谈中学化学学科思想和方法的培养

周存军

摘要：建构化学学科思想和方法是学科教学的需要，对完善学生知识结构。解决化学问题有重要的指导意义。培养学生的化学学科思想和方法，教师要明确学科思想和学科方法有哪些，对每种学科思想和方法有清晰的认识。分层次培养不同能力要求的化学学科思想和方法，确定在各个单元可以培养的学科思想和方法。学科思想和方法属于程序性知识，更多地需要通过探究性教学来实施。

关键词：化学学科思想；化学方法；探究性教学

中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1005-5843(2009)03-0101-02

一、问题的提出

在目前化学教学中，课堂上师生更多关注学科知识(尤其是陈述性知识)的传授和识记，通过强化训练获得一些零散的解题方法，十分在意取得的分数。有些化学成绩好的学生是有效训练的产物，他们对新情境的问题，缺乏分析、解决的策略和方法。部分化学教师对学科本身的特点和需要掌握的内容不十分清楚。新课程改革要求改变过于注重知识传授的倾向，倡导让学生主动参与、乐于探究，要求处理好传授知识与培养能力的关系。但部分教师对新课程理念的理解浮于表面，或者仍然坚持传统的讲授式教学，重点放在知识、技能的传授和训练上，很少精心设计来达成过程与方法、情感态度价值观的培养目标，或者脱离知识、技能的学习，为活动而活动，为探究而探究，学科思想和方法的培养难以落实，影响了教学目标的达成。

二、建构化学学科思想和方法的意义

“化学学科思想”是人们在认识化学的活动中运用科学方法的思想意识，是对化学的本质、特征、价值的基本认识。学科思想具有下述基本特征：它不是具体的化学知识，但是是从具体化学知识提炼形成的；它体现了化学的本质和价值，化学的许多具体内容都可在学科思想的框架下得到解释；学科思想引导了化学的发展和充实，除非它本身被证伪。学科思想在学生的化学素养发展中起着重要作用，它是学生化学素养的重要组成部分，它对学生的学习提供了明确的指向和目标，它使学生把握住化学学习的关键，为学生理解和掌握化学的本质提供了优化的途径。方法论有哲学方法论、一般科学方法论、具体科学方法论之分。化学提供了众多的方法，“化学方法”是认识化学、应用化学活动中非常重要的科学方法。

建构化学学科思想和方法是化学教学的需要，把化学最精髓的、最本质的思想通过教师的理解和设计让学生来感悟；是学生终身发展的需要，学生化学学科思想的形成，对完善知识结构，形成符合化学学科特点的思维方法，解决化学问题有重要的指导意义。学科知识、学科能力、学科思想是学科体系的三个要素，而学科思想是一个学科的灵魂。通过培养学科思想和方法，可以增强学生发现问题、解决问题的能力。

三、培养化学学科思想和方法的途径

首先，要明确化学学科中包括哪些学科思想和学科方法。教师应通过教学实践和反思，整理归纳出中学化学中主要的学科思想和方法。“化学学科思想”包括：整体性思想、联系思想(结构和性质、微观和宏观、量变质变思想、定性和定量、相互转化、发散思想、有序思维思想)、守恒思想、一般与特殊的思想、极限思想、动态平衡思想、构建模型的思想、验证探究思想、绿色化学思想、学以致用思想等。“化学学科方法”包括：①哲学方法论，如唯物辩证法、矛盾分析方法、两点论和重点论等；②一般科学方法论，如观察、分析、综合、抽象、比较、分类、类推、联想、假说、归纳、演绎、迁移法、类比、实验、图像法、模型法、公式法、证明、反驳、推理法(顺推法、逆推法、猜测论证法)、枚举法等；③具体科学方法，如化学信息加工方法、控制变量法、守恒法(转移电子守恒、元素守恒、电荷守恒、能量守恒)、终态法、假设法(极端假设法、过程假设法、赋值假设法、极限法)、等效法、化学分析测量方法、实验研究的方法(包括实验的观察方法、描述方法、条件控制的方法、实验设计的基本方法、研究物质性质的方法等)、化学问题抽象为数学、物理、生物问题的方法等。

