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1、论化学教育改革的创 新与继承 上海市教委教研室 孙元清 2009.3.26引 言n 这次在杭州召开全国化学特级教师论坛 暨化学教育专业委员会第十三次学术年会, 主题是课程改革与化学教学改革，减轻过 重学业负担，提高教学质量、推进素质教 育。n 课程改革与化学教学改革是一个核心的 环节 ，我想借此论坛的机会跟大家交流的 是化学教育改革的创新和继承问题。n 改革不是目的，改革是为了发展，为了 前进。改革要有创新才能促进发展，改革 要有继承才能成功，才能持续发展。n 化学教育的改革，是为了化学教育的发 展，为了促进学生的发展，促进社会的发 展。n 回顾几十年来化学教育改革的历程，主 要围绕着几个问题
2、展开的：化学教育的对 象，化学教育的价值，化学教育的内容， 化学教育的途径和方式，化学教育的评价 等。n 本文就想围绕其中几个问题来探讨改革 中创新和继承的情况，以便更好的促进化 学教育改革，减轻学生过重的课业负担， 提高化学教学质量，实施素质教育，促进 学生的发展。一、世界教育改革的趋势n 在回顾我们的改革和反思我们创新与继 承之前,我们最好先来审视一下世界教育改 革的趋势。1.美国2061计划n该计划是由美国促进科学协会联合美国科 学院和联邦教育部等12个机构，聘请800多 位科学家参与，从1985年启动制定的。它 代表美国基础教育课程改革和教学改革的 趋势，培养当今美国儿童能够适应未来
3、2061年科技急剧变化的生活。n该计划指出科学、数学和技术位居未来变 革的核心，提出了这些学科的基本内容、 基本概念和基本技能，这些学科之间的联 系，以及掌握这些内容、概念和联系的基 本态度、方法和手段。n该计划指出课程和教学改革的趋势：课程 结构的合理性（核心课程与一般课程）， 课程的弹性（选择性，因材施教），教学 开放性，教学手段现代化。n该计划强调整体性，长效性，基础性（强 调基础学科，各学科内部以基础知识的传 授和基本技能培养为主），学生为中心（ 注意因材施教，培养创造性，鼓励思考问 题不是追现成答案；教师采用多种教学方 法，帮助学生发展思维和想象力并解决实 际问题），发挥教师主导作用
4、（只有教师 才能有效地传授知识和启迪智慧，更新课 程，改善教学），协作性。2.英国提高教育和技能的白皮书n2005年发布的白皮书中提出:n11-14岁学生要提高基础知识和技能水平;n14-19岁学生要提高阅读能力和科学能力。3.日本开创日本义务教育的新时代 n2005年发布的开创日本义务教育的新时 代提出:n要打下扎实的学力,包括基础知识和技能,独 立思考能力和创造能力;n在基础教育除了培养学生的生存能力,还要 培养获取知识和应用知识的能力,增强求知 欲,尊重日本民族文化。4.21世纪学生的核心能力n批判能力, n独立思考、独立判断和创造能力,n分析问题和解决问题的能力,n合作能力,n终身学习
5、能力,n认识自我能力。二、化学教育的对象n化学教育的本体要解决两大问题:n 一是教育的对象，n 二是教育的认识论和方法论n化学教育的对象有精英教育和大众教育。n在化学教育改革中，从精英教育到大众教 育，选择了大众教育：人人学好化学，人 人学习不同的化学。n课程标准提出了学好化学的基本要求。n课程设置为必修模块和选修模块，上海为 基础型课程、拓展型课程和研究型课程。n在实施中只重视基础型课程，忽视拓展型 课程和研究型课程。n高考只考基础型课程n这是只继承传统，忽视创新，降低了化学 教育的质量，必须引起重视和研究。三、化学教育中科学本质的教育n 化学教育的重要价值之一就是要对学生 进行科学本质的教
