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谈初中化学教学中培养学生科学风险认知能力的策略

2017-08-24庄晓松

化学教与学 2017年8期
关键词:认知能力初中化学

庄晓松

摘要:基于对化学科学风险认知的现状,从初中生对化学科学风险认知水平现状出发, 提出在初中化学教学过程中培养学生化学科学风险认知能力的4点策略。并阐述了在初中科学风险认知能力教学过程中可能出现的误区。

关键词:初中化学;科学风险;认知能力

文章编号:1008-0546(2017)08-0006-04 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.08.002

一、问题的提出

案例1: 2015年6月台湾彩跑中玉米粉尘爆炸事故。

案例2:近年来国内多地政府在推行PX(对二甲苯)石化项目时都因民众质疑风险、强烈抵制而被迫终止。

案例3:2015年,在山东某市一村庄村民用拉着灌满天然气的长“巨型塑料袋”带回家生火做饭。

案例4: 2015年11月某品牌一则“我们恨化学”化妆品广告的热点新闻事件。

面对这些事例,我们清晰地看出大多数民众缺乏相关的化学科学风险意识,对化学科学风险认知和决策能力较差。他们判断化学科学风险依据往往是自己脑海里固有的经验,而非具体的化学科学知识。这些根本的原因之一就是民众对化学相关知识的严重缺乏。所以,九年级化学作为启蒙课程,我们应该根据初中化学课程的特点与初中化学教学内容进行化学科学风险认知能力的培养。

二、剖析初中学生化学科学风险的认知水平

初中生抽象逻辑思维开始占优势,但仍需要经验的支持。一方面,初中学生思维的创造性和批判性日益明显;另一方面,初中学生的思维具有片面性和表面性,思想偏激和极端化。他们往往不能辩证地分析和看待问题,分析问题时经常为事物的个别特征或外部特征所困扰,不能深入到事物的本质。

初中学生的心理特点决定了他们往往会用自己已有的标准去评判各种风险,对风险的认识形成一定的观点,并凭自己的主观意识作出判断。但是,他们对风险的判断往往只会考虑其中的某一面,却忽视全盘考虑问题,仅仅抓住某一方面的证据或理由牢牢不放。

三、初中学生化学科学风认知能力培养的若干策略

依据初中学生的心理特点及九年级化学本身的学科特点,对学生进行化学科学风险认知能力培养。具体策略如下:

1.结合教学内容渗透科学风险认知教育

九年级化学是化学启蒙教学阶段,开始培养学生学习化学基础知识,培养他们简单运用化学基础知识去解决生活、环境、社会生产中的化学问题。我们在进行化学学科基础知识教学的同时融入化学科学风险认知能力的教学,以具体的化学知识去影响学生的化学科学风险认知。现以人教版九年级化学(上、下册)为例,把其中较为典型的涉及化学科学风险的教学内容列举如下:

2.优化课堂教学方法培养学生化学科学风险意识

(1)假设和模拟法

很多化学反应一旦外界条件发生改变,很有可能有着不一样的结果,甚至出现一定的风险。那么,我们在教学过程中可以试着假设在不同的化学反应条件下,模拟可能出现的风险情况,从而可以提高学生对化学风险的潜在意识和对化学科学风险的预判能力。如,氢气、甲烷、一氧化碳等可燃性气体在点燃之前一定要验纯。教师反问学生:“如果这些气体与空气或氧气混合而导致不纯,能不能点燃,后果又是什么?”为帮助学生加深风险意识,可以设计如下实验:分别用几个体积大致为50mL的饮料瓶,去掉瓶底,瓶口分别用带有尖嘴玻璃管的橡皮塞塞住,并在导管口涂上凡士林,然后将这些饮料瓶固定在铁架台上,分别按氧气和氢气不同的比例收集气体,最后从塑料瓶的下端点燃这些气体。学生发现,有些发生了轻微的爆炸,有些并没有。学生得出了可燃性气体不纯可能会发生爆炸。教师乘机追问:“如果是较大的反应容器会怎样?”这样就会给学生以很大的风险警示作用。

还有像浓硫酸的稀释、浓硫酸腐蚀性的验证均可以采用假设的方法,进行实验模拟。学生通过实验现象,势必会加深化学科学风险的意识及风险的预判能力。

(2)情景再现

學习燃烧与灭火时,以视频情景再现熊熊烈火的火灾场面;学习二氧化碳的性质的时候,以动画情景再现“晕狗洞”的故事;学习燃料与环境的时候,通过展示各渠道收集的资料,再现燃料对环境的影响……这些情景再现的画面无疑是生动的,特别是情景中的风险更是让学生印象深刻。接着老师让学生对这些画面进行交流讨论和分析,使学生在掌握化学学科知识的同时更为直观、深刻地认识相关的化学科学风险。

(3)案例探讨

化学教师依据初中化学教材内容适当地挖掘教学素材,以初中化学知识为背景融入化学科学风险议题,促使学生以科学态度去分析化学中的问题,逐渐培养学生科学风险认知能力及正确的情感态度。

例如,人教版九年级化学描述碳酸氢钠的用途之一是治疗胃酸过多。以此作为议题,讨论碳酸氢钠作为治疗胃酸过多的药物可能存在的风险。学生通过查找资料,访谈等手段并结合所学化学知识进行交流讨论,最终得出碳酸氢钠可以用于治疗胃酸过多,但可能会因为生成的二氧化碳气体而引起胃穿孔等风险。学生通过基于所学化学知识的讨论,明白药物的使用往往也与可能发生的风险并存。

