中学教育是基础教育,其任务是全面提高公民素质,培养德、智、体、美等全面发展的有理想、有道德、有文化、守纪律的社会主义事业的建设者和接班人。化学作为自然科学基础门类的学科,对满足社会需要和实现人的充分发展具有不可替代的重要作用。我们可以从社会发展需要和个人发展需要两个层面理解化学课程在中学教育中的地位和作用。
(一)化学课程是培养高级科技人才的需要
社会需要科学家和高级科技人才,而与化学有关的科学家和高级科技人才必须从小奠定扎实的学科基础,由于化学有自己专门的语言和符号(如元素符号、化学式、化学方程式等)、严密的知识体系和逻辑结构(如原子结构、分子结构、化学键、量子化学等)和独特的研究方法(如实验的方法等),学习者只有在合适的年龄段采用合适的方式进行学习才能牢固掌握。因此,我们可以看到学化学的人能成为有成就的音乐家(如马可)、作家(如叶水烈),但在近代化学史上却很难有开始不是学化学的人成为有成就的化学家的例子。
此外,由于化学已越来越多地与其他学科发生渗透和融合,因此越来越多的其他学科的专家需要具备化学的专业知识。生命科学、环境科学、材料科学、能源科学等学科毫无疑问需要强有力的化学知识作为支撑,计算机、自动控制这样的学科也要用到化学知识。例如,正是因为研制出硅芯片,才使计算机体积大大缩小且运算速度大大加快。这些芯片由高纯度硅制成,其中有的特意添加了一些掺杂物,其技术涉及无机化学、有机化学、光化学和聚合物化学等。科学家们的理想是研制分子计算机,即利用分子导线、分子开关等作为计算机元件,让信息通过个别分子进行储存和转换,从而获得体积更小巧、功能更强大的计算机。很显然,这些工作离不开具备精深化学素养的专家的参与。
学习中学化学课程的学生将来从事直接与化学相关工作的也许不到20% ,因此对大多数中学生而言,更重要的是通过化学课程的学习形成正确的科学价值观念和判断力。化学课程的学习使同学们懂得化学在造福人类的同时也可能给人类带来灾难。电解食盐水制Cl2的成功使人们可以制造漂白粉、聚氯乙烯、氯仿、氧氟烃等产品,提高了人们的生活质量,但是聚氯乙烯的焚化产生了剧毒物二噁英,氧氟烃分解则使大气臭氧层被破坏,从而造成了严重的环境问题;放射性元素235U的发现和核能的利用缓解了人类的能源危机,但核战争和核污染的威胁却又使人们忧心忡忡。
我们的学生将来可能会成为有一定决策权力的政府官员,也可能成为反映社情民意的记者,还可能成为经营者、生产者,他们常常需要做出判断和决策,他们的决定也很可能对公众和环境产生影响,因而他们要具备正确的科学价值观和判断力。中学化学课程对将来不从事与化学有关工作的人也是必不可少的,对那些将对公众产生较大影响的人来说更是不可或缺的。
(三)化学课程是现代社会中高质量生活的需要(www.xing528.com)
从化学的视角看,有人把我们现在生活的时代称为“聚合物时代”——穿的是聚酯衬衫,用的是聚乙烯奶瓶和提箱,脚下踩的是聚丙烯地毯,还有聚苯乙烯家具、聚异丁烯轮胎等。其实,除了这些聚合物以外,我们还被更多的化学物品包围:洗发香波、染发剂、人造黄油、合成香料、味精、糖精、阿司匹林、补钙剂、脑黄金、农药、化肥、染料、色素等,数不胜数。在这样的社会中,要想有较高的生活质量,必须要有基础的化学知识,这样才能理解食品袋中的干燥剂为何不能食用、“暖宝宝”为什么能够发热、药品摄入过多为何会有副作用、过量的脂肪和热量为何有害健康,等等。
有些时候,一个人是否掌握化学基础知识甚至事关健康和生命,这绝非危言耸听。有个家庭主妇将洁厕灵(主要成分为盐酸)与消毒液(含次氯酸钠)混用,本想提高清洗效果,结果却造成中毒;某著名企业有数十名员工因长期接触正乙烷而中毒。稍有化学常识的人都会知道,以上这些做法无异于慢性自杀,对健康十分有害。
现代文明的发展和科学的进步使化学与人们的关系如此密切,也使基础化学知识成为人类提高生活质量、维护自身健康生存空间必需的知识。
(四)化学课程是培养科学态度和训练科学方法的前提
化学既是一门研究物质的组成结构、性质和变化的自然科学,又是一门以实验为基础的科学。自然科学和实验科学的属性使化学课程成为中学教学内容中具有独特教育功能的成分。
一方面,学习化学课程可以培养科学态度。科学态度的核心是实事求是,即按照客观规律办事。科学研究就是从客观存在的实际情况出发,详细地占有材料,运用理论思维对所得材料进行科学分析和研究,从事物本身找出蕴含于其内部的客观规律。例如,在化学实验中,必须坚信实验事实,尊重观察到的真实现象,决不能从主观上修改或臆造观察中不存在的“事实”。如果在实验中发现特色现象或数据不准确的“异常”情况,要运用理论思维进行合乎逻辑的分析和探讨,努力从实验主体、实验对象、实验仪器等多方面进行分析,找出问题产生的真正原因。科学态度还包括严肃认真、一丝不苟的作风。俗话说“细节决定成败”,在化学实验的实施过程中,学生必须认真对待实验操作步骤、操作方法、实验条件的控制等每一个细节,这是保证实验成功非常重要的因素。此外,有关化学用语的书写要求工整规范,实验数据的记录要求清晰、准确等。科学态度还包括谦虚、踏实的学风和勤学好问、勇于探索的精神以及关心合作的态度等,这些都可以在化学课程的学习中逐渐养成。当然,仅仅靠化学课程培养学生的科学态度还是不够的,但是毫无疑问,化学课程对学生科学态度的形成有着潜移默化的影响。
另一方面,学习化学课程可以训练科学方法。化学课程不仅包括化学知识,科学方法也是重要内容之一。科学方法有不同的层次,第一层次为哲学方法(如唯物辩证法、系统论等);第二层次为各学科尤其是自然科学的各学科通用的方法(观察、实验、科学抽象、测定和数据处理、假说和模型等);第三层次为各学科特有的研究方法,如化学学科特有的研究方法有物质的分离和提纯、定性分析、定量分析、物质的合成等。化学课程中要求学生学习的科学方法固然包括化学学科特有的研究方法,但是在中学阶段重点是让学生学习一般(第二)层次的科学方法。学生只要掌握了科学方法,他们离开学校以后虽然从事的工作与化学关系不大,但当他们面临新的问题时,也可以运用科学方法分析问题、解决问题。此外,科学方法是人们获得知识的重要手段,如果把科学知识比作“鱼”,那么科学方法就是“渔”。在当今的“学习化”社会中,一个人具有终身学习的愿望和能力尤为必要,掌握科学方法不但有助于接受知识,而且有可能创造知识。
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