6、育。n 在国家普通高中化学课程标准将“ 理解科学本质”作为化学教育的目标之一， 这是化学教育改革中很重要的创新。n 但是在贯彻中仅简单的落实在三维目标 中。人类对“科学本质”的认识是不断发展的n 人们对科学本质的认识经历了由科学 的“真理观”向科学的“建构观”的转变，或是 由科学的“客观性”向科学的“二重性(客观性 和建构性)”的转变。人们一般将“真理观”称 为传统科学本质观，将“建构观”称为当代科 学本质观。 n1. 逻辑实证主义科学本质观n 逻辑实证主义认为科学知识是客观真理 ，科学知识的产生范式是以纯粹客观的观 察为基础，经由培根的归纳法得到科学知 识或理论。 n2. 历史主义科学本质观
7、n 科学发展不是靠知识的积累而是靠范式 的转换完成的，一旦形成了新范式，就可 以说建立起了新的常规科学。n库恩认为，“一种范式通过革命向另一种范 式的过度，便是成熟科学通常的发展模式 。” n 前科学 常规科学 危机 革命n 新的n3.建构主义科学本质观n 建构主义科学本质观认为，科学知识的 获得是科学家根据现有的理论(原有知识)来 建构科学知识，建构主义强调科学知识是 暂时性的、主观的、建构性的，它会不断 地被修正和推翻。 n 科学认识活动是以事实为基础的，但事 实本身并不是科学。科学认识活动包括观 察和推论；科学认识的结果，并不是纯粹 客观的，包含有人的想象性和创造性；科 学知识体系是一个
8、开放的系统；科学、技 术和社会是相互影响的。 n 科学定律和科学理论是科学认识的两种 形式，它们各自的产生范式是不同的:科学定律的产生范式是归纳式，科学理论的产生范式是建构式。4.运用科学本质观指导科学的教学n（1）从本质上全面落实三维目标n 在“课程目标”中首次提出知识技能、过 程和方法以及情感态度价值观等三维度目 标。n 教师的科学本质观会影响到对于化学教 学目标的理解和落实。科学本质观不能只 简单的体现在三维目标上，还应体现在以 下各方面。n（2）指导正确对待知识 n（3）指导正确应用科学的教学话语nA.传统用语:“真理性”、“确定性”、“必然性” 、“证明”、“发现”等；nB.当代用语
9、:“观察”“猜测”“推论”“可能是”“提 出”“支持”等。n（4）引导学生逐步形成当代科学本质观n（5）引导学生正确理解化学内容n（6）培养学生化学的思维方式 n（7）指导正确评价化学的学习四、化学教育的内容n 解放后,尤其是改革开放30年来,化学教 育经历了多次的改革。这里仅举几套教材 为例进行比较。1.1957年人教版：n化学基本概念和基本定律无机物的分 类溶液卤素氧和硫氮和 磷门捷列夫周期律和元素周期表原子结构电离学说碳和硅2. 1983年人教乙种版：n卤素摩尔反应热硫和硫酸 碱金属物质结构和元素周期律 氮族化学反应速度和化学平衡的 电解质溶液硅和胶体镁 铁（有机化合物）3. 1983年
10、人教甲种版：n摩尔卤素硫和硫酸碱金属 原子结构和元素周期律化学键和 分子结构氮族化学反应速度和化 学平衡的硅和胶体电解质溶液 镁和铝过渡元素（有机化合 物）4. 2000年人教版化学反应及其能量变化（氧化还原反应，离子反应 ，化学反应中能量变化）碱金属物质的 量卤素物质结构和周期律硫和硫的 化合物、环境保护硅和硅酸盐工业氮族 元素化学平衡（化学反应速率，化学平衡， 合成氨条件)电离平衡（电离平衡，水的电离 ，PH,盐5. 1992年上海科技版n基本概念和基本原理（摩尔反应热 氧化还原反应原子结构元 素周期律化学键化学反应速度 化学平衡电离和电离平衡）。n 元素及其化合物知识。n 有机化合物知识
