論高中化學(xué)教學(xué)中的“科學(xué)認(rèn)識過程方法”

陳金春

[摘要]科學(xué)認(rèn)識過程是化學(xué)研究與學(xué)習(xí)的重要過程，以材料的獲得、加工與描述為內(nèi)容的科學(xué)認(rèn)識過程方法，是高中化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)之一。材料的獲取方法是科學(xué)認(rèn)識過程方法的基礎(chǔ)，材料的加工方法是科學(xué)認(rèn)識過程方法的核心，材料加工之后的描述，是科學(xué)認(rèn)識過程方法的概括。

[關(guān)鍵詞]高中化學(xué)；科學(xué)認(rèn)識過程方法；材料

[中圖分類號]G633.8 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1674-6058（2017）23-0067-01

無論是傳統(tǒng)教學(xué)中，還是在課程改革以及核心素養(yǎng)的培養(yǎng)中，科學(xué)方法及其體系在高中化學(xué)教學(xué)中都有著十分重要的地位。高中化學(xué)教學(xué)中，科學(xué)方法的教育具有層次性，通常認(rèn)為其具有科學(xué)認(rèn)識的一般過程與過程方法兩個層面——“化學(xué)教育中科學(xué)方法教育的目標(biāo)包括科學(xué)認(rèn)識的一般過程和科學(xué)認(rèn)識過程的方法兩個層面”。因此，高中化學(xué)教師研究科學(xué)方法的教育，也需要從這兩個層面來進(jìn)行。對于一般認(rèn)識，通常論述較多，本文側(cè)重于對科學(xué)研究視角下的“科學(xué)認(rèn)識過程方法”進(jìn)行闡述。

一、材料的獲取方法——科學(xué)認(rèn)識過程方法的基礎(chǔ)

化學(xué)研究作為一個科學(xué)認(rèn)識的過程，其基礎(chǔ)是研究材料的收集，化學(xué)教學(xué)也不例外。高中化學(xué)教學(xué)過程中如何獲取材料呢？通常認(rèn)為有兩個思路：

一是直接獲取。直接獲取研究材料的方法就是觀察與實(shí)驗(yàn)。在高中化學(xué)教學(xué)中，很多實(shí)驗(yàn)的設(shè)計都基于一個基本的目的——讓學(xué)生觀察。例如，在研究金屬鈉的性質(zhì)時，教師常常將金屬鈉切開之后，讓學(xué)生觀察純凈的金屬鈉的顏色。學(xué)生通過比較就可以發(fā)現(xiàn)原來自己看到的“鈉”其實(shí)是其氧化物——這個看就是觀察，而這個觀察在某種程度上使學(xué)生的認(rèn)知出現(xiàn)了失衡，從而打開研究的思路。這些觀察就是學(xué)生獲取研究材料的過程，也是科學(xué)認(rèn)識過程的開始。

二是間接獲取。對于學(xué)生建構(gòu)化學(xué)知識而言，僅有觀察與實(shí)驗(yàn)這樣的直接信息通道是不夠的，還需要間接信息通道發(fā)揮作用。高中化學(xué)學(xué)習(xí)作為一個科學(xué)認(rèn)識的過程，常?？梢酝ㄟ^材料閱讀來豐富學(xué)生的認(rèn)知。目前，高中化學(xué)教材中設(shè)計了一些閱讀材料，而各類評價題中所運(yùn)用的情境，實(shí)際上也是學(xué)生獲得材料的一個途徑。如在化學(xué)污染與治理的相關(guān)知識的學(xué)習(xí)中，學(xué)生所接觸的材料通常就是社會當(dāng)中的一些實(shí)際事例，在對這些事例的研究中，學(xué)生可獲得一些研究材料。

二、材料的加工方法——科學(xué)認(rèn)識過程方法的核心

科學(xué)認(rèn)識的過程，就是獲取了材料之后再進(jìn)行加工的過程。高中化學(xué)教學(xué)中，常用的材料加工大致可以分為兩類：一類是非邏輯方法；另一類是邏輯方法。

非邏輯方法本身不是科學(xué)結(jié)論得出的有效方法，但卻是科學(xué)認(rèn)識過程不可缺少的方法，因?yàn)榭茖W(xué)常常是從直覺、猜想、假說、模型等開始的，正是研究者在獲得了研究材料之后，根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)與知識作出直覺性的判斷，才形成了科學(xué)認(rèn)識的基礎(chǔ)。如在鹵族元素性質(zhì)的教學(xué)中，學(xué)生在了解了相關(guān)的材料之后，可以獲得一個共性的認(rèn)識，那就是不同的鹵族元素，其原子結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出一定的相似性，即最外層電子的數(shù)目相同，且電子的層數(shù)與核電荷數(shù)表現(xiàn)出相同的遞變性。于是學(xué)生就自然猜想：如果鹵族元素單質(zhì)與氫氣反應(yīng)，那應(yīng)當(dāng)對應(yīng)著鹵族單質(zhì)的置換，從而初步判斷鹵族元素應(yīng)當(dāng)是一種活潑的非金屬元素，且核電荷數(shù)越多，鹵族元素的非金屬性就越弱。

盡管這樣的判斷還沒有經(jīng)由實(shí)驗(yàn)的證實(shí)，但這畢竟是一個相對有效的、能夠促進(jìn)學(xué)生更好地建構(gòu)化學(xué)知識的過程，其無論在化學(xué)研究中，還是在化學(xué)學(xué)習(xí)中，都是一個有價值的認(rèn)識過程。當(dāng)然，最終的化學(xué)知識體系的構(gòu)建，還是需要嚴(yán)密的論證的，而這就需要邏輯方法來發(fā)揮作用了。從方法的有效性的角度來看，分析與綜合、歸納與演繹、比較與分類等方法，都是既常用且有效的邏輯方法。高中化學(xué)教學(xué)中常常要對物質(zhì)進(jìn)行分類，這就是建立在比較基礎(chǔ)上的分類，其結(jié)果通常被認(rèn)為是合乎邏輯的、有效的。

顯然，這里的材料加工其實(shí)就是一種高水平的思維活動，而化學(xué)學(xué)習(xí)作為一種認(rèn)識過程，其最大價值就在于對化學(xué)現(xiàn)象的觀察（思維材料的獲得），對思維材料的加工，而加工的結(jié)果就會得出化學(xué)結(jié)論。

三、材料的描述方法——科學(xué)認(rèn)識過程方法的概括

材料的描述方法其實(shí)很簡單，就是用化學(xué)語言呈現(xiàn)整個科學(xué)認(rèn)識過程的結(jié)果，用化學(xué)語言準(zhǔn)確地描述對材料加工的結(jié)果。

例如，對元素周期律的描述，學(xué)生先獲得鹵族元素與堿金屬元素的相關(guān)知識，借助已經(jīng)獲得的對元素周期的認(rèn)識，去對更多的元素進(jìn)行分析，如對碳、氮、氧元素的相似性性質(zhì)的研究等，進(jìn)而將已有的對元素周期性的認(rèn)識上升為元素周期律。

總的來說，對材料的描述是科學(xué)認(rèn)識過程的總結(jié)性工作，是材料獲得與加工的言語體現(xiàn)，重在對化學(xué)語言的準(zhǔn)確理解與運(yùn)用，這需要在日常教學(xué)過程中跟學(xué)生強(qiáng)調(diào)化學(xué)語言的準(zhǔn)確性，限于篇幅，本文不再贅述。

（特約編輯溫簡）endprint