课外科技实践活动,加强实验与生活、生产、科研的联系或结合,从中提高实验能力。

  1. 自学能力。著名教育家叶圣陶说“教是为了达到不需要教”,就是培养学生的自学能力,使之“学会学习”。自学能力是独立自主地学习、掌握和应用知识的能力。从信息论的角度看,自学能力也可认为是一种信息加工能力,包括三个相互联系又逐级递进的方面:①有效地获取信息(输入)。高中学生主要体现在会读教科书,会查参考书,会多渠道获取信息。②有机地重组信息(贮存)。将获取的信息(知识)同化到已有的知识结构中,使之有序贮存,并能灵活提取。③灵活地应用信息(输出)。用以分析和解决问题。

培养自学能力需要抓好以下几方面工作:

第一,培养学生阅读和使用教科书的能力。高中化学大纲指出,“学生获取知识的主要渠道是课堂学习”,而课堂教学的主要依据是教材;阅读教材既获得知识,又学习阅读的方法与技巧,因此,必须首先抓好。

  1. 熟练地掌握化学用语。这是提高阅读质量和速度的基础。

  2. 针对不同目的,采用不同的读书方法。高中学生的主要读书方法是:

①自读。学生自主地阅读教材,获取知识。教师可先给出阅读提纲或阅读问题,读后采用学生讲述内容、归纳要点、回答问题、做练习题等,以检查阅读效果,教师适当给以点拨。②研读。即学生带着有关问题或疑难再读书, 达到深钻教材并解决疑难的目的。③记读。为记忆、贮存而阅读,需要手脑并用。④联读。通过横向、纵向进行联系性阅读,使有关知识结构化,并通过纲要信号或图表进行归纳、小结。⑤速读。快速阅读,迅速而敏捷地抓住要点和关键。常用在复习性阅读中。

  1. 针对不同内容,选取不同的阅读方式。对于化学概念、原理性知识

采用“重点读”,加深理解;对论证性理论知识采用“逻辑读”,以明思路; 对易混淆的知识采用“对比读”,以辨明异同;对难点内容采取“反复读”, 以排除障碍;对知识线或知识块采用“专题读”,以形成结构,等等。

  1. 指导学生学会阅读化学图像、图表、数据,学会阅读化学习题等。第二,培养学生通过化学实验形象地获取化学物质及其变化的事实性知

识和实验知识,形成化学概念等。这是获取化学知识的重要途径。

第三,让学生通过多种媒体和信息通道自主地获取化学知识,包括参考书、报刊、广播、电视、录像、展览、电子图书、电脑软件和多媒体等,达到“积累知识、开阔眼界”的目的。这是一种开放性学习。

第四,养成良好的读书习惯。①主动自觉。如学会预习,先读书后作业, 有了问题找书读等。②手脑并用。用眼看,用脑思,用手记。学会边读书边勾划,形成一套自己的阅读符号;养成记笔记、做摘要、写卡片等习惯。③ 博览广取。养成爱读书、广浏览的习惯,取其所需,丰富自己。

培养和发展学生的能力,是高中化学教学的一项根本任务,也是一项艰巨任务。让我们以实施高中化学大纲和相应新教材为契机,把培养学生能力的研究与实践推进到一个新的水平。