培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，從關(guān)注好奇心開始

周偉明

好奇心是個體對新異和未知事物想知的傾向，是個體重要的內(nèi)部動機(jī)之一，是重要的人格特征。國內(nèi)外好奇心的理論研究在不斷深入中，有研究認(rèn)為當(dāng)人們感到好奇時，腦中的化學(xué)物質(zhì)會發(fā)生變化，促進(jìn)人們學(xué)習(xí)和記憶信息?！读x務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》課程目標(biāo)明確指出要使學(xué)生“保持和增強(qiáng)對生活和自然界中化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲望，發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣”。于是，我在化學(xué)教學(xué)中把激發(fā)學(xué)生的好奇心作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要起點。探索好奇心驅(qū)動下的教學(xué)策略，對提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，啟迪學(xué)生科學(xué)思維，提高教學(xué)質(zhì)量有積極的促進(jìn)作用。

一、創(chuàng)造良好學(xué)習(xí)氛圍，呵護(hù)學(xué)生的好奇心

每個孩子都對大自然的奧秘產(chǎn)生過好奇心。5歲的愛因斯坦面對羅盤中細(xì)細(xì)的小磁針總是指著北邊困惑不解：這根針的四周什么也沒有，是什么力量推著它指向北邊呢？67歲時，愛因斯坦仍然為童年時的“羅盤經(jīng)歷”感慨萬千。正是這顆好奇心，成就了一位偉大的科學(xué)家。同樣，在化學(xué)教學(xué)中，學(xué)生對千奇百怪的物質(zhì)和化學(xué)現(xiàn)象無不充滿好奇，這是與生俱來的。澄清無色的石灰水通入二氧化碳后會變得乳白渾濁;柔軟的橡皮球放入液態(tài)氮中會變得又脆又硬;光亮銀白的鐵片放入藍(lán)色硫酸銅溶液中取出后會附著紅色的物質(zhì);木炭投入盛有紅棕色二氧化氮的集氣瓶中，紅棕色會消失……學(xué)生會被這些魔術(shù)般的變化深深吸引，產(chǎn)生各種奇思妙想。教師要小心地呵護(hù)學(xué)生的好奇心，因勢利導(dǎo)，讓無比珍貴的好奇心的種子生根發(fā)芽。

在教學(xué)中，教師要以學(xué)生為中心，構(gòu)建民主和諧的課堂，努力營造輕松、愉悅的學(xué)習(xí)氛圍，鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑，勇敢地表達(dá)自己的見解。我經(jīng)常教導(dǎo)學(xué)生：“說給別人聽是最好的學(xué)習(xí)方法，課堂探討交流不是發(fā)射衛(wèi)星或太空航天器對接，無須萬無一失，拿不準(zhǔn)，猜也行，‘能猜‘會猜‘敢猜也是本事?！睘榇龠M(jìn)學(xué)生積極思考與活躍發(fā)言，我一直實施過程性評價，把課堂發(fā)言表現(xiàn)作為評價學(xué)生學(xué)業(yè)的重要方面。課堂上，教師要有“耐得住等待三分鐘”的性子，讓思維再飛一會兒，善于理解學(xué)生在回答問題過程中的思路和方向，捕捉學(xué)生思維的閃光點，及時給予鼓勵。當(dāng)學(xué)生有獨特的想法時，我都會走下講臺擊手掌鼓勵。我們要給予學(xué)生試錯、犯錯、糾錯的空間，不輕易否定任何一個學(xué)生的發(fā)言，只要學(xué)生開口就好，即使回答錯誤，也會對其他同學(xué)的思維有所啟發(fā)。有不同觀點或不同表達(dá)方式的出現(xiàn)，學(xué)生才能學(xué)會比較和判斷。有時錯誤的答案更能激發(fā)其他同學(xué)的思考和討論。學(xué)生的思維缺陷暴露出來，更有利于教師給出相應(yīng)指導(dǎo)。如果學(xué)生的表現(xiàn)不能得到教師的及時反饋與鼓勵，或者學(xué)習(xí)中不敢想、不敢說，怕說出來遭到否定或恥笑，那么他們學(xué)習(xí)化學(xué)的好奇心就會慢慢消失，好奇心的幼苗就會逐漸枯萎。

