时间：2022-10-13 00:04:41
导语：在化学科学素养论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
（1）创建高中化学内容体系，培养学生的科学素质
学生科学素质的培养，从根本上说也就是要实现学生的全面发展，是培养新时代人才的教育理念。根据高中化学的课程内容，创建高中化学知识内容体系，将科学知识和技能等传授给学生，是培养学生科学素质的重要保证。当前形势下，不仅要在化学发展的方面探求化学领域发展的新观点，还要密切联系生活和生产，重视化学的实际应用，与STS理念有机结合起来，引导学生理解化学本质,帮助他们认识科学探索的特征以及科学事业的性质；运用当前我们丰富的现代科学成果，实现学生多层次地认识化学的重要价值和意义，以便于更加有效地进行学生科学素质的培养。
（2）通过自主学习、合作学习和探究式学习，来促进学生科学素质的培养
自主学习、合作学习、探究式学习，虽然三者的侧重点有所不同，但是他们也有共性——综合性、创造性和体验性。更适合于新课改倡导的开放式学习和开放式空间的倡导，都更加有利于学生从过去的被动学习转变为主动学习，从封闭式的研究到开发式的探讨，从接受式学习到探究和创造式学习。如此，学生的科学创新能力和精神就得到了更进一步的发展。
（3）在实验、实践和教学中贯穿科学素质的培养
新课改下，高中化学课堂教学是科学素质教育的主要“阵地”，由于其涉及科学知识实践的应用和创新非常少，所以对培养学生科学素质来说有一定的局限性。而化学实验能够对学生的知识、技能和方法等方面培养学生的科学素质。在化学实验教学中要做到充分发挥学生的主体性，让学生积极主动地参与实验过程；条件允许下的情况，给学生足够的时间和空间去亲自体验，让学生的手和脑都得到进一步的发展；给学生应用新技术的机会，通过新技术来帮助学生获取更多的新信息。再通过实验、课堂和实践教学的结合，来帮助拓展教材，实现知识的掌握和运用，促进学生的科学素质水平的提高和发展。
二、结语
关键词 化学史 科学素养 意识
中图分类号：G640 文献标识码：A
0引言
高中化学课程是科学教育的重要组成部分，它对提高学生的科学素养、促进学生全面发展有着不可替代的作用。而化学史作为化学学科学习的一个组成部分，是指化学学科发展的历史。化学教学同化学史的结合，已经成为化学教育教学发展的一种趋势。
近年来，虽然各参考文献中论述化学史问题的文章不少，但是究竟怎样充分利用化学史对中学生进行化学基础教育的论述比例较少。在新一轮课程改革中，化学史教育在化学教育中的作用受到了应有的重视。在《普通高中化学课程标准》中有这样一段论述，其中提到“结合人类探索物质及其变化的历史与化学科学发展的趋势，引导学生进一步学习化学的基本原理和基本方法，形成科学的世界观。”同时“高中化学课程以进一步提高学生的科学素养为宗旨”，与课程标准相呼应，新教材中增加了化学史内容，高考和中考试卷中也出现了不少与化学史有关的试题。
1化学史教育的现状
笔者从2011年1月到2013年6月，在北京师范大学出版的《化学教育》、华东师范大学出版的《化学教学》、陕西师范大学出版的《中学化学教学参考》三种核心期刊中分别以“化学史”和“化学史教育”为主题，对相关的论文进行搜索，结果如表1所示。
《化学教育》《化学教学》《中学化学教学参考》作为化学教育类核心期刊，其所刊载的文章具有权威性和代表性。从表1中我们可以看出，核心期刊关于化学史方面的论文的数量是不少的。一些越有影响的核心期刊，其中关于化学史方面的论文报道越多，这足以看出化学史在化学教育中的重要作用。但同时我们也看出，化学史教育的论文所占的比例却不是很多，而且这些方面的论文，有的是以科学家为研究对象，比如《中国化学史研究的开拓者―王》，有的是化学学科发展的某一部分为研究对象，比如《化学家和化学肥料的发展》，还有的是关于化学史的教学案例《“探究空气的成分”学案设计》，真正涉及到教育内容、形式、方法、模式的更是少之又少。虽然，关于化学史的教育已经引起了人们的高度重视，但是，如何很好地将化学史教育融入到化学课堂教学中，为提高学生的科学素养做出贡献，还有待于我们继续深入研究。
