对化学教学与教材新理念的几点看法

对化学教学与教材新理念的几点看法宋心琦（清华大学化学系100084）王晶黄儒兰（人民教育出版社化学室）（北京教育科学研究院）1应当加强科学精神的教育这里所提的科学精神教育问题，主要指对教育科学和化学科学的主要精神的体会，以及在教材中是如何体现的问题。

在这里，首先着重提一下科学精神的问题。

20世纪不仅有着许多重大的科学技术成就，有些成就，如信息科学与技术的发展，已经深深地影响到整个世界，不但可以使得某些信息在极短的时间内，迅速地传播到世界的每个角落，信息共享的程度与速度也是空前的；而且可以使得某些有效行动或措施在极短的时限内达到全球高度协调一致。

伊拉克战争和这次全球性的ＳＡＲＳ事件就是最有力的证明。

但是，20世纪也是伪科学泛滥的时期，水变油、人体超常功能（如意念移物等）、假医假药、试管内就可以实现低温核聚变等伪科学信息也能够借助于各种传播手段，在极短的时间之内迅速地充斥于世界各种媒体之中。

20世纪80年代，伪科学事件曾经一度甚嚣尘上，影响面极广。

那个时期与各式各样的伪科学进行斗争的许多事例，大家应当仍留有印象。

这些事件所给予我们的最深刻的教训就是，如果只热衷于普及科学知识仍然不足以有效地提高公众的科学素养。

要使广大群众不仅具备现代社会生活所必需的科学素养，并且同时具有分辨科学事件真伪的意识和初步能力，必须重视科学方法和科学精神的教育。

关于科学方法，本文将在后面结合探究性学习的问题谈到，这里着重谈一下什么是科学精神的问题。

所谓科学精神首先是由科学工作的性质所决定的。

科学工作是一种追求深入全面地认识自然和人类社会中一切过程或事物的探究性活动。

这类活动通常是由个人或人数有限的集体来完成的。

由于存在着无法避免的主观和客观条件的限制，所以科学探究的结果或结论往往带有一定的不确定性和主观片面性。

这就是我们常说的绝对真理和相对真理问题。

科学探究工作的持续发展，必须满足2个前提条件，一个是已有探究结果的真实性，这是知识具备积累性的前提之一；另一个是承认并坚信已有探究结果都具有不同程度的不确定性。

因为只有这样，由不同的人在不同时期完成的探究活动才具有互补性和延续性。

所以科学精神的主要特征是实事求是和敢于向已有结论和权威挑战的一种精神。

伪科学得以盛行一时，给我们的教训很多，和我们在教育工作中，特别是科学教育工作中，过分重视具体科学知识的数量和应用（常常是为了应付习题和考试），而对科学精神的教育往往进行得不够系统、不够生动有密切的关系。

令人遗憾的是，虽然对此看法提出反对意见的声音现在已经很难听到，但是把科学精神的教育认真地落实在教材编写或具体教学过程中的鲜活经验却并不多见。

2 初等化学教学的目标—兼论多样性和规律性的关系关于课程价值，在化学课程标准中已经做了比较完整而全面的叙述，不再重复。

在这里要强调的是，初等化学教学的目标不应当定位于“为学生未来成为化学家”打基础，而应当着重于全面提高学生的基本科学素养。

所以除去化学中最基本的知识和技能之外，不应当再要求学生死记硬背更多的化学事实；不应当再要求所有学生都能够熟练地掌握化学基本操作技能；不应当再要求学生反复练习那些脱离实际的化学计算题。

应当重视化学与社会、生活的联系和学生自己感兴趣的问题，鼓励学生通过观察、阅读、思考、交流与讨论、实验探究等方式，来加深对化学现象和规律的认识，扩展对物质世界的认识，以及通过学习和其他活动提高学生对科学精神的理解和运用科学方法的自觉性。