11、。6. 2007年上海科技版 ：n物质的微观世界（原子结构化学键）;n物质的变化及其规律（能的转化化学 反应速速率与化学平衡元素周期律 电解质溶液氧化还原反应）；n一些元素的单质及其化合物（氮硫氨铁铝)。7.1979年上教版(理科班)n第13章铁,第14章过渡元素(过渡元素基 本概念,络合物,钛,铬,锰, 铜，镧系元素和锕 系元素)8.几点启示n(1)化学教育内容的改革始终围绕化学理论 与化学事实的关系上进行改革,反复的进行 创新与继承,包括前后关系上,分量关系上和 要求上;n(2)化学教育内容的更新少之又少,创新和继 承很不够。例如，超分子尚未涉及，稀土 族元素只在1979年上教版理科班教材
12、和 1983年人教版甲种本教材出现过;中国掌握技术未来的钥匙n英国泰晤士报2009年3月9日文章，原 题：中国掌握技术未来的钥匙 n中国从一项长达15年的调查中胜出，成为 稀土金属供应的“最大垄断国”。业内专家说 ，这一主导地位将使中国控制消费类电子 和绿色技术的未来。全球95%以上的稀土 资源都由中国生产供应。n17种镧系元素(原子序数58至81之间的稀土元素) 广泛应用于手机、激光器和航空业等方面，而这 些元素都由中国生产。中国具备生产足够的镧系 元素、铽元素、钕元素和镝元素的资源和精炼能 力，以满足每年10%的全球需求增长率。 n随着世界各国在能源利用率方面加大努力，中国 的主导地位将变
13、得更具有战略决定性，因为很多 重要的环保技术，例如风力涡轮机、低能耗灯泡 和混合动力车等都非常依赖稀土金属。n世界不得不清醒地认识到，没有这些技术性金属 的元素，也就谈不上什么技术。 n3.忽视科学本质和科学思维方式的培养;n4.构建符合国情的、创新的化学教育内容系 统还需要下大功夫。五、科学探究n1.科学探究是一种科学的思维方式n探究：指探索追究 ，即多方寻找答案、千 方百计解决问题。它是一种思维方式。n探究倾向是人类的天性，人皆有之。n探究可分为两种：广义探究、狭义探究n广义探究泛指一切独立解决问题的活动， 包括一般的解决问题的活动，也包括狭义 的探究-科学探究或科学研究。n科学探究在本质
14、上是科学家解决自然 或科学问题的一种思维方式 ，它追求知 识的确凿性、实验的可重复性、证据的可 靠性，不轻信盲从、不迷信权威。因此， 科学思维具有创造性、敏捷性、独立性、 广阔性和深刻性等特点。n科学思维是科学探究的核心和灵魂。n2.科学探究是一种知识建构的过程n研究者n原有的直接经验n 同化、顺应n原有的认知结构 新知识n 激活、平衡n新的现象和事实n科学是逻辑、想象和创造的融合。n学习科学也是学习认知方法和开发多元智 能的过程。n3.科学探究也是一种综合活动的过程n科学探究的基本要素：n好奇心和观察 ； 提出问题或课题；n提出假设或假说； 制订调查研究方案；n收集数据检验假设或假说； 得出
15、结论；n写出研究报告和交流。n科学探究并不总是采用假设或假说。n科学探究不存在统一的过程和模式；科学 探究可以包括全部或部分基本要素。n科学探究是一种知识、能力、情感态度价 值观的综合活动。n4.科学探究需要探究的方法或技能n科学探究没有唯一正确的方法。n基础教育中学生进行科学探究需要一些科 学方法，包括基本方法和综合方法：n观察(看、听、摸、闻、尝) ；n分类(根据对象的共同点和差异点) ；n交流；n测量；n预测(对可能要发生的事预先猜测) ；n推断(对某事发生的原因做最好的猜测) ；n以上6种为基本方法。n识别与控制变量(为了识别引发事情发生的 因素，必须控制待测变量以外的变量保恒 定) ；n形成并验证假设(对两个变量间关系的预见 性猜测，假设经验证成功可以上升为假说 ，假说己经构成系统的理论陈述，经严密 论证成功后可以上升为理论，而理论经论 证
