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化学教学改革与化学教学改革与科学素质培养之我见科学素质培养之我见清华大学化学系清华大学化学系 宋心琦宋心琦 （100084100084）e-mail 应试教育必不可取割裂了学科知识体系的内在系统性，割裂了学科知识体系的内在系统性，对可持续发展极为有害对可持续发展极为有害使学生能力结构严重失调使学生能力结构严重失调对学生品德（诚信）有可能造成损对学生品德（诚信）有可能造成损害害有违有违“十年树木，百年树人十年树木，百年树人”的教的教育目标育目标 一一 教育理念问题教育理念问题对“以学生为本”的认识从从学学生生是是某某种种专专业业人人才才的的“毛毛坯坯”到到具有独立人格的公民具有独立人格的公民教教师师在在教教学学工工作作中中应应当当把把握握的的“感感觉觉”：园丁还是泥土？：园丁还是泥土？教教学学目目标标从从着着眼眼于于少少数数“拔拔尖尖人人才才”到绝大多数学生的素质到绝大多数学生的素质公民受教育是权利还是义务？公民受教育是权利还是义务？二 国家与社会的可持续发展 需要什么样的人才高素质的公民高素质的公民高水平的科技人员高水平的科技人员优秀的企业经营管理人员优秀的企业经营管理人员高水平的政治领导干部高水平的政治领导干部其它领域（文学、艺术、体育、其它领域（文学、艺术、体育、人文与社会科学等）的人才人文与社会科学等）的人才 社会所需人才的多样性要求教育与教社会所需人才的多样性要求教育与教学过程和目标的多样性学过程和目标的多样性 三 如何正确评价我国 基础教育的质量“和和外外国国学学生生相相比比，我我国国学学生生的的基基础础扎扎实。因此基础教育是成功的实。因此基础教育是成功的”田单赛马故事的启示田单赛马故事的启示“和和外外国国学学生生相相比比，我我国国学学生生的的基基础础更更扎实，只是创新能力较差而已扎实，只是创新能力较差而已”两个值得讨论的认识误区一位清华化学系三年级学生的体会一位清华化学系三年级学生的体会路涌祥院长再创新工程验收会上的讲话路涌祥院长再创新工程验收会上的讲话高中课标为什么设计为模块形式高中课标为什么设计为模块形式基础模块的任务基础模块的任务选修模块的设计和它们的特选修模块的设计和它们的特点点学生的化学基础是否削弱了学生的化学基础是否削弱了如何理解终身学习和可持续如何理解终身学习和可持续发展发展四 关于“基础性和时代性”的关系 例如：例如：对原子的认识，元素的具体知识；对原子的认识，元素的具体知识；外语教学重点的改变；外语教学重点的改变；投影几何课程的消失；投影几何课程的消失；计算技术功能的变化计算技术功能的变化 1.学科基础的陈述方式和教育价值 是可变的四四 关于关于“基础性和时代性基础性和时代性”的关的关系系与学科的发展现况和趋势的关系与学科的发展现况和趋势的关系 真真正正体体现现贴贴近近生生活活、贴贴近近社社会会，可可 持续发展和终身学习的理念持续发展和终身学习的理念与社会的发展现况和趋势的关系与社会的发展现况和趋势的关系 京剧演变的启示京剧演变的启示2.课程内容与呈现方式的改变问题课程内容与呈现方式的改变问题 五 教育目标问题知识技能知识技能过程方法过程方法情感态度价值观情感态度价值观六 科学素养问题是科学教育 的核心两种学习理论两种学习理论“蚂蚁的智慧蚂蚁的智慧”非智力因素不可忽视非智力因素不可忽视并非寓言的寓言并非寓言的寓言科学史教育中的问题科学史教育中的问题七 探究性学习仍然是教改的突破口 科学探究活动中最重要的阶段是什么？科学探究活动中最重要的阶段是什么？观察（观察是一种习惯，也是一种能力）观察（观察是一种习惯，也是一种能力）测量测量 记录记录提出理论或假设（归纳法）提出理论或假设（归纳法）验证并找出理论或假设中的不确定性验证并找出理论或假设中的不确定性 1.Pimental教授的科学素养观与方案 （812岁）简介 2.介绍一个培养方案 3.一套值得推荐的书4 4。不仅限于实验探究，思考、求。不仅限于实验探究，思考、求证；再思考、再求证也是一种探证；再思考、再求证也是一种探究性学习活动究性学习活动5 5。应当注意的问题。