Question

如何培养学生学习化学的学科素养

Answer 1

科学素养也称科学素质，是人的一种内在品质，其重点在于是对科学的态度、观察和思考问题的科学性以及批判精神，同时也包括知识技能的获得以及解决实际问题的具体知识和办法。科学素养是有结构的，其基本结构可以表达为三个层次：一是价值取向层面的科学精神、科学态度、价值观；二是知识能力层面的科学知识与技能，科学方法与能力；三是具体行为层面的科学行为与习惯。（如图1）。
化学课程是科学教育的重要组成部分，也是发展学生科学素养的重要途径。义
图1 科学素养的基本结构
务教育化学课程标准规定，化学教育“不仅要引导学生更全面地认识物质世界的变化规律，而且要有助于学生更好地适应现代社会生活，提高学生的科学素养”。义务教育阶段化学课程的设计思路是“以提高学生的科学素养为主旨；重视科学、技术与社会的相互联系；倡导多样化的学习方式；强化评价的诊断、激励与发展功能”。课程标准还提出，义务教育段对学生科学素养的要求通过“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三个方面来体现。可见，义务教育阶段开设化学课程的核心目标就是发展学生的科学素养，而且是在科学素养的三层结构上全面发展，只不过在科学知识方面以化学知识的积累为主；在科学方法方面既有一般科学方法渗透和训练，也重视化学学科独特的研究思路和方法；最终影响学生在社会生活活动中，增加化学视角，用科学的方式解决问题。
一、化学教师学科素养的构成

化学教师作为化学课程的实施者承担着促进学生科学素养发展的重要任务。化学教师的科学素养，特别是基于化学学科的学科素养，直接影响化学课程的实施效果，影响教育目标的充分实现。
根据前面对科学素养的分析，我们认为化学教师的学科素养应该包含以下三方面内涵：学科知识与技术、学科方法与能力、学科视野与情怀。
1.学科知识与技术
学科知识与技术指化学教师需要有丰富的化学学科知识，包括了解化学学科的学科体系、研究内容、发展历程和研究进展；理解学科基本概念、基本原理；掌握化学用语；熟悉较多的化学现象和化学事实；化学教师还应该掌握一定的化学实验技术，如分离、提纯、制备、研究物质性质及反应规律等的实验技术。
2.学科方法与能力
学科方法与能力指化学教师应理解和掌握化学学科的基本思路和方法，并能将这种思路方法应用于真实的问题解决过程，形成能力。这里的思路方法既包括一般研究方法，如科学探究，和一般科学方法，如测量法、数学法、模型法，也包括化学学科特征的科学方法，如实验法、化学用语。另外，化学学科中一些具体的方法也是教师必备的思路方法。如，化学学科认识物质的思路方法，认识化学反应的思路方法；以及一些解决问题的具体方法，如，制备物质的思路方法、分离物质的思路方法等。
3.学科视野与情怀
化学教师的学科视野包含两层含义：一是学科知识的视野，即面对同一化学问题，能否从化学学科的不同视角进行解释或研究。比如，面对一个具体的化学反应，教师能否自主的从物质性质视角、物质转化视角、反应类别视角、能量视角、反应的微观本质，反应的速率和限度以及化学反应的调节与控制等多个角度理解和认识。也许对任何单一角度，一旦提示教师，教师都可能调用相关知识解释说明，但是如果缺少提示，有些教师就会局限在很少的认识角度上，缺乏全面丰富的认识视野。化学教师学科视野的另一方面体现在化学教师对化学学科价值理解的视野。每位化学教师都知道“化学为人类进步做出了重要贡献”“化学无处不在”，但是如果具体追问“化学到底是怎样推动了人类的进步”，“化学具体在哪些领域做出了贡献”就不是每位教师都能说得清的事情了。学科情怀也包含两层含义，一是情感，一是胸怀。情感指教师热爱学科，对学科有浓厚的研究兴趣、拥有学科自豪感，教师的学 1
科视野越广阔，学科情感也就越深厚。胸怀指教师对学科的局限性有充分的认识，既认识到学科本身发展的阶段性、局限性，目前形成的理论都还有被突破、被发展的空间；也认识到学科在发展带给人类社会进步的同时，也产生了一定的负面影响，因此要讲究科学伦理，树立正确的科学价值观。
初中化学教学课程包含五个主题：科学探究、身边的化学物质、物质构成的奥秘、物质的化学变化、化学与社会发展，概括而言，初中化学就是要交给学生用科学的态度和方法，基于化学视角认识物质、认识物质的变化，并将这一能力迁移应用于理解、解释和解决社会生活中的有关现象和问题。因此，初中化学教师的学科素养包含四方面内容：基于化学视角认识物质的知识与方法；基于化学视角认识化学反应的知识与方法；基于化学学科的思想方法，获取、判断化学新知的能力；有广博的学科视野，对社会生产生活中的化学问题敏锐发现、乐于探究、善于表达的意识和能力。“化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学” ，基于化学视角认识物质、转化物质、创造物质、应用物质是化学学科的重要任务。因此基于化学视角认识物质的学科素养内涵就包括四方面内容：认识物质的组成和结构，认识物质的性质，认识物质的转化，认识物质的应用。（见下图）
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只有教师认识到以上各方面的联系，才能在教学中进行有效渗透。而且随着化学新课程的实施，中学化学教学正由“知识为本”向“观念为本”转变。即化学教学必须超越传授具体知识的层面，从传授事实、掌握知识转变为使用事实、发展观念。要培养学生形成化学学科素养，首先要求学生形成化学基本观念，从而逐步形成化学学科素养。
二、什么是化学学科素养
而化学学科素养，就是指学生通过化学学习在头脑中留存的, 是对化学科学的本质、特征、价值的基本概括性认识。它虽然不是具体的化学知识，但它对一般化学知识具有统率作用，对学生的终生学习和发展都有重要作用。它具有以下特点：
（1）它不是具体的化学基础知识，而是化学知识的核心和精髓，是通过具体知识与原理反复提炼形成的；（2）许多具体的化学问题能在化学基本观念的框架下得到解决；（3）化学学科素养能引领学生从化学视角看待物质世界，形成独特的化学思维方式；（4）化学学科素养需要在不断修改中得到完善、提升，且随着认识事物的增多和认知水平的不断提高，会逐渐丰富和透彻，进而会转化为信念与智慧，从而在根本上提高了受教育者的科学素养。
三、初中化学学科素养的基本内容
在初中化学课程中要帮助学生形成的化学学科基本素养主要包括：形成物质观、元素观、微粒观、化学反应与能量观、分类观、化学的社会价值观。
1．物质组成的元素观：认识物质由元素组成、化学变化过程中元素种类不变、同一种元素是核电荷数相同的同一类原子的总称；元素周期表中列出了已发现的100多种元素，元素在自然界以单质或化合物状态存在，人体中存在的各种元素，不论多或少，都与人的生长、健康有密切关系。
2．物质构成的微粒观：认识物质的微粒性；物质是由分子、原子、离子构成的；它们之间在一定条件下能够相互转化；可用元素化合价的概念说明组成化合物的各元素原子数的定量关系；用元素符号可以书写原子、分子、离子的符号和物质的化学式。