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高中生化学人文素养现状的调查与思考

发表时间:2021-01-13 18:06



高中生化学人文素养现状的调查与思考

吴晗!            孟博

1.首都师范大学教师教育学院   北京   1000372.首都师范大学化学教育研究所   北京   100048



要    基于已有研究和实践调提出化学人文素养的三维模 包括人文知识与价值传 包括创新意识与探究精 包括健康生活与社会责此模型设计研究工对北京市普通高中 名学生的问卷调 名学生的访谈显 自认为人文素养略高 的学生的人文知识和价值传

以及具有健康生活和社会责任意识 20.0%的学生获得了一定的创新意识和探究精基于此从化学史化学实验化学与生活个切入点提出人文素养提升的建议

关键词    高中生    人文素养    化学教学    实证研

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进入20世纪80年代以来世界各国的教育战略开始向科学教育与人文教育的协调统一。 “要培养适应21 世纪的人才 需要让其具有强烈的社会责任感和确定的生活目标具有较强的适应能力和创新意识并且有能力征服自己的弱点当前核心素养的提出要培养全面发展的人核心素养分为文化基础自主发展社会参与个方面中文化基础分为人文底蕴和科学精神自主发展侧重个性的培养社会参与侧重社会性的生成新课程改革也旗帜鲜明地提出要培养 有理想有本有担当的时代新人他们是德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人需要具备创新精实践能力以及良好的科学素养和人文素养然而在化学教学中人们对人文素养的认识存

在偏差往往将人文素养等同于情感态度价值观方面的内容而忽略认识事物及化学变化过程中的思维方法研究过程中采用的科学方法与技术路径普遍存在忽视世界观方法论的教育没有对 科学家的人文精神给予足够的关注比如教学实 践中化学史素材的利用往往停留在一般的史料简介或情境创设作为前缀后缀或者插入语的套话式讲授无法激起学生的学习兴趣不利于学生的 知识建构更谈不上科学发现中的认识论方法论 及价值论又如有些课堂以贴近生活的素材引入但是浮光掠影没有关注知识在真正生活中的应更没有一以贯之地贯穿人文价值与精神此在化学教学中不应只是传授科学知识培养科 学素养还要注重对学生人文素养的培育树立正

确的价值观培养时代使命感责任担当等

化学教学中人文素养的 知信行三维模型

人文素养内涵丰富没有统一的表述一般认为人文素养是除专业知识与技能之外的其他文化修养与素质有学者将它分为哲学思想素养审美素行为素养也有学者从人与自然社会己的关系界定人文素养认为人文素养是指做人应具备的基本品质与态度包括按照社会要求正确处理自己与他人集体社会国家乃至个人与自个人与自己的关系教育的终极目的是培养培养具有实践能力和创新精神的人基础教育阶段就是要打下成人的基础这就需要培养学生知行合一学以致用的品质本文从这个视角以及结合化学学科的特点将化学教学中的人文素养解构为 ”“”“个维度如图所示

这里包括化学教学中的人文知识和价值传承化学中的人文知识不同于其他学科中的人文知识化学教学中的人文知识具有化学学科的特色是指化学史知识与蕴含在化学知识中的哲学思想是理性的知识价值传承是学习发扬前人的优良思想并指导实践行动主要是指树立自强不息的精神与养成科学为人类服务的意识 人文信念在化学学科中表现为创新意识和探究精神创新意识是指在实践中在遵循事物的发展规律基础上对之前的观点和认识进行创造和改进的认识化学教学中需要让学生学会用化学的眼光去发现问题解决问题学生的创新意识在化学



通信联系人ha1981


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· ·







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化学教学中人文素养的构成模型

学习的过程中主要体现为寻找不同途径解决问题和对知识点的创造性整合探究精神就是运用批 判性思维全面考虑各种可能的因素对化学问题 进行寻根究底的深度发掘探究精神在化学学习主要体现为对问题寻根究底和追寻化学学科本身的意义 有实践之意将知识与信念付诸实践最终达到 知行合一”。“包括健康生活和社会责任学生的健康生活是指身心健康身体的健康离不开健康饮食心灵健康主要在于学生意识的培养化学学习带给学生的健康生活是将饮食健康安全意识和节约意识体现在生活中会责任感是社会个体对于自身社会责任履行程度和成果的判断在实践活动中自觉主动地承担责任的一种实际行动这里的社会责任感是关注社会发以社会发展为己任关注环境的可持续发展和应用化学知识解决社会中所存在的问题