我認(rèn)為有好奇心的教師，才能培養(yǎng)有好奇心的學(xué)生。教師風(fēng)趣幽默、個性鮮明，有廣闊的知識背景和深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)，適時關(guān)注化學(xué)科技前沿，對所教知識充滿激情，對學(xué)生獨立思考充滿期待和驚喜，都潛移默化地影響著學(xué)生?；瘜W(xué)教師猶如科學(xué)世界派給學(xué)生的代表，當(dāng)我讓錐形瓶中的溶液隨著手的搖動變換不同顏色時，當(dāng)我用玻璃棒劃過酒精燈使其點燃時，當(dāng)我點爆充滿氫氣的肥皂泡時，當(dāng)我做出模擬鎂、鋅、鐵、銅四種金屬與酸反應(yīng)的表情包時，當(dāng)我彈著吉他唱著化合價之歌時，當(dāng)我吟誦著白居易的《賣炭翁》、于謙的《石灰吟》中的詩句時，學(xué)生都睜大眼睛，瞬間產(chǎn)生了好奇心，化學(xué)之美盡在其中。如果教師在教學(xué)中照本宣科，讓學(xué)生死記硬背，大量做題，那么學(xué)生就會對所學(xué)知識喪失興趣，好奇心也會逐漸消失殆盡。

二、精心設(shè)計教學(xué)，點燃學(xué)生的好奇心

1.引入化學(xué)故事，點燃學(xué)生好奇心

學(xué)生永遠(yuǎn)對故事感興趣。古埃及胡夫國王的廚師在盛大宴會中偶然發(fā)現(xiàn)爐灰和羊油混合具有去污功效，使得人類最早的“肥皂”誕生;第一次世界大戰(zhàn)戰(zhàn)場上一只豬為了躲避刺鼻的毒氣，將嘴巴埋在泥土里，疏松的土壤顆粒吸附了空氣中的毒氣，受此啟發(fā)，科學(xué)家制出了最初的防毒面具;一百多年前南美樹林里考察地形的科學(xué)家目睹了一只紅褐色的放屁蟲面對大犰狳的侵犯，撅起屁股快速噴出一團(tuán)團(tuán)滾燙白霧射向“敵人”，解剖放屁蟲后，發(fā)現(xiàn)是它腹中擠出的兩種液體迅速反應(yīng)生成有毒的物質(zhì)和水蒸氣，由此人類發(fā)明了泡沫滅火器;英國科學(xué)家波義耳從紫羅蘭花變色的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)了酸堿指示劑……這些閃耀著好奇心光輝的化學(xué)發(fā)明故事，對學(xué)生的好奇心就是很好的激勵和滋養(yǎng)。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，我給學(xué)生講杜康父子釀酒造醋的傳說;拉瓦錫天才般的科學(xué)實驗及不幸遭遇;門捷列夫玩撲克牌和元素周期律的發(fā)現(xiàn);化工泰斗侯德榜的求學(xué)經(jīng)歷和聯(lián)合制堿法;屠呦呦研制青蒿素及其意義;更少不了諾貝爾的傳奇人生及一年一度的諾貝爾化學(xué)獎情況。許多內(nèi)容我精心制成PPT給學(xué)生講述。它們雖然不都是考試內(nèi)容，但均為化學(xué)的一部分，蘊含著廣泛深刻的化學(xué)知識，展現(xiàn)了化學(xué)家精深的思維過程和可貴的探索精神。這些故事生動有趣，是引發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈好奇心的良好素材。