3. 教育学生正确面对风险

化学科学风险时时存在于我们周围,有时很明显,有时又很不确定,具有一定的潜在性。一方面我们教育学生要冷静、客观的分析化学风险,正确评估、判别相关风险,根据客观事实做出相应的举措。教师要教育学生,胆子要大,但是心也要细致。比如,在探究燃烧条件的时候,如果照搬课本上的演示实验,则白磷燃烧会产生大量的白烟而污染教室内的空气,甚至会引燃铜片另一端的红磷。有学生提议将白磷和红磷分别置于两只试管中,然后再将试管置于盛有热水的烧杯中。但有的学生分析后认为,白磷燃烧后会放出大量的热,有可能将橡皮塞冲出,甚至导致试管炸裂。最后,经分析讨论后,对实验进一步做了改进,就是在橡皮塞上放置一导管,在导管的一端系上小气球。改进后的实验避免了演示实验过程中产生的一些风险。

让学生充分认识到化学科学风险是可以转化的,化学在某种程度上给我们带来收益的同时,有时却也伴随着一定的风险。例如,农田施化肥、农药可以提高产量,但是如果过度使用带来的风险也是显而易见的。再如,一个学生问我,“洗洁精有毒吗?”其实这个学生就是在使用洗洁精过程中对其可能对身体产生的危害的风险的考虑。

感知风险存在于我们身边的同时,反过来又要防范对风险的过度反应,不能因为化学有风险,导致谈化学而色变,产生 “我恨化学”的尴尬局面。有些学生不敢点燃氢气,就怕爆炸;有些学生不敢点燃酒精灯,就怕酒精灯着火……所以,我们教师应教育学生化学风险不可怕,只要我们遵循化学原理敢于面对它,识别它,就能最大程度地减少风险,避免风险所带来的危害。

4. 培养学生一种责任意识

学习化学的主要任务之一应该是运用所学的化学知识去分析和解决生活中的实际问题,加强与日常生活的联系,让化学与生活紧密联系,让生活变得更美好。化字左边是人右边是匕,如果我们的社会只关注匕,而忽视人。人拿着这把匕去胡作非为,那么这个社会将会变的到处充满恐怖。例如,红心鸭蛋事件,用硫磺熏姜,用福尔马林浸泡海产品、某大学生用硫酸伤害狗熊等等。其实不难看出化学科学风险背后不是化学本身的错。

义务教育化学课程标准2011版就STSE目标部分明确要求学生“了解有关正确运用科学技术的伦理问题”。作为教师应该通过案例分析、科学家经典事例分享、透视并讨论社会上某些不良现象。例如,讲解人类重要的营养物质时,可以围绕三聚氰胺奶粉事件探讨。为什么要在奶粉中添加三聚氰胺,其根本性目的是什么?含有三聚氰胺的奶粉会带来什么样的危害,能否举例说明?你如何看待这个事件,现在我们应该做些什么,等我们长大了又应该怎么去做?这些问题从化学知识到产生的后果,再到科学伦理道德问题的有效构建,提升了学生包含科学知识及科学伦理在内的科学素养。

四、培养初中学生化学科学风险认知能力的误区分析

1. 不能为了过分强调化学风险认知能力而忽视化学学科的整体价值

初中化学的学习目的是使学生从化学的角度初步认识物质世界,提高学生运用化学知识、科学方法分析和解决简单问题的能力以及帮助学生体验科学探究,启迪学生的思维,拓展学生的视野,提高学生的实践能力。而化学科学风险教育只是我们初中化学教学内容中的一部分,化学科学风险教育固然重要,但是不能因为风险教育而忽视其它方面的化学教学。例如,一位老师在上“燃烧与灭火”的公开课,从“冬天里的一把火”讲起,整个都是围绕着与火有关的风险,而忽视了本堂课应有的学科知识体系。如果,我们在讲解“燃烧与灭火”的时候把化学科学风险教育融入相关化学知识点的教育之中,不是为了风险而进行风险教育,教学可能会更贴切我们化学课的宗旨,教学效果也可能更佳。

2. 化学科学风险教育应客观实際

教学过程中我们应该教育孩子正确认识、客观分析化学科学风险,一方面要防止夸大风险的存在,另一方面也要防止过分地忽视风险的存在。如果在教学过程中为了突出风险的存在而过分夸大化学科学风险的存在和危害,只会让学生产生畏惧感,在心理上蒙上阴影。相反在教学过程中忽视科学风险的存在,则会让学生在正确分析、处理风险时麻痹大意,酿成大祸。只有正确教育学生客观分析风险的存在才能对风险的处理游刃有余。

总之,初中化学教学中培养学生科学风险认知的能力,有助于提升民众的化学科学风险认知能力,培养学生化学科学风险认知能力的同时也会因风险教育而增加学生对化学学习的兴趣。

参考文献

[1] 徐光静. 对中学化学教育中科学风险认知教育的审视——天津港大爆炸后的思考[J].中学化学教学参考,2015,19

[2] 陆军.化学教学中学生科学风险认知及其能力的培养[J].课程.教材.教法,2016,1

[3] 孟献华,倪娟.科学教育中的风险认知:目标、内容与策略[J].比较教育研究,2016,2

[4] 化学课程教材研究开发中心.九年级化学(上、下)[M].北京:人民教育出版社,2012

[5] 彭小虎等.发展心理学[M].上海:华东师范大学出版社,2014

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