文章简介
化学教学中实施美育教育的实践研究
  

化学教学中实施美育教育的实践研究**
王 会 鲁莎莎 胡伟明 龚全明 梁永锋*
(宁夏师范学院化学化工学院 宁夏固原 756000)
摘要:为落实“德、智、体、美、劳”五育融合教育理念,分析了化学教学中实施美育教育的内涵和学理基础,并进行了化学教学中实施美育教育的教学实践,发现在化学中实施美育教育具有丰富学生的科学思维和创新能力等优势,同时凝练出在化学实施美育教育的一般策略。
关键词:实践研究;美育教育 ;化学教学
Study on the Practice of Implementing Aesthetic Education
in Chemistry Teaching
WANG Hui LU Sha sha HU Wei ming GONG Quan ming LIANG Yong feng
(College of Chemistry and Chemical Engineering,Ningxia Teacher University,Guyuan 756000)
Abstract:In order to implement the "Moral Education, Intellectual Education, Physical Education, Aesthetic Education, and Labor Education" five-education integrated education concept, the connotation and academic foundation of the implementation of aesthetic education in chemistry teaching were analyzed, and the teaching practice of implementing aesthetic education in chemistry teaching was carried out. The implementation of aesthetic education in China has the advantages of enriching students' scientific thinking and innovative ability, while condensing general strategies for implementing aesthetic education in chemistry.
Keywords: practical research; aesthetic education; chemistry teaching
2020年国务院办公厅印发《关于全面加强和改进学校美育工作的意见》,明确了各学科要融合美育的教育理念,充分挖掘各学科所蕴含的丰富美育资源,有机整合相关学科的美育内容。化学作为中学的一门基础学科,在美育培养上有其独特性,因此,在中学化学教学中开展美育教育不但具有可行性更具有现实意义。
1 化学教学中实施美育教育的内涵及学理基础
美育教育不仅是艺术美,还包括科学美和自然美等内涵。我国近代著名思想家和教育家、美育的真正首倡者和奠基人蔡元培先生认为美育不是单单存在于音乐、美术和文学中,凡是学校所有的课程,都蕴含着美育。如数学似乎是枯燥无比、难以理解的学科,但不可否认的是美术上的比例、节奏全是数的关系;除此之外,与数学有联系的游戏能够引起滑稽的美感;对于物理化学两门学科来说,认为这两门学科与“美”就更没有关系了,但仔细去领会,声学与音乐、光学与色彩都和美之间有着紧密关系。
著名音乐学家赵宋光这在其经典性论文《论美育的功能》中提出“立美育人”,提倡教学者在组织教育活动时应该建立“美的形式”,受教育者在这样“美的形式”建立的教育活动中能够按照“美的规律”来修刻自己的旅程。赵宋光认为如果人类要成功地进行生产和成功地进行教育,就必须要遵循“美的规律”,而“美的规律”的前提是展示“美的形式”,“没有立美的活动,智育、德育体育都不能收到应有的效应”。所以在化学教学中需要建立美的形式,这样才能让学生在美的形式的建立过程中成功地、高效地进行化学知识、化学层面的德育体育等学习,最终实现“以美引真”的目的。