2.精心設(shè)計問題，點燃學(xué)生好奇心

課堂提問是藝術(shù)性極強(qiáng)的有效教學(xué)手段之一，好的問題也是激發(fā)學(xué)生好奇心的藥劑。問題能抓住學(xué)生的思維，使其產(chǎn)生懷疑、困惑、探索的心理狀態(tài)。教學(xué)中，教師可以使用“拋磚引玉式”提問法，拋出線索思路，用“辯論”和“質(zhì)疑”的方法引發(fā)思維的碰撞。如教學(xué)時，我取出月餅包裝袋里的“脫氧劑”，問學(xué)生是什么物質(zhì)？有的說是生石灰，因為生石灰可作為干燥劑;有的說不是生石灰，生石灰是白色的，而此物質(zhì)呈黑色粉末狀。按學(xué)生的設(shè)想檢驗發(fā)現(xiàn)的確不是生石灰，也不是氫氧化鈣或碳酸鈣，用磁鐵吸引并加入稀鹽酸進(jìn)行實驗后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)是鐵粉。我又問為什么鐵粉能延長月餅的保質(zhì)期？學(xué)生聯(lián)系鐵生銹的知識終于弄清緣由。教師也可以使用“橋梁式”提問法，即問題作為知識間相通的橋梁和觸發(fā)思維的引信，引導(dǎo)學(xué)生回想相關(guān)的舊知識，在理解中產(chǎn)生對比，找出兩者之間的相同點和不同點。如二氧化碳?xì)怏w通入澄清石灰水和氫氧化鈉溶液中都發(fā)生了反應(yīng)，為什么只有前者會變渾濁？學(xué)生對比并回顧溶解性的知識就理解“變渾濁”是怎么回事。教師還可以使用“擴(kuò)展式”提問法，讓問題帶動問題，使知識由點擴(kuò)展成面。如我讓學(xué)生觀察并描述鋅和稀硫酸溶液的反應(yīng)現(xiàn)象，并寫出反應(yīng)方程式，然后思考下列問題：生成的硫酸鋅在哪里？怎么才能得到硫酸鋅固體？反應(yīng)前后試管中的物質(zhì)質(zhì)量有什么變化？為什么會有這樣的變化？實驗結(jié)束后，試管中除了有硫酸鋅和水之外還有硫酸嗎？怎么檢驗里面還有硫酸呢？教師還可以利用學(xué)生提出的問題，鼓勵學(xué)生探究。如在教學(xué)相對原子質(zhì)量時，有學(xué)生提出為什么要以碳原子的質(zhì)量的十二分之一為標(biāo)準(zhǔn)？而不是氫原子或氧原子？雖然問題超出了學(xué)生所學(xué)范圍，但我并沒有敷衍也沒有貿(mào)然解答，而是請學(xué)生課后通過網(wǎng)絡(luò)或書籍找答案。學(xué)生表現(xiàn)很積極，最后我在他們交流討論的基礎(chǔ)上，通過淺顯易懂的歸納讓其有所了解。

3.巧用化學(xué)實驗，點燃學(xué)生好奇心

學(xué)生都很喜歡做實驗，于是我根據(jù)教學(xué)內(nèi)容補(bǔ)充了大量實驗。學(xué)習(xí)合金的知識時，我向?qū)W生展示了兩塊銅片，設(shè)置懸念宣布要把它們分別變成“銀”和“金”。學(xué)生議論紛紛表示懷疑。隨即我把銅片放入含有鋅粉的堿性溶液中加熱片刻，取出的銅片變成了光亮的銀白色，即變成了“銀”。我又把其中一塊放在酒精燈火焰上加熱，銀白色的金屬變成了金黃色，即變成了“金”。面對變成的“金”和“銀”，學(xué)生驚愕不已，將信將疑，又一時找不到否定的理由。我接著引導(dǎo)學(xué)生利用化學(xué)反應(yīng)前后元素不變的知識進(jìn)行分析，并解釋所謂的“銀”是銅的表面鍍了一層鋅，所謂的“金”是銅和鋅熔合而成的合金黃銅，并用制得的黃銅與銅相互刻畫比較硬度。我通過實驗讓學(xué)生感受金屬制成合金的變化過程，增強(qiáng)了學(xué)生對合金知識的探究興趣。實驗?zāi)芗て饘W(xué)生強(qiáng)烈的好奇心，促使學(xué)生主動觀察思考，誘發(fā)他們了解物質(zhì)世界的欲望。

