科学方法论与化学课堂实验研究成果

化学教学过程是特殊的认识过程，其特殊性在于它是个体（学生）对化学学科知识的认识过程，具有间接性、引导性和教育性。因此，辩证唯物主义认识论及自然科学方法论、一般教学理论和学习理论是指导化学教学的基础理论。

（一）辩证唯物主义认识论

辩证唯物主义认识论认为，认识是人脑对客观事物的能动的反映，这种能动作用表现为认识的两个“飞跃”，即由感性认识到理性认识的“飞跃”，由理性认识到实践的“飞跃”。辩证唯物主义认识论把教学当作“自有其客观规律”的过程来研究。就其本质或主要内容而言，教学乃是教师把人类已知的科学真理通过创造条件转化为学生的真知，同时引导学生把知识转化为能力的一种特殊形式的认识过程。教学是由教师领导身心发展尚未成熟的学生，主要通过学习知识间接认识世界和发展自身。由成年人按照儿童不同年龄时期能够接受的形式来教他们认识，并首先和主要教他们学会成年人已经认识的东西，包括认识的结果和认识的方法，把发展他们的认识能力作为专门的任务和工作。从本质上讲，化学教学过程是一种认识过程。从根本上说，它是受认识规律制约的。辩证唯物主义认识论以及据此发展形成的教学认识论揭示了认识过程的一般规律，为人们理解教学过程提供了理论基础。

（二）自然科学方法论

辩证唯物主义认识论是通过自然科学方法论具体实现它对自然科学的指导作用的。对于自然科学基础知识的教学来说，要做到引导学生实现认识上的两个“飞跃”和学习上的两个“转化”，关键因素在于正确运用自然科学方法论。自然科学方法论是连接哲学和自然科学的一条纽带。自然科学方法论认为，科学的认识过程和相应的科学方法应该按照由浅入深、由低级到高级的辩证过程发展和运用。根据辩证唯物主义认识论，可总结出科学认识过程的一般程序。(www.xing528.com)

现代科学教育改革非常重视学生学习方式的转变，尤其鼓励学生在自然科学的学习过程中更多地参与科学探究活动，强调在探究学习活动中培养科学探究能力，这就使能力的培养与知识技能的获得、方法策略的掌握、情感态度和价值观的形成有机地统一起来。就认识过程来看，科学探究原是指科学家研究自然界的科学规律时进行的科学研究活动，在这里是指将科学家的探究方式引入学生的学习活动，让学生以类似科学探究的方式学习科学。学生在进行探究性学习时，将运用观察、实验条件控制、测定、数据处理、分类等具体方法，随后在此基础上进行一定的比较、归纳并形成初步的结论；结论不一定符合预期，从而产生了新问题，在无法用已有知识进行确切解释时，学生便产生了解决问题的欲望，为解决问题，学生将运用回忆、比较、推理等方法，根据模糊的感性认识甚至是可能错误的认识提出一定的假设，进而再次从事探究活动进行相应验证，其结果可能符合假设也可能不符合，若不符合，又将重新提出假设设计实验、进行验证。这样的过程并不是简单的累积或循环，从认识层面上讲，学生的认识是在不断发展、进步的。这其中包含着一个由浅入深、由模糊到清晰、由假设到验证、由错误到正确的过程；其实也就是一个从感性到理性、从理性到实践并不断螺旋上升的过程。

科学探究活动的基本环节和步骤可概括为发现问题、提出假设、验证假设、形成结论、交流质疑等的循环往复和螺旋上升。不难发现，科学探究活动的认识过程体现了自然科学方法论的观点。

作为一种特殊认识过程的化学教学，必须运用自然科学方法论，遵循认识规律，结合学科特征和教学特征，具体解决教学实际中的各种问题。这样就可以既体现辩证唯物主义认识论对教学过程的指导作用，又避免将教学认识论等同于哲学认识论的简单化倾向。具体来说，化学教学总是从引导学生认识具体的物质和现象开始，从运用已经获得的知识开始，从已知到未知，由感性认识到理性认识，进而通过实践（主要是学习实践）活动运用化学知识、发展认识能力。例如，让学生进行观察、实验，让他们记录和处理实验数据，让他们进行科学抽象以及运用比较分类、分析和综合、推理和判断等逻辑思维方法，让他们运用假说等。在教学形式上，要创造条件让学生亲自动脑、动口和动手，让他们通过感觉器官进行思维加工，以实现教学过程中的两个“飞跃”和两个“转化”。