在这里，首先简单地讨论一下关于多样性和规律性之间的关系问题。

只要认真地分析和总结一下，我们就会发现，追求多样性原本就是人类的本性之一，是发现、好奇、探究、研究和创新等活动的动力之一。

我们也可以把社会的进步和人类所从事的科研、生产以及其他活动，简单地归结为追求多样性的过程。

例如，我们所熟悉的“百花齐放、百家争鸣”就是上述说法的一个证明。

艺术家和文学家所贡献的不同风格的文艺和文学作品；影视、戏剧所呈现的多种不同形式和不断发展的新的流派；科学家们对大自宇宙、天体、大自然界，小到电子、质子、原子和分子，以及处于二者之间的山川河流、动植物和人类本身的永不休止的研究与探究活动，包括化学家所痴迷的新分子和新物质的合成与利用等等活动，就其性质而言，都是一种以发展“多样性”为目标的有意识的活动。

正是因为我们周围的世界是一个多样性的世界，才会使得我们感到生活丰富多彩，从而使得人类的物质生活和精神生活永远存在着一种蓬勃向上的活力。

这种体验在化学教学中应当也是很多的。

问题在于，当我们把学习的目的局限于回答习题、考题或竞赛题以求得高分时，追求多样性的积极性便会受到极大的抑制，这时最受欢迎的反而是一些可以背诵或有利于背诵的“确定的”知识或规律，其结果之一是使得学生丧失主动学习的兴趣。

这种现象的出现，也可以看成是应试教育的负面影响之一。

科学在发展多样性的同时，也致力于寻找事物之间的规律性。

多样性的持续发展，不仅为研究事物间的规律性提供源源不断的信息和资源，同时也在为不断地检验、修正和完善已经发现的规律性提供新的要求。

我想，只有这样来了解科学、学习科学，才能够真正摆脱应试教育的桎梏，做到轻松愉快地学习，游刃有余地应试。

3 基础性和时代性的关系对于一门学科来说，有一部分基础是不会改变的。

但是随着科学技术的发展，基础中某些内容的阐述方式是可以改变的，而且基础组成中的各个部分的相对重要性也是可以改变的。

例如，在道尔顿时期、波尔时期和近代原子结构理论时期对原子的阐述方式，就是一个大家都熟知的例子。

虽然在不同时期，人们都承认原子是化学的基础，但是对原子的阐述内容和着重点却差别甚大。

道尔顿时期的原子的主要特征是每种原子有一定的质量即原子量；波尔时期的原子不仅仍然保持着具有一定的原子量的特征，而且有一个类似于太阳系的结构，并且原子的质量基本上集中于原子核之中；近代原子结构理论时期的原子除了上述的一些基本特征之外，在微观粒子具有波粒二象性的前提下，形成了对原子中组成粒子，特别是电子的运动规律的量子力学描述，大家所熟悉的所谓电子云模型，就是这种描述的一种最通俗、最浅显易懂的表现方式。

20世纪80年代后期，人们发明了扫描隧道显微技术，并且已经在试图直接操纵原子分子。

在这个基础上，原来那个“没有固定形状和体积”的电子云模型，表述在扫描隧道显微镜下的原子时已有力不从心的感觉，这意味着对于原子的描述方式将可能再次改变。

用这个例子来说明基础性和时代性的关系应当是比较典型的。

基础性和时代性的关系还应当从某些基础知识对于21世纪学生的实际生活和未来发展需要来考虑。

例如硝酸、硫酸的酸性和氧化性仍然是化学的基础，但是在发生氧化还原反应的过程中，硝酸中的氮和硫酸中的硫的变价问题，在考虑它们在基础化学中的教育价值时应当随着时代的发展而有所变化。

虽然了解某些常见元素的变价性，观察和确定某些产物的方法，仍然是初等化学所应当重视的基础。

但是在强调科学素养的前提下，对于一个普通公民来说，有关的化学反应式和结论的教育价值，应当低于过去。

因为即使对于一个化学家来说，这些要求也只是一种职业性的常识，熟练地背诵大量化学事实的必要性，对于信息时代的化学家来说，应当认为已经不很大了。

目前，中学教育仍然属于基础教育的范畴，从我国教育发展的现状来看，原来中学化学教育为部分学生的就业提供必要的准备的要求已经不再成为基本任务，因此原来为了学生就业而强化的那部分基础知识和技能的重要性与价值都已经发生了变化。