三、創(chuàng)設(shè)探究情境，滿足學(xué)生的好奇心

1.編排化學(xué)情景劇，滿足學(xué)生好奇心

在教學(xué)“燃燒和滅火”一課時，我提前與學(xué)生商量編排化學(xué)情景劇《滅火明星》，讓學(xué)生采用擬人方式扮演不同的滅火器，向同學(xué)們展示“自己”的滅火原理和適用范圍。學(xué)生興趣盎然，認(rèn)真查閱資料、討論編排劇情、設(shè)計臺詞、制作道具、選取角色，課上的精彩表演賺足了同學(xué)們的眼球。在教學(xué)“金屬材料”時，我指導(dǎo)學(xué)生扮作金、銀、銅、鐵等不同金屬，表演情景劇《金屬選國王》，學(xué)生在陣陣笑聲中縮短了與金屬的距離。學(xué)生編制的情景劇《勇敢的水》，表現(xiàn)了水分子在受熱或低溫下的英勇頑強(qiáng)，在電解中其構(gòu)成原子的“離別”與“重聚”，在氫氣燃燒中的“重生”等，生動地演繹了化學(xué)反應(yīng)的微觀本質(zhì)。

2.真實情境體驗，滿足學(xué)生好奇心

創(chuàng)設(shè)一種真實的探究情境，學(xué)生在動手動腦過程中，獲得汲取知識的樂趣，能極大滿足自己的好奇心。在教學(xué)中，我積極指導(dǎo)學(xué)生自制簡易凈水器、自制汽水、自制酸堿指示劑，指導(dǎo)學(xué)生做“本地雨水pH測定”實驗，探究本地酸雨情況。在制作葉脈書簽時，學(xué)生通過比較發(fā)現(xiàn)了云南山茶的葉子制作的書簽相對較好，并與生物學(xué)知識相聯(lián)系。在帶領(lǐng)學(xué)生到池塘收集沼氣時，學(xué)生發(fā)現(xiàn)雖然都是排水集氣法，但跟實驗室收集氣體不同，沼氣不是從固定的點冒出，且不連續(xù)均勻，并討論改進(jìn)器具找到了快速收集方法。我還將化學(xué)實驗室布置成學(xué)科教室，里面有化學(xué)家及其成就的圖片，有學(xué)生親手制作的各種分子模型，有可以隨便翻看的《水知道答案》《元素的盛宴》《美麗的化學(xué)反應(yīng)》等大量化學(xué)類圖書，成為學(xué)生開闊眼界的樂園。我還利用身邊的資源，帶領(lǐng)學(xué)生參觀本地的香醋廠，了解釀醋的流程及其中的化學(xué)反應(yīng);參觀污水處理廠，了解本地污水的來源及治理措施;參觀煉鐵廠，了解鋼鐵的冶煉流程;參觀祿豐恐龍化石科普展示教育基地，了解化石的成分和保存措施;參觀服裝干洗店，了解不同溶劑的特點……這些活動聯(lián)系社會實際，貼近學(xué)生生活，增長見識，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和對自然與社會的責(zé)任感。

教學(xué)其實就是師生的一場精神之旅。教師應(yīng)在這段“旅程”中，盡量讓學(xué)生看到沿途的好風(fēng)景，盡力給學(xué)生帶來驚喜，讓學(xué)生有一些出乎意料的體驗，收獲一些新的東西。教師只有使學(xué)生擁有一顆好奇心，才能真正提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

◇責(zé)任編輯 邱 艷◇