一言以蔽之化学教学中的人文素养就是在化学学习中不仅要习得人文知识传承人文价值

还要培养创新意识和探究精神 从而营构健康生活和承担社会责任 一般来说知是行的基础是力量的源泉知识掌握的程度越深实践的倾向性越强学生如果对化学知识进行基于证据的独立思考就能逐步形成良好的思维习惯从而获得深度探究和自主创新的信念当知识 变成信念时者整合起来就能深度影响人的行者相较, “的获得相对容但是这是基础不能忽视。 “的形成相对较难但这是关键。 “则是终极目标是学以致用的判据

学生化学人文素养的现状调查

2.1   研究工具与对象

研究工具由调查问卷和访谈种形式构成

卷由 个维度构成 维度 ”, 包括人文知识与价值传承 维度 ”, 包括创新意识与探究精神维度 ”, 包括健康生活与社会责任每个维度10道题共计30道题以每一维度中信效度典型性强的问题进行深度分析问卷考查学 生在人文素养各个维度对自身培育现状的评判出很低较低一般较高很高这个程度用李克特量表将这个程度进行量化依次分别计1-5 SPSS 软件计算 科隆巴赫α 系数0.89属于可信范围内KMO 值为0.762 效度良好各维度的信效度情况见表

化学教学中学生人文素养现状各维度的信效度

ilidrr



人文素养





人文

知识

价值

传承

创新

意识

探究

精神

健康

生活

社会

责任

科隆巴赫

α系数


67


77


76


69


82


66


访谈中包括 ” “” “个维度对应的典型要点通过学生回答具体问题的情况深度分析人文素养现状与调查问卷形成互补 上深入挖掘人文素养的各个 ”,以便更加深度丰富地了解学生通过化学学习在人文素养习得方面的情况具体来说本研究对北京市普通高中的300 名高二学生进行问卷调查 共发放问卷 300收回272回收率为90.7%并随机抽68名学生进行访谈获得了较为丰富的素材2.2   研究结果与分析

2.2.1   总体情况分析 人文素养水平略高于

水平

化学教学中学生人文素养培育的现状各维度平均分情况 lt



人文素养





人文

知识

价值

传承

创新

意识

探究

精神

健康

生活

社会

责任

得分


如上所述某一素养水平很低较低一般较高很高分别计分1-5 分表明水平一般数据分析结果显示各维度总体平均分为3.59学生对自身人文素养水平的判断略高于 水平其中得分最高的一项为健康生活得分最低的一项为人文知识低于平均分的维度除了人


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文知识还有价值传承创新意识但是结合访谈发现学生可能高估了自己比如得分较高的探究精神当问到通过什么内容或途径提升了探究精神仅有不足25.0% 的学生能够在一定程度上作比如 一题多解”“制作苹果酒”“指示剂变色原理的探究等等上述结论表明学生在各个方面都还有待提高