《普通高中化学课程标准(2017年版)》指出“发展学习化学的兴趣,乐于探究物质变化的奥秘,体验科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐”。其中的“感受化学世界的奇妙与和谐”其实质就是感受化学在促进人类社会经济发展的同时维持着内外和谐的美妙,让学生具有感受化学美的能力。这些都表明在化学教学中必须渗透美育教学思想,提高学生的审美能力、审美视角和创造美的能力。
2中学化学教学中渗透美育的意义
2.1 提高学生学习化学的兴趣
新高考的实施,许多学生因化学知识繁杂难学而放弃选择化学课程的情况司空见惯,其主要原因是教师在教学没有有意识去积累与化学课程相关的美育思想去激发学生学习化学的动机,导致化学极具神秘奥妙的、造福人类的特点没有在教学中体现出来,学生感受不到化学学科的奥妙与美。若在教学中教师能够将形状构造、功能各异的化学仪器,数不尽数用途各异的化学物质,以宏观、微观、符号和曲线图“四重表征”的化学特征美化后分享给学生,在潜移默化中让学生体会到化学是“求真”更是在求其“臻美”的神秘面纱,想必学生对化学的学习兴趣就会更加浓烈。居里夫人也认为科学本身就是美的,她一生沉醉于世界的优美之中领略科学不断描绘的锦绣前程。如果学生在化学学习中持化学“索然无味”的感受,当然地就很难保持学习化学的兴趣和激情。因此在化学教学中穿插化学符号的独特美、化学物质结构和形状的对称美、化学实验装置的流程美、化学变化的百变美和动态美、化学家严谨求实和无私奉献的人格美等,就会极大可能的激发学生学习化学的兴趣。
2.2 拓宽学生的审美视角
我国现代杰出的艺术教育家丰子恺先生认为,审美得以成立的前提条件有两个:一是审美主体要有一颗能领略美感的心;二是审美对象也要具有美感。教师在化学教学中首要任务是引导学生拥有一颗领略化学美的心。在化学教学中融入美育,可以活跃学生生活,增进学生身心健康,使他们精神爽快和脑子灵活。拓宽学生审美的视角是出发点,如果学生对美的认识太狭窄,那么对学生太高“美”的要求也是盲目的。在化学教学中,为了避免课堂知识枯燥乏味,将化学知识美化后传递给学生不仅可以提高学习的效率,还可以更新学生对美的从新定义。例如,在讲解氯气一节时,教师可以用氯气发现的化学史进行导课,氯气首次被瑞典化学家舍勒1774年发现的,舍勒发现氯气到1810年长达30多年时光,许多化学家先后对这种气体的性质进行研究,但都认为这种气体是一种化合物,直到1810年,经历经无数实验后,戴维才确认这种气体是由一种化学元素组成的。先开始把这种绿色的气体叫做“绿气”,后来改为“氯气”。从以上教学片段可以传授给学生科学的每一次进步,都是背后有一群勤劳刻苦的人们用他们的生命默默奉献着,这就是勤奋美和奉献美所在。真理不是经历一次或一个科学家就能完全正确的,教育学生向戴维一样具有勇于质疑的勇气之美。再如在化学实验教学中,教师展示各种化学仪器、介绍根据原理选择仪器、蒸馏萃取实验组装及操作步骤、发生实验意外的处理对策等,体现着化学的仪器构造美、实验组装的流程美、化学实验的创造美和化学实验严谨细致的态度美等。
2.3 丰富学生的科学思维和创新能力
美,可以说是一种创造。教学中,化学教师对化学美的情感、意志、信念等直接影响到学生爱美、求美的激情等科学素养的形成。在化学教学中,鼓励学生大胆地发现问题、勇于质疑和探索新知,训练学生灵活地运用知识,激发学生创造性思维的形成,从而为科学创新人才的培养打下基础。例如讲解氮的氧化物时,教师可以创设汽车尾气排放物这样的生活实际情景,让学生认识到化学与生活的紧密联系,可以开放地引导学生根据理论知识设计汽车尾气净化处理方式,做到变废为宝的科学创造思维,这样可以在美化环境的同时提高学生社会责任和科学创新的思维。再如,初中化学中教师就可以鼓励学生在家用紫葡萄或者桑葚等自制酸碱指示剂,用家里厨房的醋、食盐和食用碱分别进行验证指示剂遇酸碱的变化的家庭小实验,使学生体验自己劳动的收获美和化学实验色彩变化的视觉美,从而激发学生勤于动手提高科学思维和创造能力,体验成功的喜悦感。
2.4 涵养学生“求真向善”的精神
