李金鑫
價值,作為哲學(xué)術(shù)語,在時空領(lǐng)域里,表示事物能夠滿足人的某種需要的供求關(guān)系,或人賦予物有用性的社會存在。教育是達成人生最高目標、實現(xiàn)人生最高價值的基礎(chǔ)工程,價值追求是學(xué)科教學(xué)活動的重要內(nèi)驅(qū)力,也就是說化學(xué)教學(xué)價值是我們進行化學(xué)教學(xué)活動的內(nèi)驅(qū)力,是化學(xué)理論與實踐教學(xué)的基礎(chǔ)。
一、化學(xué)教學(xué)價值
新課程改革使所有的教育活動要圍繞體現(xiàn)學(xué)生主動認知、健康發(fā)展的核心價值而進行。化學(xué)教育價值在于其能夠奠定學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)基礎(chǔ),形成基本的化學(xué)觀念,提供化學(xué)學(xué)科獨特的認識物質(zhì)世界的視角與完善“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”等化學(xué)思維結(jié)構(gòu)。但是,在傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)領(lǐng)域中,大部分教師對化學(xué)教學(xué)價值的認識還停留在“傳遞化學(xué)知識”上,部分教師雖然已經(jīng)關(guān)注到學(xué)生技能與技巧的發(fā)展,但大多為點綴。在教學(xué)實踐中,教師奉行的價值觀與理想中的教學(xué)價值觀并不一致,相去甚遠。因此,我們要想轉(zhuǎn)變教學(xué)價值觀,就要在化學(xué)教學(xué)實踐中不斷摸索、發(fā)展與完善。
二、“功能高分子材料”的化學(xué)教學(xué)價值
“功能高分子材料”是人教版高中化學(xué)選修5第五章第三節(jié)的內(nèi)容,是高中“有機化學(xué)”的最后一節(jié)內(nèi)容。在傳統(tǒng)教學(xué)中,我們會把這節(jié)課當作科普內(nèi)容介紹給學(xué)生或安排學(xué)生自學(xué)。然而,經(jīng)過深入分析教材,我們就會發(fā)現(xiàn),這節(jié)容易被忽視的課,從各個方面都蘊含著可實現(xiàn)的化學(xué)教學(xué)價值。功能高分子材料與學(xué)生的生產(chǎn)生活實際、高科技材料發(fā)展有著緊密的關(guān)系,能夠深層次地體現(xiàn)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的化學(xué)思維結(jié)構(gòu),運用宏觀與微觀視角解決本節(jié)教學(xué)相關(guān)問題,能讓學(xué)生體驗有機化學(xué)原理在解決實際問題中的重要作用。如何才能在教學(xué)實踐中實現(xiàn)化學(xué)的教學(xué)價值,我結(jié)合“功能高分子材料”的教學(xué)實例,將具體分析如何在新課程改革的教學(xué)實踐中實現(xiàn)化學(xué)教學(xué)價值。
1.奠定科學(xué)素養(yǎng)基礎(chǔ),形成基本的化學(xué)觀念
形成超越課堂的持久價值和遷移價值是化學(xué)學(xué)科具有強大生命力的體現(xiàn)?!陡咧谢瘜W(xué)新課程標準》強調(diào)從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等三個維度著手培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),在此基礎(chǔ)上形成基本的化學(xué)觀念,使之成為認識物質(zhì)世界、做出相關(guān)判斷的出發(fā)點與基本依據(jù)。這意味著化學(xué)教學(xué)不僅要提供給學(xué)生基本的化學(xué)知識、技能和方法,更重要的是要讓學(xué)生從化學(xué)視角去認識科學(xué)、技術(shù)、社會和生活,了解化學(xué)制品對人類的影響,形成如微粒觀、元素觀、分類觀、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)等基本的化學(xué)觀念,懂得運用化學(xué)知識去治理環(huán)境污染,合理地開發(fā)和利用化學(xué)資源,在面臨與化學(xué)有關(guān)的社會問題的挑戰(zhàn)時,做出更理智、更科學(xué)的決策。
圍繞“奠定科學(xué)素養(yǎng)基礎(chǔ)、形成基本的化學(xué)觀念”這一教學(xué)價值,我在“功能高分子材料”的教學(xué)過程中突出教學(xué)素材的選取和化學(xué)觀念的合理運用。
在引入環(huán)節(jié),我展示了功能高分子材料在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,從新材料的實際應(yīng)用出發(fā),讓學(xué)生了解功能高分子材料,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注高科技產(chǎn)品與生產(chǎn)生活的緊密聯(lián)系。隨后,我會問同學(xué)們這樣一個問題:在沙漠治理和抗旱保水的過程中,我們需要一種高吸水性材料,如何獲得?這就將學(xué)生置身于解決實際問題的環(huán)境中,面對與化學(xué)有關(guān)的社會問題的挑戰(zhàn),引導(dǎo)學(xué)生去探求化學(xué)知識的實際應(yīng)用價值,引發(fā)他們進行創(chuàng)新性思考。
為了解決這個問題,我讓同學(xué)們說說生活中常見的吸水性物質(zhì)有哪些?之后,我會從他們都熟知的物質(zhì)——棉花入手,分析其性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特點,引發(fā)學(xué)生有針對性的思考和研究,從而在明確其結(jié)構(gòu)特點與性質(zhì)關(guān)系的基礎(chǔ)上,對棉花的結(jié)構(gòu)按需進行改造,合成能夠解決沙漠問題的高吸水性材料——聚丙烯酸鈉。所有的教學(xué)環(huán)節(jié)都在培養(yǎng)當學(xué)生面臨與化學(xué)有關(guān)問題的挑戰(zhàn)時有運用化學(xué)研究的一般思路做出科學(xué)決策的能力。
