二、化学学习的学科能力

实践表明,化学学习必须以一般能力为基础,但化学学科又有其特殊性,与此相对应的学科能力在化学知识、技能学习的某些场合和化学问题解决的具体过程中起着十分重要的作用,因而在化学教学中必须重视化学学科能力的培养。可喜的是,广大化学教师结合教学内容和学生实际,在这方面进行了大量的尝试,取得了不少成功的经验。中央教育科学研究所李镜流同志主持的“七五”期间国家教委重点教育科研课题“中学各科学习能力培养目标及实验研究”的成果中,对化学学习的学科能力(简称化学学科能力) 作了系统的阐述。这些素材为探索化学学科能力提供了依据。

1.化学学科能力的目标体系

  1. 化学符号、用语的认知能力和使用能力。

①元素符号、分子式、化学反应方程式、离子符号、电离式、离子反应方程式的认知能力;

②掌握和运用原子结构示意图、电子式、电子排布式及识别轨道表示式的能力。

③准确书写和命名有机物结构式、结构简式的能力以及用结构简式准确书写有机化学反应方程式的能力。

④准确运用化学语言做书面和口头表述的能力。

  1. 元素化合物知识的习得能力

①阅读课文、参考书和查阅资料及博览科普读物的能力。

②书写课堂笔记、总结笔记、读书笔记、实验报告及科学小论文的能力。

③记忆元素及化合物具体知识的能力。

④对元素化合物知识进行分析、比较、综合以及进行系统化总结概括的能力。

⑤掌握物质的组成、结构、性质、存在、用途的相互关系,并能做出相应推导判断的能力。

  1. 理论推导及运用能力

①对物质的结构具有空间想象的能力。

②对定义、定理和理论具有剖析能力。

③对定义、定理和理论具有引伸和归纳能力。

④运用理论解释化学事实的能力。

  1. 运用化学实验技能顺利完成化学实验的能力

①全面、细致、准确地观察实验现象的能力。

②正确地决定实验的操作程序、熟练地运用操作技能、安全地使用各种化学仪器和药品的能力。

③独立完成课内基本化学实验的能力。

④独立完成设计实验和改进化学实验装置的能力。

  1. 运用化学计算技能顺利解决化学问题的能力

①熟练、准确地根据分子式及化学方程式进行计算的能力。

②熟练、准确地掌握有关溶解度和溶液浓度计算的能力。

③掌握有关摩尔、摩尔浓度计算的能力。

④掌握关于物质结构、元素周期律、化学反应速度和化学平衡、电解质溶液及氧化还原的初步计算能力。

⑤掌握关于有机物实验式、分子量、分子式的初步计算能力。

  1. 改进学习和运用知识技能的学习决策能力

①对化学学习结果作自我评价、改进学习策略和方法的学习决策能力。

②化学课堂知识技能灵活运用、迁移到日常生活和实际生产中的能力。

③运用已有化学知识进行探索和创新的能力。2.化学学科能力的培养策略

  1. 根据学习内容的特征强化学科能力

化学学科能力,是在化学知识、技能的学习过程中逐步形成的,有助于完成各种不同的化学学习任务。因此,结合具体的教学内容可以侧重强化某一方面的学科能力。例如,在分子式、化学反应方程式等化学用语的教学中, 重点落实化学语言能力的培养;在元素化合物知识教学中,重点落实分析、比较、概括、判断化学事实的能力;在化学理论知识的教学中,重点落实分类、类比、想象、归纳、演绎等能力的培养;在化学实验教学中,重点落实观察、操作、实验设计等能力的培养;在化学计算教学中,重点落实演泽、运算,估计等能力的培养。对这些方面的实践工作已有不少总结,本书不再具体展开。

  1. 运用科学研究方法培养学科能力

化学学科能力涵盖着多种具体的能力。但我们认为,学科能力并不是这些能力的简单加和,而是一个整体概念。学生学科能力的强弱,应从分析和解决化学问题上得以综合体现,各种具体的学科能力均可看成是科学方法与化学学科内容相互作用的结果。因此,在化学教学中有意识地运用科学研究的方法,有助于将各种具体能力有机地串联起来。从整体上落实化学学科能力的培养。

陈耀亭教授认为,化学基本知识和科学研究方法的结合,能从根本上提高学生解决化学问题的能力。他将解决化学问题的过程模式化:①

二、化学学习的学科能力 - 图1

Ⅰ~Ⅲ所对应的具体方法如下: Ⅰ:①观察②实验③控制条件④测定⑤记录 Ⅱ:⑥资料和数据的处理(表格化、方程式化和线图化等)⑦分类⑧抽

① 陈耀亭著,化学教育文集,中国劳动出版社,1992 年版,第 4~5 页。

象概括、推理判断 Ⅲ:⑨发现规律性⑩模型化(11)提出假说(12)验证假?说

我们认为,上述模式对化学学科能力的培养有较强的针对性和广泛的适用性。无论是学习新课或解决复杂的化学问题,这一模式和相关的科学研究方法均有直接的指导意义。在实际教学中,根据学习的课题(或问题)的性质和学生的情况,可以灵活运用该模式中的 12 种方法,不但组合的顺序可以变化,在数量上也可作适当增减,但基本思路在不同的情境中具有可迁移性。具体方法的内涵和应用实例可参考有关著作。①

① 陈耀亭、刘知新、薛人虎等编著,中学化学教材教法(第二版),北京:北京师范大学出版社,1992 年版,第 124~137 页。