美既可以纯洁道德、还可以丰富精神。化学是一门理论和实践相融合的学科,化学理论必须要经过化学实验的验证。“求真”正如苯结构的确定,链状不饱和化合物理论上是符合的,但是经过实验验证该种理论不符,经过实验测量出苯分子中每个碳碳键的键长都是139 pm,其长度介于C-C单键的键长( 154 pm) 和C=C双键的键长( 135 pm) 之间,苯是一种完全对称,各碳碳键和碳氢键是完全等同的,苯的凯库勒式是符合苯的结构的,借助苯结构的对称美传授给学生马克思思想“实践是检验真理的唯一标准”,让学生在生活中养成质疑和求实的“求真”品德。创造是美的,化学科学的每一次成功的创造也是“求真”的体现,如屠呦呦成功提取出青蒿素,一种治疗疟疾的药物,挽救了全球特别是发展中国家的数百万的生命。化学的不断发展是因为它能促进社会的发展和改善人类的生活水平,竟然作为一门自然学科的化学都具有这样的品质,人类善良的光芒更应体现。在化学教学中应教育学生有着植根于内心的修养、无需提醒的自觉、以约束为前提的自由和为别人着想的善良,发挥人性的心灵美和行为美。
3 化学教学中实施美育教育的策略
3.1 充分抓住社会热点创造美的教学情境
面向现代化的教学,教师必须时刻关注社会发生的热点问题,精炼其中值得灌输给学生的内容渗透在化学教学内容中。例如在讲解硅的氧化物SiO2晶体是现代光学及光纤制品的基本原料时教师就可以渗透美国对我国芯片的制裁,目的是启发青年学子的家国情怀与使命担当,勇于创新,为中华民族的伟大复兴而努力学习与奋斗之美。在学习钠的化合物时带领学生学习我国著名化学家侯德榜,面对外国技术垄断并提出辱国条件转让技术时,毅然停止谈判,发愤研究发明“侯氏制碱法”的民族气节的崇高之美。以这样的情景激发同学们心灵美和情怀美。再如教师讲解化学实验安全知识时,教师可以用新型冠状肺炎引入课题。
3.2充分挖掘化学教材中的美育元素
化学世界纷繁复杂,化学既可以造福人类,同样也可以摧毁人类。所以,为了让学生在化学中获得美的教育,教师需要精心积累和挖掘教材中美的元素。化学教材中的美的元素如表1。
表1 化学教材中实施美育教育的素材
化学内容 美育素材
化学符号美 化学元素周期表中一百多种元素可以组成世界万物,每一种化学物质我们都可以以化学的语言进行命名,化学语言就相当于汉语、化学符号就相当于汉语的汉字,它们是化学界独有的交流语言。
化学物质的结构和性质的对称美 无机物中的金属性和非金属性、酸性和碱性、原电池和电解池、正反应和逆反应、吸热和放热反应等。再如元素化合物知识学习抓住“位构性”、有机化学知识学习通常抓住“结构决定性质”为主干进行学习,抓住结构中的官能团学习有机物的化学性质。再如苯分子是平面正六边形结构、甲烷是正四面体结构化学性质比较稳定。另外书写同分异构体等


化学实验美 (1)实验仪器。构造奇异、功能各异的实验仪器是科学发展的重要标志,每一件化学仪器的发现都是科学进步的象征,是科学创造的结果,标志着无数化学家的创造能力和审美思维的进步,更是一种美的创造。通过这些化学仪器,可以激发学生的发奋学习和创新的动力。(2)实验现象。化学物质反应中常常伴随着让人的耳目口鼻手能感受的现象,如色彩的变化、物质温度改变、散发出的光等直观现象。学生通过观察这些现象,可以激发学生发现化学变化美并喜欢化学学科,甚至对成为专业的化学科学人员产生兴趣。(3)实验流程。实验流程是指发现问题—设计实验方案—选择实验仪器和药品—组装实验—进行实验—观察实验现象—记录数据等过程。实验流程的依次推进是具有内在逻辑的、是在充分的设计和思考后展开的实际操作,可以将其称为一套严密的科学研究程序,展示着化学独有的实验流程美。
化学家的人格美 我国化学家侯德榜的“侯氏制碱法”的爱国气概;氟元素的发现过程中损害了生命的戴维、诺克斯兄弟等化学家,甚至献出生命的鲁耶特化学家。拉瓦锡推翻“燃素说”的严谨与勇气。居里夫人发现“铀”的艰辛历程等。
3.3 创造“真、优、美”的化学课堂探究教学
“真”指真实的客观教学实际;“优”指课堂教学的最优化;“美”指美的教学。“真、优、美”一起创造出让学生记忆犹新的课堂,让学生能够实际地感受到学习内容就在身边,而不是空洞抽象、艰深晦涩的化学知识。以“再探浓硝酸的强氧化性”的片段教学设计为例来说明该化学教学中如何渗透“真、优、美”的美育思想。
[情境引入]在学习本节知识学生已经知道浓硝酸具有强氧化性,因此播放浓硝酸“煎鸡爪”的视频,煎出来的鸡爪色彩焦黄、外酥里嫩和美味可口。再次加深学生浓硝酸强氧化性的印象,激发学生继续学习浓硝酸强氧化性的好奇心。
[教师活动]提出问题:需要证明浓硝酸的强氧化性需要用强还原剂还是弱还原剂?