在我們完成探究高吸水性材料的性質(zhì)之后,我又以尿不濕為例拓展高吸水性材料的重要應(yīng)用,從應(yīng)用和結(jié)構(gòu)的角度比較聚丙烯酸鈉與聚丙烯酰胺性質(zhì)的異同,培養(yǎng)學(xué)生從化學(xué)視角分析生活中常見物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的異同,鞏固學(xué)生已有的基本認識和觀念,培養(yǎng)學(xué)生觀察、對比和分析等科研能力。
這部分教學(xué)材料的選取始終突出化學(xué)的教學(xué)價值,圍繞奠定學(xué)生化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)基礎(chǔ)的要求,將化學(xué)課堂教學(xué)與學(xué)生生活體驗、高新科技發(fā)展緊密聯(lián)系在一起,將各種素材在有機合成思想的指導(dǎo)下合理安排,落實官能團性質(zhì)、有機合成思路等化學(xué)知識,幫助學(xué)生主動建立并鞏固化學(xué)觀念,引發(fā)學(xué)生對化學(xué)與社會、科技的主動關(guān)注與思考,嘗試運用化學(xué)知識解決現(xiàn)實世界的問題。
2.提供化學(xué)學(xué)科獨特的認識物質(zhì)世界的視角
微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)的關(guān)系是認識客觀世界的一個思想方法,是化學(xué)不同于其他學(xué)科的最具特征的思維方式?;瘜W(xué)的基本特點是在分子水平上研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)和變化,在微觀層面揭示事物一般的、本質(zhì)的與深層次的特征與聯(lián)系,因此,化學(xué)能幫助學(xué)生從宏觀與微觀視角認識物質(zhì)及其運動,使他們的認識得以升華。
“功能高分子材料”一課的教學(xué)實踐源于學(xué)生的生活經(jīng)驗,我們可以從宏觀層面研究天然吸水性材料——棉花的宏觀性質(zhì)和外部特征,探究棉花具有一定吸水性和保水能力的原因。在這個過程中,學(xué)生能夠在問題的驅(qū)動下主動地分析棉花纖維素分子的功能基團和分子骨架,自覺從微觀層面研究分子物質(zhì)的組成。結(jié)合素材分析微觀結(jié)構(gòu),我們會進一步思考并討論如何通過改變結(jié)構(gòu),增強棉花的吸水能力和保水能力,進而獲得強吸水性和強保水能力的高吸水性材料,從微觀分析進入到宏觀觀察,進而探究聚丙烯酸鈉的性質(zhì)和特征。
3.完善“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”的化學(xué)思維結(jié)構(gòu)
化學(xué)研究既重視觀察與操作,又突出化學(xué)思維,從實現(xiàn)化學(xué)教學(xué)價值的角度看,建立并完善“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”的化學(xué)思維結(jié)構(gòu)是化學(xué)教學(xué)的一個核心任務(wù)。化學(xué)教學(xué)需要喚起學(xué)生主動進行科學(xué)探索的意識,更要優(yōu)化學(xué)生的科學(xué)思維結(jié)構(gòu)。
“功能高分子材料”一課通過改造和修飾功能基或分子骨架,合成所需要的功能高分子,將“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的體現(xiàn)從靜態(tài)結(jié)論轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)過程,讓學(xué)生從被動地接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃舆\用化學(xué)觀念。從完善“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”的化學(xué)思維結(jié)構(gòu)視角出發(fā),我們通過對高吸水性樹脂的合成分析,遵循材料科技發(fā)展的路徑,從天然材料中得到啟發(fā),通過引入功能基團和改造分子骨架,得到高性能材料,從結(jié)構(gòu)角度認識性質(zhì),進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,實現(xiàn)性能優(yōu)化,最終形成合成功能高分子材料的一般思路。例如,我會從學(xué)生熟知的天然吸水性材料——棉花開始,探究它的吸水性和保水性,分析哪些分子結(jié)構(gòu)特點會影響棉花的性質(zhì),認識纖維素分子的分子骨架和功能基團與棉花吸水性、保水性的關(guān)系。因為棉花的性質(zhì)特點不能滿足沙漠治理的需要,如何在了解棉花的結(jié)構(gòu)后合成高吸水性材料?我會讓學(xué)生從纖維素分子的結(jié)構(gòu)入手,改造分子結(jié)構(gòu),通過對分子骨架的改造和功能基團的修飾,設(shè)計出合成高吸水性材料的路線,合成聚丙烯酸鈉,通過實驗驗證其性質(zhì),反映物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。
化學(xué)課程把形成學(xué)生主動、健康發(fā)展的意識與能力作為其實施的核心價值,因此,我們要在化學(xué)教學(xué)活動中,選取教學(xué)素材、設(shè)計探究活動、安排教學(xué)程序,完成化學(xué)教學(xué)的真正任務(wù),實現(xiàn)化學(xué)教學(xué)的價值。
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(作者單位:北京市回民學(xué)校)
(責任編輯:孫建輝)