高校和社会对学生化学素养的要求

1、高校及社会对学生高校及社会对学生化学素养的要求化学素养的要求胡效亚胡效亚扬州大学扬州大学2014-12-27江苏省教育学会化学教学专业委员会2014年会江苏省化学化工学会我国基础教育时常受到公众的指责和批评：应试教育、忽视个性发展、综合素质提高和创新能力培养2012年上海初中生再次获得“国际学生评估项目”(PISA)数学、阅读、科学能力三项成绩世界第一。2014年，英国教育部选派72名优秀小学数学教师到上海考察学习。36年改革开放的巨大成就是基础教育成就的展现。如何评价我国的基础教育？2江苏省教育学会化学教学专业委员会2014年会江苏省化学化工学会高校人才培养质量存在三大问题：高校人才培养质量

2、存在三大问题： 责任感（人格养成）责任感（人格养成） 实践能力实践能力 创新能力创新能力3江苏省教育学会化学教学专业委员会2014年会江苏省化学化工学会1.品德发展水平。行为习惯、公民素养、人格品质、理想信念。2.学业发展水平。知识技能、学科思想方法、实践能力、创新意识。3.身心发展水平。身体形态机能、健康生活方式、审美修养、情绪行为调控、人际沟通。4.兴趣特长养成。好奇心求知欲、爱好特长、潜能发展。5.学业负担状况。学习时间、课业质量、课业难度、学习压力。 考高分就是考高分就是“好学生好学生”、升学率高就是、升学率高就是“好学校好学校”的时代，有望成为历的时代，有望成为历史。史。 我国基础教

3、育的重大变革我国基础教育的重大变革教育部关于教育部关于教育部关于推进中小学教育质量综合评价改革的意见教育部关于推进中小学教育质量综合评价改革的意见2013年6月3日化学教师应该承担怎样的责任化学教师应该承担怎样的责任?42014-12-165化学素养：化学素养：化学知识、能力化学知识、能力（科学思维与实践创新）（科学思维与实践创新）和人格养成。和人格养成。6科学思维能力决定了学习能力、实践能力和创新能力。科学思维能力决定了学习能力、实践能力和创新能力。 一、科学思维一、科学思维7科学研究科学研究技术研究技术研究创新创新实践实践技能学习课堂：是教知识还是教思维？课堂：是教知识还是教思维？知识水平

4、和思维水平互为正向关系。从社会发展的整体性看：是先有知识还是先有思维？是先有知识还是先有思维？如何教思维如何教思维? ?8思维和知识是互为产生的条件，知识促进思维水平的提高，思维和知识是互为产生的条件，知识促进思维水平的提高，思维水平影响知识获取的能力。思维水平影响知识获取的能力。思维有不同的分类：自然科学思维自然科学思维的核心是逻辑思维，人文科学思维人文科学思维的核心是形象思维。逻辑思维（Logical thinking），人们在认识过程中借助于概念、判断、推理等思维形式能动地反映客观现实的理性认识过程。它是人的认识的高级阶段，即理性认识阶段。 理性思维理性思维。形象思维（imaginal

5、thinking）是用直观形象和表象解决问题的思维。总是与感受、体验和情感相关联。感性思维感性思维。 一、科学思维一、科学思维9是归纳、综合、抽象等逻辑思维的过程，也是学习与研究的过程。概念、思维和大脑结构是有层次的。如苹果-水果-食品-商品-物资-物质。10概念概念是思维的基本单位，是思维的出发点和归结。没有概念，就没有思维。概念形成的过程：由概念形成的过程可知，形而上学是人认识世界的基本方式。概念越模糊，思维越混乱。我国的教育是对概念机械的堆积，缺少概念的“根”。 概念形成的过程是脑神经元之间产生新的连接的过程。复习和实践是强化概念和概念之间联系最有效的方法。如何创造新概念？11语言形成的

6、过程是概念（逻辑思维）形成的过程。语言形成的过程是概念（逻辑思维）形成的过程。符号：象形文字，“妈”；名词：苹果等，对物质的抽象；动词：吃、喝、打、玩，是对过程的抽象；形容词：好的、美的、喜悦的，对状态的抽象。所以人的左脑分管语言。语言所表达的情感、感悟等是属右脑分管的形象思维。12逻辑思维方法逻辑思维方法： 归纳归纳与与演绎，综合与分析，具体演绎，综合与分析，具体与与抽象抽象，分类与比较。分类与比较。非逻辑思维方法非逻辑思维方法：形象思维，直觉思维，创造性思维形象思维，直觉思维，创造性思维。 归纳：归拢并使有条理，由一系列具体的事实概括出一般原理。 演绎：从前提必然地得出结论的推理，从普遍性