其次，教师对学科思想和方法要有清晰的认识。研究每种学科思想和方法的特点。明确它的含义和其在化学中的地位、作用，分析它的内涵和联系相关的知识点。建立培养每种学科思想和方法的资源库，包括学科思想和方法的概念界定、应用价值、内涵说明、应用环境。建立一定的理论基础和实践素材(知识点素材、题型素材)。

再次，结合学生的认知水平，对化学学科思想和方法进行能力要求的分析。通过教学实践摸索和总结不同年级、不同学力水平的学生对化学学科思想和方法的接受程度。例如高一新生对大多数化学思想和方法几乎一无所知，在高一年级教学中，结合学生的认知水平和能力层次。重点研究学科思想有：结构和性质、相互转化、守恒思想、绿色化学思想等；学科方法有：两点论、重点论、观察、分析、比较、分类、迁移、联想、假说、归纳、演绎、类比、公式法、守恒法(转移电子守恒、元素守恒、电荷守恒)、实验研究的方法等。同时兼顾某些学科思想和方法的引导。如验证探究思想、发散思想、有序思维思想、学以致用思想、综合、证明、反驳、图像法、模型法、化学信息加工方法、控制变量法、极限值法、终态法、枚举法等。

学科思想和方法的培养具有阶段性，分层次实施不同能力要求的化学学科思想和方法，每种学科思想和方法应在整个中学化学教学过程逐步深化。对较高的能力要求的化学学科思想和方法进行分步实施、循序渐进。例如守恒法是贯穿整个高中化学教学的学科思想和学习方法，有计划地在高一年级选择合适的素材。培养学生的守恒意识和改变学生原有的思维方式。实现学生学科素养的一次提升；在高二年级继续就守恒法的多个方面，转移电子守恒、元素守恒、电荷守恒、能量守恒等，引导学生树立守恒意识；在高三复习中利用探究问题的设置、探究内容的选择等多次强化学生的守恒意识。又如研究物质性质的方法，高中必修1中“碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较”研究物质性质的一般方法。即①观察外观；②观察水溶性，检验水溶液的酸碱性；③热稳定性；④根据物质的组成、判断物质所属类别，推测其性质，并设计实验进行验证；在后续学习的“二氧化硫的性质”的探究中可补充⑤；根据组成元素的化合价，判断其氧化还原性，推测其性质，并设计实验进行验证；选修《实验化学》中，要求学生设计实验方案“以废铁屑为原料制备硫酸亚铁晶体”。实践证明，分层次实施化学学科思想和方法的培养对学生学科素养的提高有着良好的效果。

通过分析掌握化学学科思想和方法的能力要求，结合高中化学必修模块和选修模块的内容和能力要求，确定在各个单元可以培养的学科思想和方法。如《化学平衡》一章中，结合知识特点和要求，可以引导的学科思想有：整体性思想、联系思想、守恒思想、极限思想、动态平衡思想、构建模型的思想等；可以引导的学科方法有：矛盾分析方法、两点论和重点论、实验、观察、分析、比较、分类、归纳、演绎、图像法、模型法、推理法、守恒法、终态法、假设法、等效法等。通过设置教学情景、探究化学学科思想和方法的内涵，可以使学生对学科思想和方法的理解更加深刻，提高教学效果。

学科思想和方法属于程序性知识，培养化学学科思想和方法。更多地需要通过探究性教学来实施。培养学生学科思想和方法的过程也是探究活动的过程。一方面教师要给学生提供必要的指导与帮助，使学生明确探究的目的、方向和方法；另一方面学科思想和方法的教学必须结合具体的化学知识，选择合适的教学素材。教学中创设问题情景。引导学生按一定的时间顺序和空间顺序进行有序探究，设计合理的探究形式、运用恰当的探究手段，积极主动地探究。教师结合课堂教学实践、校本教研进行课例研究，在活动中感悟学科思想和领悟学科方法。通过案例分析、课堂实践，根据学生的接受和理解程度，对探究内容、目标、问题设置、探究技术等各要素进行分析。提高探究性教学的适切性。

培养化学学科思想和方法是学生有效学习的需要，是培养创新精神的需要。化学新课程提出知识与技能、过程与方法、态度情感与价值观的学习目标，提出了探究性教学和培养化学学科思想和方法的要求。化学学科思想和方法能有效增强学生发现问题、解决问题的能力，为学生策略性知识的建构创设条件。