应当注意的问题 着重于科学方法和科学精神的培着重于科学方法和科学精神的培养养尊重学生的兴趣，符合学生的认尊重学生的兴趣，符合学生的认知水平知水平 教师的作用教师的作用 *帮助学生把握探究问题的难度和范帮助学生把握探究问题的难度和范围围 *引导学生按照科学探究的步骤有序引导学生按照科学探究的步骤有序地前进地前进 *关心初学者在探究时容易出现的普关心初学者在探究时容易出现的普遍问题，如安全、数据和信息的质遍问题，如安全、数据和信息的质量、综合和分析中的遗漏、无序的量、综合和分析中的遗漏、无序的工作方式、合理的评价等工作方式、合理的评价等可供参考的问题阿伏伽德罗常数或有机酸阿伏伽德罗常数或有机酸“分子分子体积体积”的测定的测定影响熱敏纸变色与褪色速率的因影响熱敏纸变色与褪色速率的因素素玻璃的玻璃的“酸碱性酸碱性”市售可降解塑料的探究市售可降解塑料的探究硫酸硫酸“失去失去”氧化性的浓度范围氧化性的浓度范围可供参考的问题物质对红色激光的吸收能力的比物质对红色激光的吸收能力的比较较不同来源的绿叶所含叶绿素成分不同来源的绿叶所含叶绿素成分的比较的比较不同季节同种植物的绿叶所含叶不同季节同种植物的绿叶所含叶绿素成分的比较绿素成分的比较混合物组成和性质间的关系混合物组成和性质间的关系八 素质教育任重而道远1.由一堂小学英语课引发的思考由一堂小学英语课引发的思考2.由一章科学教材课引发的思考由一章科学教材课引发的思考3.学科综合问题学科综合问题4.一次关于蜘蛛的讨论引发的联想一次关于蜘蛛的讨论引发的联想5.由一堂初中化学示范课引发的思由一堂初中化学示范课引发的思考考由一堂关于盐酸的公开课由一堂关于盐酸的公开课所想到的问题所想到的问题为什么要探究盐酸的这些性质，它为什么要探究盐酸的这些性质，它在解决化学或生产实际问题时起什在解决化学或生产实际问题时起什么作用？么作用？酸的化学中最重要的概念和事实是酸的化学中最重要的概念和事实是什么？一般现象是什么，和什么因什么？一般现象是什么，和什么因素有关？素有关？为什么家用清洗剂中多选用盐酸？为什么家用清洗剂中多选用盐酸？酸的腐蚀性都表现在哪些方面？酸的腐蚀性都表现在哪些方面？九 向法拉第学习些什么拉法第在拉法第在圣诞科学讲座圣诞科学讲座中以蜡烛的故事为题，成功中以蜡烛的故事为题，成功地进行了地进行了6 6次连续讲座。次连续讲座。1 1用最常见的自然现象与事物来用最常见的自然现象与事物来引导公众进入自然哲学之门引导公众进入自然哲学之门2 2。尽量避免用生僻的科学术语。尽量避免用生僻的科学术语九 向法拉第学习些什么3。潜移默化地进行热爱科学的教潜移默化地进行热爱科学的教育。育。“蜡烛的火焰能把暗处照亮，蜡烛的火焰能把暗处照亮，而金刚石的璀璨在没有火焰照亮而金刚石的璀璨在没有火焰照亮时却什么都没有时却什么都没有”4 4。在讲到华丽的色彩和像长笛一。在讲到华丽的色彩和像长笛一样的蜡烛时，样的蜡烛时，“不要做美丽的奴不要做美丽的奴隶隶”;“所有这些知识才是有意义所有这些知识才是有意义的，而美丽并没有什么用处的，而美丽并没有什么用处”九 向法拉第学习些什么5。“在任何环境下，绝不要在任何环境下，绝不要落后于你的时间，这对我落后于你的时间，这对我来说是一个教训。应当更来说是一个教训。应当更加牢固地去把握事物的哲加牢固地去把握事物的哲学，而不是把过多的时间学，而不是把过多的时间用于这些解释用于这些解释”20世纪化学留下的悬念世纪化学留下的悬念稀有气体化合物的合成稀有气体化合物的合成 化合价理论和惰气结构理论？化合价理论和惰气结构理论？高温超导陶瓷的合成高温超导陶瓷的合成 固态无机物质导电机制？固态无机物质导电机制？C60与无机富勒烯的合成与无机富勒烯的合成 弯曲键理论和晶体缺陷理论弯曲键理论和晶体缺陷理论20世纪化学留下的悬念世纪化学留下的悬念组合化学的应用成功组合化学的应用成功 经典的反应通道理论受到经典的反应通道理论受到质疑质疑超分子化合物的普遍存在超分子化合物的普遍存在 分子间作用力与决定分子分子间作用力与决定分子识别过程的信息是什么？识别过程的信息是什么？20世纪化学留下的悬念世纪化学留下的悬念金属有机复分解反应、自由基反金属有机复分解反应、自由基反应中的应中的“一锅法一锅法”工艺工艺(包括序包括序列合成和平行合成等列合成和平行合成等)的启示的启示 参见参见大学化学大学化学2003 3 p13 2003 3 p13 吴毓林文：吴毓林文：新世纪有机化学与可持续发展的一些思考新世纪有机化学与可持续发展的一些思考 有机反应机理遭遇挑战有机反应机理遭遇挑战有机大环分子的光化学合成有机大环分子的光化学合成 有效碰撞模型的普适性？有效碰撞模型的普适性？其它铑催化串联反应铑催化串联反应（一锅法）（一锅法）结束语结束语化学是一门极具挑战性的学化学是一门极具挑战性的学科科化学的研究重点不仅限于合化学的研究重点不仅限于合成和分析成和分析化学的研究对象包括了从单化学的研究对象包括了从单个原子分子到摩尔量级的各个原子分子到摩尔量级的各类体系类体系结束语结束语化学的研究方法和手段包化学的研究方法和手段包括了实验和理论研究两个括了实验和理论研究两个方面方面化学的发展迫切需要高水化学的发展迫切需要高水平的青年化学家；化学教平的青年化学家；化学教育的传统模式迫切需要改育的传统模式迫切需要改变变谢谢大家！