7、的理论知识出发，去认识个别的特殊的现象的一种逻辑推理方法。 综合：把分析过的对象或现象的各个部分、各属性联合成一个统一的整体。分析：分析就是将研究对象的整体分为各个部分、方面、因素和层次，并分别地加以考察的认识活动。 具体：不抽象,不笼统,细节很明确。 抽象：抽象是从众多的事物中抽取出共同的、本质性的特征，而舍弃其非本质的特征。 比较：分类：一、科学思维一、科学思维13物理变化与化学变化物理变化与化学变化实验：水：液态气态固态胆矾（块状）胆矾（粉末状）石灰石+水气体（二氧化碳）胆矾（硫酸铜）+水+氢氧化钠沉淀（氢氧化铜）物理变化：没有其它新物质生成物理变化：没有其它新物质生成化学变化：有新物质

8、生成化学变化：有新物质生成判断标准：有没有新物质生成判断标准：有没有新物质生成自来水沉降、过滤、吸附、消毒等过程？概念形成的过程也是研究与学习的过程。概念形成的过程也是研究与学习的过程。具体具体抽象抽象归纳归纳演绎演绎综合综合分析分析（实验内容）（各自特点）（概念）（共同之处） （实验现象）（应用）一、科学思维一、科学思维推理14化学键原子为什么能结合成分子?化学键：两个直接相邻原子之间强烈的相互作用。化学键成键的原因是什么?化学键的分类一、科学思维一、科学思维151852年英国化学家弗兰克兰提出原子价概念分子中的原子分子中的原子是按一定比例结合的。是按一定比例结合的。1923年美国化学家路易

9、斯提出共价键的电子理论：两种元素两种元素的原子可以相互共用一对或多的原子可以相互共用一对或多对电子。对电子。 为何成比例？原子之间是如何结合的?1897年英国汤姆逊发现电子1911年卢瑟福提出原子结构模型1913年玻尔原子模型原子的价键与核外电子有关吗?1916年德国科学家柯塞尔考察价键与核外电子的关系：任何任何元素的原子都要使最外层满足元素的原子都要使最外层满足8电子稳定结构。电子稳定结构。 如何解释氯气和大量有机分子中的价键?化学键具体具体抽象抽象归纳归纳演绎演绎综合综合分析分析（实验内容）（特点）（概念）（共同之处） （实验现象）（应用）一、科学思维一、科学思维这就是传授这就是传授“思维

10、方法思维方法”16授人以知识，不如授人以寻知的方法。授人以鱼，不如授人以渔。知识是能力培养的基础和载体。知识是能力培养的基础和载体。概念和知识形成的过程就是学习和研究的过概念和知识形成的过程就是学习和研究的过程和方法。程和方法。17形象思维形象思维是用直观形象和表象解决问题的思维。总是与感受、体验和情感相关联。感性思维。 分类：分类：直观形象思维、意象形象思维、逻辑形象思维。特点：特点：形象性、情感性、非逻辑性、粗略性、想象性。18如何训练形象思维如何训练形象思维? ?1、多观察 2、多体验3、多回忆，养成“白日做梦”的习惯4、多做形象比较5、多做模仿训练形象思维的主要方法：形象思维的主要方法

11、：模仿法、想象法、组合法、移植法。19语文课程科学的教学方法：语文课程科学的教学方法：强调自主性、问题性、实践性经历、体验和感悟丰富多彩的生活。“感情移入”：是一种能够进入他人的内心去感受世界的能力。语言学习必须以运用为中心。讨论、辩论、阅读、写作。语文课程传统教学方式和方法：语文课程传统教学方式和方法：作者是谁?出生年月?重大意义?文章的分段，主题思想，语法分析，分析人物形象，记住一些华丽词汇并造句。20托马斯托马斯赫胥黎：赫胥黎：我以为，科学和艺术乃是自然这枚奖章的正反面。两者都表达事物的永恒秩序，但艺术用的是感情，科学用的是思维。当人们不再有爱恨之心，当苦难不再引起同情，当伟大的英雄业绩

12、的故事不再被动人地传唱；当田野里的百合花不能再与身披盛装荣耀的所罗门媲美，当人们不再对雪峰和深渊感到惊叹，那时，科学确实有可能占据世界，但不是因为怪物吞噬了艺术，而是因为人类天性的另一个方面已经死亡，因为人类丢掉了古往今来所拥有的那一半天性。 形象思维形象思维逻辑思维逻辑思维形象思维的产生形象思维的产生逻辑思维的产生逻辑思维的产生21自然科学注重逻辑思维，人文科学注重形象思维；自然科学强调客观事实，人文学科强调主观感受；自然科学在于揭示自然和社会运动的客观规律，人文学科则在于探求人生的意义；自然科学追求的是精确性和简约性，人文学科追求的则是生动性和丰富性；自然科学的标准是规范的和统一的，人文学