2.2.2   维度 的分析 33.3% 的学生获得了一定的人文知识和价值传承

对维度进行分析其中人文知识和价值传承的各要点平均分见表

维度列举情况




人文知识

价值传承




化学史知识

哲学知识

自强不息

科学为人类服务

平均分


数据结果分析表明    人文知识中 35.0%的被调查者选择 较高”,19.0% 的被调查者选择 很高”。在化学史知识维度 12.0% 被调查者选择 较高”,8.0%的被调查者选择 ”。但在访谈中在化学史知识维度有一半学生不能作答另一半学生能回答内容集中于门捷 列夫发现元素周期表勒夏特列归纳出勒夏特列原 理凯库勒发现苯环的结构拉瓦锡发现了空气中气的含量等在哲学知识维度 19.0% 的被调查者选择 较高”,16.0% 的被调查者选择 很高访 谈中66.7% 的被访学生不能回答 33.3%的学生简要作答 如化学是一门实验学科体现了实践是检验真理的唯一标准动态平衡体现 了运动是绝对的静止是相对的可逆反应化学平衡体现了矛盾动态平衡对立统一等等 价值传承方面 35.0% 的被调查者选择 较高”, 18.0%的被调查者选择 很高”。在自强不息维度43.0%的被调查者选择 较高”,18.0% 的被调查者选择 很高”。在访谈中 也是66.7% 的被访学生不能回答 33.3% 的学生简要作答 如实验失败后分析原因多次尝试错误的题反复改正 等例子这些例子离自强不息价值观的高度相距甚 远说明学生对自强不息的价值观并没有准确的认在科学为人类服务方面 40.0% 的被调查者选择 较高”,26.0% 的被调查者选择 很高”。访谈中 同样 66.7% 的被访学生不能回答 33.3%的学生简要作答学生列举的例子有阿司匹林的制备氨的合成制肥料有机高分子新型材料

的开发等等说明学生有学以致用的意识但是不了解所学知识在社会生活中的具体应用

综合上述分析可以得出化学教学中学生人文素养的培育这一维度学生虽然获得了一定的人文知识感知了一定的价值传承但是在访谈中具体情况却相形见绌当问到哪些知识培养了学生的人文知识时学生列举出的例子少容浅显且大部分学生哑口无言因此学生化学教学中人文知识的培养尤其应重视化学史的教学和哲学思维的渗透在价值传承维度要通过科学家百折不挠的故事坚持实验探究的经历等等来培养学生自强不息的精神通过化学与社会生活的紧密联系让学生领悟科学是为社会服务的宗旨2.2.3   维度 的分析 仅有20.0% 的学生

获得了一定的创新意识和探究精神

对维度进行分析其中创新意识和探究精神的各要点平均分见表

维度列举情况




创新意识

探究精神




寻找不同途径

解决问题

对知识点

创造性整合

对问题寻根

究底

追寻化学学科

本身的意义

平均分


数据结果分析表明 创新意识中 49.0%的被调查者选择 较高”,19.0% 的学生选很高”。在寻找不同途径解决问题维度32.0%的被调查者选择 较高”,18.0% 的被调查者选择 很高”。但在访谈中 80.0% 的被访学生不能作答20.0%的被访学生可以简要作答内容集中于书写有机物同分异构体参加创新类实 验比赛等这表明学生习得了创新意识这一名词但并不清楚创新意识所指的行为在对知识点创造性整合维度 35.0% 的被调查者选择 较高”, 16.0%的被调查者选择 很高”。同样有80.0% 被访者不能作答20.0%的被访者内容集中于构建总结性思维导图对各类元素各类有机物及有机应的整合等 探究精神中 47.0% 的被调查者选择 较高”,31.0% 的被调查者选择 很高在对问题寻根究底维度 47.0% 的被调查者选 较高”,29.0% 的被调查者选择 很高”。在访谈中 同样有 80.0% 的被访学生不能作答20.0%的被访者内容主要集中于做实验时对不懂的现象积极提问探究有机工业中的产率问题等等在追寻化学学科本身的意义维度 40.0% 的被


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调查者选择 较高”,19.0% 的被调查者选择 ”。85.7%的被访者不能作答14.3%的被访者可以简要作答内容只有追寻有机反应的意义考化学知识在生活中的实际应用

综合上述分析可以得出化学教学中学生人文素养的培育这一维度学生虽然认为较大程度上培养了创新意识但是在访谈中学生的 回答情况却不尽如人意列举出的例子缺乏创新并且大多数学生无法列举在探究精神维度学生列举出的例子少之又少与学生认为的较大程度上培养了探究精神形成鲜明对比因此化学教 学中学生创新意识的培育探究思维的培养需要 启发学生善于发现问题重视引导学生寻找不同路径解决问题对问题进行坚持不懈的探索