这是我们在研究21世纪教育改革动向和学习教改方针和课程标准时，必须注意到的另一个重要前提。

像这样的例子在其他学科中也不罕见。

例如，过去学习外语时，教学重点的顺序是：单词拼写和记忆，造句和语法，然后是文章主题思想的连贯性、思想性。

在有了可以自动检查并校正拼写和语法的应用软件之后，教学时的重点顺序目前已经建议改变为：文字的连贯性、思想性，拼写和语法。

又如，过去在处理大量实验数据时，人们先要通过反复的手算或手摇计算机进行数据的初步处理，然后用各种拟合方法逐个进行试验，有时要花费大量的人力物力。

现在，利用手持计算器就可以轻快地完成这项工作，而且能够很快地找到最佳的拟合方法。

所以在数据处理的课程中，教学的重点也转移了。

过去工学院有一门投影几何课，属于工科大学生的必修课。

据说是为了工程师在设计等工作中建立必需的三维立体感而设置的。

由于涉及大量复杂的立体几何证明和运算，被学生戏称为“头疼几何”。

后来不知在什么时候，这门课竟然从教学计划中消失了，可是高水平工程师的培养工作并没有因此受到明显的影响。

现在有了在计算机屏幕上对物体进行三维显示，包括对任意剖面的显示软件之后，这门课程的消失理由就更加充分了。

这几个例子对于说明课程内容的基础性和时代性的关系，应当认为很有代表性。

4 关于学生基本素质的考虑关于素质教育的意义、内涵、方法等等，经过多年的讨论和实践，大家都有了比较深刻而全面的了解，应当认为已经深入人心。

目前这个讨论还在继续深入，一时众说纷纭。

我们在这里提出一点个人的看法，它也是在新教材中试图贯彻的一点想法。

根据“以学生为本”的精神，我们认为，在教育工作中（至少是在初等和中等教育阶段的教育与教学过程中），实施素质教育首先应当从学生个人的健康成长和发展的需要着眼，其次是国家、社会、家庭和职业的需要，再其次是作为某个领域中的特殊人才的需要。

因此可以把所谓素质归纳为4个方面，依次是：身心健康，逐步发展的安全意识；良好的品德、习惯，逐步提高的环境和法律意识；必需的科学、人文与社会知识，可持续发展的意识和学习要求；实用的技术和能力。

这4个方面的重要性、教育的力度和考核评价的要求应当是不等同的。

教育的重要原则之一就是承认差异性，它也是“以学生为本”等原则的基础。

有不少老师和家长对于以上的看法是同意的，而且在素质教育的实践中创造了许多生动而且有效的经验。

也有一些老师和家长只在理念上表示支持，在教育和教学工作中，仍然认为科学或化学课程的主要任务是向学生灌输科学知识。

二者的差别在于对中学教育目标的理解和重点选择的不同。

不能把一切都推给应试教育，应当从我们对教育在社会和人类发展中的主要任务，从全体受教育的公民的未来发展来探讨这个问题。

现在社会上人们过分热衷于名校、名师，而且扩大到了一省、一市甚至一地的所谓高考状元身上。

其实对于望子成龙的家长们来说，对于急于摆脱贫困落后面貌的中华民族来说，本来无可厚非。

但是我们不能忘记“十年树木，百年树人”这句古话。

把注意力高度集中于青年人的高中、大学以及研究生阶段，使得他们误以为高考的成功、竞赛的得胜、论文的获奖，就是人生的最高理想。

忘记了对于百年的人生而言，这些仅仅只占到很少的一个部分，从个人的聪明才智的成熟与发挥水平；从社会中种种诱惑对自己品德考验的程度；从创业历程中种种艰难困苦的自我承担能力等等来看，学生（包括研究生）阶段仍然属于在老师、家长和社会呵护下逐步成长的阶段。