13、科的标准是多变的和多样的。自然科学与人文科学的区别：自然科学与人文科学的区别：一、科学思维一、科学思维22语言 19世纪末马氏文通使汉语有了语法和逻辑性。绘画 意境、求虚、闻道中医 讲究辩证法，相对、平衡、全面，解决矛盾烹饪 多样性、丰富性、意境概念的模糊概念的模糊使思维缺乏逻辑性！茶文化、酒文化、玉石文化等传统文化倾向形象思维不善长逻辑思维传统文化倾向形象思维不善长逻辑思维23概念的模糊儒家讲仁，什么是仁？儒家讲仁，什么是仁？ 老庄讲道，什么是道？老庄讲道，什么是道？ 一、科学思维一、科学思维统一思想，提高认识，认清形势，统一思想，提高认识，认清形势，明确任务，加强领导，完善机制，明确任务，

14、加强领导，完善机制，交流经验，研究问题，团结协作，交流经验，研究问题，团结协作，密切配合，真抓实干，开拓进取，密切配合，真抓实干，开拓进取，突出重点，落实责任，各司其职，突出重点，落实责任，各司其职，各负其责，集中精力，聚精会神，各负其责，集中精力，聚精会神，一心一意，心无旁骛，兢兢业业，一心一意，心无旁骛，兢兢业业，精益求精，一抓到底，爱岗敬业，精益求精，一抓到底，爱岗敬业，求真务实，胸怀全局，拓宽视野。求真务实，胸怀全局，拓宽视野。24传统文化倾向形象思维不善长逻辑思维传统文化倾向形象思维不善长逻辑思维的文化基础是什么的文化基础是什么?一、科学思维一、科学思维25群体本位群体本位个体本位个

15、体本位人的依赖性人的依赖性集权集权人的独立性人的独立性契约契约道德道德民主民主功利心功利心好奇心好奇心形象思维形象思维逻辑思维逻辑思维竞争竞争中和中和 西方西方 中国中国中西方文化之比较中西方文化之比较胡效亚，从教育文化源头审视创新人才培养，中国高等教育，2010，17：13 理性理性感性感性定量定量定性定性26中国传统文化缺少系统的逻辑思维中国传统文化缺少系统的逻辑思维：重感性轻理性重感性轻理性重重归纳归纳轻轻演绎演绎 杨振宁认为，中华传统文化的一大特色是有归纳法，可是没有推演法。重重综合综合轻轻分析分析重重具体具体轻轻抽象抽象重辩证轻逻辑重辩证轻逻辑思维与研究缺少完美感，研究与学习成为十分

16、艰难和痛苦的经历。一、科学思维一、科学思维27万物并作,吾以观复。敝则新。苹果为何不上跑？存在一种力？与物体的大小、重量、距离、作用力有关吗？ 牛顿牛顿老子老子问题性宏观到微观逻辑思维解决问题微观到宏观辩证思维解决矛盾28马克思把人类历史发展的过程划分为三种社会形态：人的依赖性社会、物的依赖性社会和人的全人的依赖性社会、物的依赖性社会和人的全面而自由发展的社会。面而自由发展的社会。一、科学思维一、科学思维29培养逻辑思维和理性思维的能力是培养逻辑思维和理性思维的能力是提高中华民族整体素质的关键。提高中华民族整体素质的关键。一、科学思维一、科学思维30二、实践能力二、实践能力带着问题和兴趣去实践

17、带着问题和兴趣去实践自主实践、独立思考自主实践、独立思考研究性、探索性实践研究性、探索性实践行业及社会实践行业及社会实践理论指导实践理论指导实践多领域、多学科、综合的实践多领域、多学科、综合的实践增加实践课时，增大师生比增加实践课时，增大师生比化学是一门实践性较强的学科。化学是一门实践性较强的学科。二、实践能力二、实践能力31序号 评 价 项 目 A满意 B基本 满意 1 您对本课程的实验教学条件是否满意 25.8 58.1 2 您对本课程使用的教材是否满意 32.3 45.2 3 您对本课程任课教师的言传身教、教书育人是否满意 32.3 54.8 4 您对本课程任课教师的教学内容是否满意 3

18、5.5 64.5 5 您对本课程任课教师的教学方法与教学手段教学方法与教学手段是否满意 25.8 51.6 6 您对本课程任课教师注重学生的实践能力和实践能力和创新精神的培养是否满意创新精神的培养是否满意 19.4 48.4 7 您对本课程任课教师平时作业的布置与批改是否满意 54.8 32.3 8 您对本课程的考核（开卷、闭卷等）在科学合理规范等方面是否满意 58.1 25.8 扬州大学课程学生满意度调查问卷扬州大学课程学生满意度调查问卷 2011-2012年度年度 二、实践能力二、实践能力322011和和2012麦可思（江苏）：麦可思（江苏）：大学毕业生认为母校最需改进： 实习与实践，课程