2.2.4   维度 的分析 仅有33.3% 的学生

获得了一定的健康生活和社会责任意识

维度分为健康生活和社会责任健康生活和社会责任的各维度平均分见表

维度列举情况




健康生活

社会责任






饮食健康


安全意识


节约意识

可持续发

展意识

解决社会中

的问题意识

平均分


数据结果分析表明    健康生活中 38.0%的被调查者选择 较高”,28.0% 的学生选择 很高”。在饮食健康维度 44.0% 的被调查者选择 较高”,24.0% 的被调查者选择 很高”。在访谈中 50.0% 的被访学生不能作答 50.0%的被访学生可以简要作答内容集中于人体营养饮食平衡亚硝酸盐和重金属离子中毒喝酒 对人体的危害等等虽然学生列举了一些关于化学的饮食健康知识但仅有50.0% 的学生可以列举说明大多数学生并没有注意到饮食健康与化学知识的关联在安全意识维度 49.0% 的被调查者选择 较高”,29.0%的被调查者选择 很高”。在访谈中 同样有 66.7% 的被访学生不 33.3% 的被访学生内容集中于实验室的规范操作有毒有害物质的判断灭火剂的使用等等在节约识维度 46.0% 的被调查者选择 ”, 21.0%的被调查者选择 很高”。在访谈中 还是66.7%的被访学生不能作答33.3% 的被访学生内容集中于节约水电节约使用实验室药品等 在社会责任维度 37.0% 的被调查者

选择 较高”,12.0%的学生选择 很高”。在可持续发展意识维度 51.0% 的被调查者选择 ”,21.0%的被调查者选择 很高”。在访谈中66.7%的学生不能作答 33.3% 的学生简要作答内容集中于回收利用废旧塑料发展可再生 能源关注环境的可持续发展等等在解决社会中问题意识维度 40.0% 的被调查者选择 较高”,30.0%的被调查者选择 很高”。在访谈中同样有66.7%的被访学生不能作答 33.3% 生可以简要作答内容集中于制造药物治愈疾病减少汽车尾气的污染对环境保护及各种污染 物的了解等

综合上述分析可以得出化学教学中学生人文素养的培育这一维度学生虽然认为很大程度上培养了健康生活的意识但是在访谈50.0% 的学生无法列举案例 并且列举出的例子缺乏代表性因此化学教学中学生健康生活的培养需注重饮食健康安全意识节约意识的渗透在社会责任维度 仅有33.3% 的被访者可勉强列举例子因而教学中要强调将化学知识应用于解决生活中的问题培养学生的可持续发展意

提高学生人文素养的教学建议

3.1   结合化学史教学传承化学的人文价值

美国化学家西博格指出化学是 人类进步的关”,人类文明进程中化学总是发挥着关键的作用在原始时期以及农耕文明时代火的利用金属的 冶炼和炼金术极大地发展了生产力在工业文明时 能源的开发和各种材料的生产等都促进了社会的发展在知识文明和信息文明时代在新材料的 开发医药卫生和生命揭秘等领域化学都功不可化学史有助于激发学生的学习动机和学习兴但仅仅满足于讲趣闻轶事是不够的只有在使 学生感到有趣的同时也能获得智慧与思辩的享受激发起对化学本身的热爱这种动机和兴趣才是持久的直接的

例如学习卤素时笔者结合碘元素的发现史进行教学法国人库特瓦由于职业的需要经常采集海藻类植物将它们烧成灰烬然后用水浸渍成母液1811 年的一天 他在用过量的硫酸处理海藻灰做成的母液时突然从溶液中冒出一种紫色的蒸气居然形成 彩云在空气中升腾气味令人窒息与氯气类似不料这种蒸气变冷后竟然凝结成大片暗黑色像金属一样有光泽的晶体库特


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瓦向克菜曼和德索尔姆位化学家请教被告知这种物质是某种新物质年后克菜曼和德索尔姆遇见盖·吕萨克并告知盖·吕萨克这个物质与汞化合能生成鲜红色的沉淀后来的几天他们在实验室里夜以继日地工作终于成功得到了这种纯净的新物质是一些像金属一样闪闪发亮的小小的鳞片状固体加热时很快蒸发沉甸甸的深紫色蒸气充满了烧瓶 · 吕萨克命名该元素为