[学生活动]选择弱还原剂,比如:铜。
探究1:浓硝酸与铜的反应
[教师活动]让学生根据已学知识写出浓硝酸与铜反应的化学方程式并且预测实验现象。
[学生活动]学生通过回顾已学知识书写浓硝酸与铜反应的化学方程式并且预测实验现象。
(1)化学反应方程式:3Cu+8HNO3(浓)=3Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O
(2)预测实验现象:金属铜不断消失,反应生成红棕色气体,溶液颜色由
无色变为蓝色。
[教师活动]提供实验器材和药品,让学生交流讨论设计实验方案(方案要求环保经济、操作简单和气体不溢出)。
提供的器材和药品有:浓硝酸、铜、泡沫铜、废弃瓶、注射器等
[学生活动]交流讨论得出实验的最佳可行方案。
学生选择的器材和药品:浓硝酸、泡沫铜、废弃瓶、注射器
实验方案:废弃瓶中装入一定量的浓硝酸盖好橡胶塞,然后在注射器中放入泡沫铜,再用注射器的针管从废弃瓶中吸取一定的浓硝酸使反应在注射器中反应。
实验设计好处:一是用泡沫铜而不用铜加快反应速率;二是反应在注射器密闭体系中进行可以控制反应速度、减少气体溢出和控制体系气压
[教师活动]对学生的实验方案进行点评和补充,安排学生进行实验。
[学生活动]分组探究浓硝酸与铜反应的实验,认真观察实验并记录实验的现象。
实验现象:铜与浓硝酸反应后产生红棕色气体,溶液颜色由无色变为了绿色。
实验结论:实验现象与预期的不同
[设计意图]一是该教学可以极大可能发挥学生主体性,通过问题驱动和交流讨论让学生选择合适的还原剂、预测实验现象和设计实验方案,可以让学生真正地参与课堂,进行真实问题的探讨。二是以情景引入-温故旧知—预测现象—设计方案—分组实验—观察现象—建立认知冲突的过程优化教学。三是通过化学实验探究,让学生体验化学实验的探究之美、化学反应后溶液变绿并产生气体的现象之美和生成之美。
探究2:溶液成绿色的原因
[教师活动] 根据学生发现的问题,让学生交流讨论为什么反应后溶液是绿色的而不是蓝色的。
[学生活动]学生根据实验现象结合反应的原理和条件提出假设:
1) 反应产生的二氧化氮溶解在硝酸铜溶液中;
2) 硝酸铜溶液中Cu2+的浓度太高;
3) 生成了Cu+或者其他物质
[教师活动]要求学生根据假设,设计出验证假设的方案。
[学生活动]学生通过交流讨论设计的验证假设的方案如表2:
表2 验证试验方案
提出假设 反应产生的二氧化氮溶解在硝酸铜溶液中 硝酸铜溶液中铜离子的浓度太高 生成了Cu+或者其他物质
验证假设方案 (1)向蓝色的Cu(NO3)2溶液中通入NO2气体;
(2)向绿色溶液通入氮气 (1)加水稀释反应生成的绿色溶液;
(2)配制饱和的Cu(NO3)2溶液。
[教师活动]根据学生提出的假设并设计的验证假设方案提出问题:
1) 在该反应条件下生成Cu+合理吗?
2) 加水稀释反应生成的绿色溶液可以吗?
[学生活动]学生小组间展开讨论,回答以上两个问题
[教师活动]根据学生的回答情况,对学生的回答再进行补充讲解:
问题(1):在酸性条件下反应不会生成Cu+, Cu+在酸性条件下会发生歧化反应(2Cu+=Cu+Cu2+)
问题(2):加水稀释绿色溶液不可行,因为加水一是能够降低铜离子的溶度,二是能够溶解一部分二氧化氮气体。导致了两个因素的改变,因此该方案不可行。
[教师活动]进行实验演示:向绿色溶液中通入N2,观察实验现象。
实验现象:溶液由绿色变为蓝色,同时有红棕色气体从溶液中冒出。
实验结论:假设反应产生的二氧化氮溶解在硝酸铜溶液中成立
[设计意图]设计该教学过程:一是以发现问题-猜想假设-设计方案的化学科学探究过程培养学生养成化学科学探究的思维;二是全过程几乎是发挥学生思维来开展教学,是学生间积极交流讨论问题而不是教师灌输知识,能够调起学生勤于动脑解决问题的意识,体验化学在解决问题中的过程美;三是在教师演示实验验证假设时,观察到实验中溶液颜色由绿色变为蓝色的明显变化,从视觉上让学生体会到化学的变化之美和生成之美。
目前,美育渗透到化学教学中的研究还不深入,更没有引起广大教师的普遍重视,因此为了实现多样化、全覆盖、高质量的学校美育体系,化学教师必须将美育思想融入其教学过程中去,教学中以润物细无声地方式熏陶学生,使学生在掌握必备知识的同时具有一双发现美的眼睛、放射出美的人格和绘画出美的人生。
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