19、内容，调动学生学习兴趣。二、实践能力二、实践能力我国大学生创业的平均比例低于1，而美国为2030。 33二、实践能力二、实践能力为什么我国教育重知识传授为什么我国教育重知识传授轻实践能力培养轻实践能力培养? ?34人与自然是对立统一的。人与自然是对立统一的。中国传统文化重视人与自然的统一性，天人合一，强调中庸中和，忽略了人与自然的对立性，缺少对客观世界的挑战性、竞争性和改造性；注重知识的主观感悟和对客观世界的融合与统一，忽略知识的实践性和改造客观世界的推动作用。这是教育重知识传授轻实践能力培养这是教育重知识传授轻实践能力培养的传统文化基础。的传统文化基础。 二、实践能力二、实践能力中国教育和科

20、学技术水平的落后仅仅是不重视逻辑思维和实践能力培养吗?还有更重要的问题!361、好奇心、好奇心2、独立人格、独立人格3、创新精神、创新精神4、责任感、责任感三、人格养成三、人格养成好奇心、独立人格、创新意识、开放意识、挑战意识、责任感、法律意识、道德、修养、气质、品质、尊严、魅力等。37考了多少分？考了多少分？提了多少问题？提了多少问题？三、人格养成三、人格养成1 1、好奇心、好奇心38教育者唯一要做的事情是教育者唯一要做的事情是无条件地保护甚至捍卫学无条件地保护甚至捍卫学生的好奇心和主动性。生的好奇心和主动性。好问是人的天性卢梭：教育即生长，生长就是目的，在生长之外别无目的。教育即生长，生长

21、就是目的，在生长之外别无目的。 教育应追求人类潜能的充分发挥，在于培育教育应追求人类潜能的充分发挥，在于培育的人的丰富的灵魂、想象力、创造力和智慧，的人的丰富的灵魂、想象力、创造力和智慧，在于发展人的伦理、道德和社会责任感。而在于发展人的伦理、道德和社会责任感。而不是仅以学知识为目的。不是仅以学知识为目的。 40问题问题预测预测后果评估后果评估构思构思设计设计方案评价方案评价研制研制鉴定鉴定应用应用问题问题观察分析观察分析假设假设推理推理检验检验科学研究过程科学研究过程技术研究过程技术研究过程立项立项开发开发样品试验样品试验形成理论形成理论41无机有序多孔材料的设计合成 高性能非线性光学材料

22、金属-金属（多重）键 有机导电磁体 多铁分子材料 功能配合物的可控合成 金属酶模拟 硒蛋白的结构、功能与化学模拟 高转化效率的纳米材料太阳能电池 高效的光分解水制氢纳米材料 高效纳米储氢材料 新型碳纳米材料 生物合成高分子材料的基础问题智能和靶向性医用高分子生物材料的血液相容性仿生自修复高分子材料界面有机光电效应 活性天然产物的高效合成 多糖/寡糖的固相合成减少机动车尾气污染的新型催化剂 温室气体的捕集、储存和转化手性农药人工肌肉材料石油生物催化脱硫 高效率热电材料超高密度信息存储材料 有机分子磁体农药的生物合理设计 聚合物光子晶体 聚合物太阳能材料 一万个科学难题一万个科学难题化学卷化学卷是

23、科学难题是科学难题? ? 还是技术难题还是技术难题? ?42好奇心与功利心的关系：好奇心与功利心的关系：好奇心和功利心是科学与技术的起源与发展的贡献者，是在认识与改造自然中表现出的两种态度和情感。好奇心提出是什么、为什么的问题，功利心解决怎么做、怎样做的问题；好奇心驱动感性转向理性，功利心驱动理性转向感性；好奇心追求从多样性到单一性，揭示客观的本质，功利心追求从单一性到多样性，实现主观的目的；好奇心追求是非和真理，功利心追求合理与效用；好奇心活动体现自由性和个体性，功利心活动体现计划性和协作性。 三、人格养成三、人格养成43u保护好奇心比激发好奇心更重要；保护好奇心比激发好奇心更重要；u尊重学生的独立人格，以鼓励表扬为主；尊重学生的独立人格，以鼓励表扬为主；u教师与学生是平等、民主的关系；教师与学生是平等、民主的关系；u鼓励和激励学生提出问题（没有愚蠢的问题，鼓励和激励学生提出问题（没有愚蠢的问题，只有愚蠢的回答。）；只有愚蠢的回答。）；u提倡问题导向式的教学方法；提倡问题导向式的教学方法；u加强实践活动；加强实践活动；u营造宽松活跃的学习氛围；营造宽松活跃的学习氛围；u让学生尝试成功的喜悦。让学生尝试成功的喜悦。如何保护学生的好奇心如何保护学生的好奇心? ?442 2、独立人格、独立人格当今中国面临的重大问题多数都与当