即紫色之意碘蒸气的气味很像氯它和氯

一样也能和氢化合生成的酸也与盐酸相似这再一次证明生成的酸并不一定非要有氧不可是化学理论的进步

在碘的故事里不仅将物质的物理性质 如颜状态气味等化学性质 与氯气相似别意识分类思维清晰地展示出来还让学生清晰地感知到观察能力分析能力实验能力等科学探究所需的品质的重要性更重要的是让学生感知在科学探究中人与人之间的交流与合作严谨的科学态度自强不息的研究精神是科学家真正的人文风范如果学生耳濡目染在这种环境中科学家一样思考走科学家一样的路则核心素养的达成也就水到渠成了

3.2   结合化学实验探究涵养学生的科学精神

化学是一门实验学科实验不仅是内容更是研究方法科学精神在化学教学中教师的演示实验非常重要然而学生实验更是不可替代学生在实验探究的过程中手脑并用极大地激发了学习兴趣深度感知和体验了科学探究的过程还获得了科学方法的训练培养严谨的思维习惯涵养学生的科学精神

例如笔者在盐类水解的教学中结合絮凝剂的制作来进行探索首先通过资料展示让学生了解 絮凝剂的发展历程国际上对絮凝剂的规定传统 絮凝剂的絮凝原理等随后结合盐类水解的知利用现有的实验用品 lCClCu设计实验方案制作絮凝剂探究哪种物质能更好地吸附水中的杂质并用水质监测仪检测 沉降后的污水评价各组的方案最后学生阅读 科学材料了解最新的絮凝剂如高硅聚硅铝絮凝 剂聚硫氯化铝絮凝剂及其絮凝原理了解絮凝剂 的前沿应用是采用生物膜技术与化学净水方法相结 合达到更好的絮凝效果

在学习絮凝剂净水的案例中学生通过探究哪种物质絮凝效果更好最终得出 lCl 的絮凝效果

最好并应用盐类水解的知识与水解常数解释为什么不同物质的水解程度不同絮凝效果不同培养了学生对问题寻根究底寻找不同途径解决问题的精神最后学生通过科学阅读材料了解前沿的絮凝剂是将生物知识与化学知识相结合感受学科之间的融合对社会发展的作用

3.3   结合生活实际感知化学学科的使命感

提高学生的科学素养是化学课程的主旨教学中重视科学技术与社会的联系关注STSE 教育已是共识应当从学生已有的生活经验出发在熟悉的社会生活场域中感受化学与人类的密切联系逐步学会分析和解决生活中与化学有关的一些实际问题 密联系生活实际不仅能培养学生学以致用的能力更重要的是学生在学习的过程中体会到了化学学科的重要性和独特魅力

比如在学习含硫的化合物时可以拓展到泡温泉的注意事项在温泉中硫元素一般以硫化氢的形式存在硫化氢是一种具有臭鸡蛋味的有毒气体含硫化氢的温泉有助于人体美白减肥治疗关节炎等10但是 泡温泉时一定要摘下身上的金属饰品因为硫会与银反应生成黑色的硫化银沉淀如果不小心泡温泉后银饰变黑可以把它浸泡在碳酸钠溶液中同时加入少量金属铝片并加铝片与碳酸钠反应生成偏铝酸钠以及氢气氧化碳虽然硫化银的溶解度极小但仍有极少量的硫化银发生了电离产生了微量的银离子而氢气具有很强的还原性可还原银离子由于平衡的移动黑色的硫化银不断地被还原为银再用清水漂洗银饰表面就会光亮如新了

在含硫温泉的案例中不仅让学生了解温泉中的硫化氢对人体健康的益处还让学生应用化学知识解决生活中的问题处理表面变黑的银饰让学生切身体会到化学知识 元素化合物性质实验操作化学反应原理等在生活中的应用更重要的是让学生感知在生活中处处充满着化学会用化学独特的视角去看待生活逐步形成化学让生活更加美好的理念顺其自然地养成健康生活的习惯和责任担当的意识

参 考 文 献

19811

   程国清 中学化学教学参考2011 7-10

   程嘉 中国教育学刊2007 46-48

   程承坪 江西社会科学1999 1076-79


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