基于以上分析，本文笔者通过教育教学实践中对化学史教育的应用与研究，结合教学效果从激发学生学习兴趣、培养观察意识、问题意识、探究意识和创新意识五个方面论述了化学史教育对提高学生的科学素养与创新能力的影响，以期能为很好地将化学史融入到中学化学教育教学工作中提供借鉴。
2 化学史教育对学生科学素养与创新能力培养的影响
化学史有助于人们理解科学形成的过程。洪德森强调，现代科学教育的目的主要有三个：学习科学（learning science）、理解科学（learning about science）和做科学（doing science）。化学史向我们展现了一幅化学发展的动态画卷，每一个化学理论的形成，几乎都经历了一系列曲折的探索过程。通过化学史来了解化学发展的过程，也符合现代国际科学教育改革所倡导的由“以知识为中心”向“以探究为中心”发展。波义耳的《怀疑的化学家》是一部经典的著作，指出我们要用怀疑的眼光看问题，有问题意识。因此，在中学化学教学中开展化学史教育教育工作，对于培养中学生科学素养与提高中学生的创新能力必将具有重要的实际意义。
2.1 激发学生的学习兴趣
兴趣是指一个人力求认识、掌握某种事物，并经常参与该种活动的心理倾向。人有了某种兴趣就会对该事物或活动表现出肯定的情绪状态。化学史教育中的一些奇闻轶事对于提高学生的兴趣具有很大的帮助。
基于此，笔者在讲到苯环这一节课的时候，觉得有必要让学生了解这位比利时人凯库勒是如何发现苯环的？凯库勒在根特（比利时弗兰德区的一个自治市）时，有一次他在书房中打瞌睡，梦见碳原子的长链像蛇一样盘绕蜷曲，忽然，见一个抓住自己的尾巴，这幅图就给了他关于苯环的启发。当然，这种化学史教学的篇幅不宜过长，否则就本末倒置了。
2.2 提高学生的观察意识
观察包括对自然现象、科学实验、图表数据等的观察与分析思考，一切科学研究都从观察开始，观察意识和观察能力是化学学习的核心素养之一。
化学作为一门实验学科，只有让学生通过观察，通过切身的体会，才能学好化学这门科学。 比如，笔者在讲到酸与碱的检验时，介绍了波义耳发现酸碱指示剂的故事。波义耳偶然发现紫罗兰遇到盐酸变成红色，于是他系统观察紫罗兰遇到其他酸会怎样；紫罗兰遇到碱会怎样；其它的花遇到酸或碱会怎样？这是偶然发现引起有意观察、系统实验的典型事例，由此才有了酸碱指示剂的发现和使用。笔者意欲通过历史人物对化学现象认真观察的态度，来引导学生形成良好的化学学习态度。
2.3 培养学生的问题意识
“问题意识”是学生主动参与学习过程中的一种积极的思维倾向。“问题意识” 的积极意义在于它能从条件化、结构化、熟练化 和策略化 的角度认识知识，并形成方法。
在化学学习中，学会发现问题，提出问题是很重要的，要努力培养学生提问的意识。实际上，科学家的探究过程，许多都是科学家通过对已有的结论进行质疑，从而不断地探究，最终推动化学科学一步一步向前发展。就元素周期表的发现过程而言，当时迈尔已经发现了“六元素表”，门捷列夫就想如何用合乎逻辑的方式将这些元素组织起来？在这个问题的引导下他经过苦苦的思考，用类似扑克牌的卡片进行分类，从而最终制出了元素周期表。
2.4 培养学生的探究意识
利用化学史，学习者可以沿着科学家的探索足迹，认识概念和原理的内容、特征和属性的进化过程，在达到与科学家思维和认识切合的时候，重构化学概念。
科学探究是一种系统的调查研究活动，其目的在于发现并描述物体和事物之间的关系。其特点是采用有秩序的和可以重复的过程、简化调查研究对象的规模和形式、运用逻辑框架做出解释和预测。在日常教学中，通过引导学生像科学家一样用科学研究的方法进行学习，有助于学生探究能力的培养。例如，在学习元素周期律时，高中化学课程标准强调科学探究与活动，要求学生查阅元素周期律的发现史料，讨论元素周期律的发现对化学科学发展的重要意义。
2.5 培养学生的创新意识
创新是人类社会发展进步的永恒主题。创造性思维有三个维度：一是思维的流畅性，二是思维的灵活性，三是思维的独到性。
