三 化学实验是养成科学态度的必由之路

科学态度是人们能够正确对待客观事物的一种持久的内在的反应倾向， 是经过实践活动而习得和养成的。科学家之所以取得令人瞩目的各项成就， 除去他们具有常人所缺少的勤奋拼搏和优异的才智以外，最基本也是最重要的一点是他们具有为追求真理而不怕牺牲、严谨治学、实事求是的科学态度。这是唯物史观在科学实践活动中的体现，不管科学家本身是否自觉地认识到这一点。为了弘扬这种精神和品格，学校教育应当坚持对学生进行科学态度和科学自然观的教育。

学生学习化学，往往容易单纯从兴趣出发，用某种已习惯了的思维定势去观察问题，去认识复杂的化学现象。也就是说，基于这种思维定势，学生往往受化学实验所给予的强刺激信号的左右，很容易产生错觉，从而得出本末倒置、以偏概全的错误结论。譬如，将发光、放热作为认识化学变化的判据，而忽略新物质生成这一本质特征；根据敞口容器蜡烛燃烧实验的现象来否定质量守恒定律；从多数酸性氧化物可以直接水化生成酸性物质，就断定所有酸性氧化物都具有这种性质；等等。

学生中存在的违背科学态度的另一种表现是，喜欢用个人的猜测、臆断来对待化学实验的结果：当遇到“异常的”实验现象时，不是本着“科学是老老实实的学问，任何一点调皮都是不行的”这一至理名言，去查寻(复核) 实验过程中是否出现了新的变动因子。而是依先入为主的知识经验或机械地以书本中给出的结论为依据，来处理问题，甚至将一开始做实验时如实记录在案的数据进行涂改，以得出符合自己需要的数值。这是教师对学生进行科学自然观和科学态度教育最典型的素材。宜结合学生认识上的错误，适时讲

述怎样的情境才是科学方法论中提倡的猜想和 想象，哪些做法是先验论的和先入为主的臆想和猜测。

科学家在丰富的科学研究实践的基础上，自觉或不自觉地运用猜测和想象，提出和建立假说，这是科学思维的过程，也是创新的探索过程。但是， 这些猜测和想象，以及由此建立的假说必须接受实践的检验，只有在严格的科学实验中证明了假说适用于各种情况，假说才可以上升到理论范畴。由此可见，牛顿等科学家强调的：“没有大胆的猜测就做不出伟大的发现。”“若无某种大胆放肆的猜测，一般是做不出知识的进展的。”①只宜在科学家重视理论与实践相结合，坚持实事求是、不唯书、不唯上这样严谨的科学态度的基础上，才是正确的、可以提倡和仿效的。相反，那种把主观预测和判断作为衡量客观事实正确与否的出发点，让实验来符合这些预测和判断，凡符合主观设想的现象则保留，不符合的就舍去，如此种种，都是与科学态度背道而驰的，是应当防范的。然而，不尊重科学、违反科学态度的现象在教学中仍时有发生，甚至出现全国竞赛参赛选手(这批学生是各省市选派的佼佼者) 私下涂改实验记录数据的问题，这不能不说是科学态度的培养训练并未深深在学生心目中扎根造成的苦果。

分析上述问题的根源，从学校教育内部来看，最主要的原因是没有把培养学生的科学态度这一任务提到应有的高度，加之缺乏培养训练的具体措施，难以落到实处。

从化学教学的指导思想看，多数学校在教学要求上，往往忽略对学生进行科学态度的训练，即使明确提出培养学习能力等要求，对科学态度在培养能力中的意义和作用也缺乏细致的研究。

上海市在《当前改进中学化学课堂教学的意见》这一文件②中，曾明确提出过“加强基础、培养能力、发展智力”的思想，促使化学教学在多方面发生了可喜的变化，教学质量逐步提高。我们认为，上海市概括的编写教材从指导思想——兴趣、知识、能力、 观点和方法——较准确地揭示了教材的教学功能及教学时应当着重抓住的主要环节，较好地体现了学生学习化学的认识特点。这一指导思想与科学教育的广域四目的①——态度、过程、知识、技能——是一致的。这里的态度指培养学生学习科学的兴趣、好奇心，激发学生的对客观事物的惊异感、探究的渴望，以及科学态度等积极的反应倾向。日本学者基于“基础学力”论的思想②，在理科教学中倡导的基础学力构

成说③——知识、技能、能力、态度依次深入构成四个层次——基本上也是这样的思路。基础学力将态度视为最重要、最核心的成分是有道理的。结合科学过程来考察，不论是 5 阶段还是 13 阶段的划分，无不自始至终贯串着科学态度或科学精神的基本要求，依此来对学生进行培养教育，方有可能切实有效地、让学生通过感觉器官，进行思维加工，以实现教学过程中的两个“飞跃”和两个“转化”④。这里讲到的 5 阶段包括：搜集数据；探寻规律性与提

① 陈衡编著：科学研究的方法论，科学出版社 1982 年版，第 318 页。

② 季文德：坚持改革努力提高化学教学质量，化学教育，1987 年第 3 期。

① 刘知新：试谈化学教育的目标和课程设计，数理化信息·2，辽宁教育出版社 1986 年版，第 430 页。

② 钟启泉编译：现代教学论发展，教育科学出版社 1988 年版，第 331—345 页。

③ 陈耀亭主编：中学化学教学中的德育，长春出版社 1991 年版，第 223—229 页。

④ 两个“飞跃”是指从感性认识到理性认识的飞跃，及由理性认识到实践的飞跃；两个“转化”是指教师

出定律和理论；进行实验和预见实验结果；根据新的实验证据修正或抛弃某一定理；发表研究成果。13 步过程是：①观察，②分类，③数值关系，④测量；⑤空间时间关系，⑥传达，⑦预见，⑧推论，⑨获得操作型定义，⑩形成假说，(11)解释数据，(12)识别和控制变因，(13)实验。定义，⑩形成假说，(11)解释数据，(12)

将上述科学过程作适当变动或直接移植到化学教学中，已有不少成功的实例。关键的环节是精心设计教材中的化学实验内容，从学生实际(知识、经验和能力水平)出发，组织好(始终贯串科学态度和科学方法的培养、训练) 实验的实施过程。

总而言之，化学实验的教学功能可以归结为既相互联系又可 以适当分割的几个方面的内容：具有深刻的认识论意义，能深刻影响科学的世界观和方法论的形成，能有力地培养学生的各种学习能力和良好的学风①。

把人类已知的科学真理转化为学生的真知，同时引导学生把知识转化为能力。

① 刘知新：化学实验教学的几个原则问题，化学教育，1985 年第 6 期。