在化学教学中，通过以往化学家的探究过程来开发学生的思维，使学生能够在学习过程中不断有所突破。笔者在讲“取代反应”时，讲述了这样一个化学科学发展史。1833年，在巴黎杜伊勒利宫的一次盛大舞会上，蜡烛冒烟呛走了宾客。皇帝的顾问被责成追查此事，顾问把这一研究课题发给了他的女婿杜马。杜马很快查明所冒的烟是氯化氢气体。为什么会放出氯化氢气体呢？ 让学生大胆地作出种种设想、猜测，让他们无拘无束的去思考、去讨论、去争辩。然后告诉学生科学家的推测结果：“原来所用的蜡烛是经氯气漂白过的取得专利的新产品。在漂白过程中， 氯取代了石蜡中的氢。”在学生们的推测中，尽管有的不是很合乎情理，但开动脑筋是值得表扬与鼓励的，基于此将有利于学生创新思维的发展。
3 教学效果评价
本方法应用于教学过程后的教学效果评价首先关注学生的学习积极性或兴趣，从而体现该方法的核心理念―倡导主动、质疑、观察及探究式的学习方式；使学生学会主动学习，形成正确的价值观；培养创新精神与实践能力。通过后半学期一个学期的实施，学生们比以前更能主动参与化学课学习，能够共同探究学习中遇到的问题，乐于交流与分享自己的学习成绩。特别是学生们课堂积极思维、勇于参与课堂学习过程的提问发言的积极性大大提高。而且课后学生们能自觉发现问题、解决问题；充分发挥勇于探索、敢于想象的精神，学习成绩明显提高，见表2所示。
当然这一结果只是短期一个初步分析。要准确客观地反映其教学效果还需要长期坚持不懈的努力与观察。但表2中数据的确说明，本教学方法的实施，由于学生在以上几个方面的转变，学习效果还是得到了明显改善。
4 结论与展望
新课程教材中关于化学史内容的呈现方式是多种多样的，作者以不同的方式将化学史融入到化学教学中，使学生的科学素养在不同的维度有所提高。尽管一学期的努力取得了阶段性成果，但仍有许多工作要做。在以后的教学中，我们应该继续努力地寻找多种教学策略，有效地将化学史融入到中学化学课教学中，不断提高学生的科学素养及创新能力，为提高我国人才素质、推动化学科学的进步作出贡献。
（通讯作者：罗延龄）
参考文献
[1] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准[M].北京：人民教育出版社，2003.
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[4] 黄强.化学史在课堂教学中的意义及启示[J].江苏教育学院院报，2011（5）.
[5] 江玉安.化学教学不妨多一些历史意识[J].化学教学，2012 （3）.
[6] 丁永霞.化学元素概念的演变启示[J].中学化学教学参考，2012 （6）.
关键词化学实验科学素养培养
21世纪，是一个高科技空前密集的时代。科学技术是第一生产力，人才是第一资源。科技与人才正在成为经济社会发展的决定性因素，成为人类进步的巨大动力。这些使我们越来越深切地感受到了知识经济和科学技术革命正在影响并推动着时展的进程。科技革命要求现代人具有一定的科技素养，能够掌握当代科技的最新成果，知晓当代科技的基本原理，懂得现代化生产、生活的各种模式、方法，合理地享用现代文明的优秀成果。不具备一定的科学素养就算不上是一个健全、合格的现代人，更不可能实现自身的可持续发展。低科学素养的公众群体不仅无法承担本国日益发展的经济建设，而且将会在将来的国际竟争中处于劣势[1]。因此，培养学生的科学素养是一个关系到国计民生的大问题。我们可以从下面几个方面着手。
1加强化学实验教学
化学是一门以实验为基础的学科，做好化学实验有利于帮助学生掌握科学知识，有利于培养学生创新思维能力，有利于培育学生科学素养。具体可以按以下几个方面来进行。
1.1转变实验教学观念，培养学生掌握科学的研究方法
知识靠自己的思维得来时才是自己的知识。因此，化学教学应该是化学活动的教学而不应是化学活动结果的教学，重要的不是结论而是认知过程。以实验为基础是化学教学最基本的特征之一[2]。从实验现象到某一化学概念、规律的形成需要一个过程，在这个过程中，教师不仅要重视教给学生如何通过实验现象或结果的分析形成概念或规律，而且还要教给学生如何进一步深入理解概念或规律形成的思路和方法。传统的实验教学目的是“重结论”，而不是将实验作为“再发现”的过程[3]，视为知识的形成过程。由此，学生只是机械地接受知识，不利于学生掌握科学的研究方法。因此，应转变观念，建立以实验教学为基础的化学教学观，充分挖掘化学实验的教学潜能，为实施素质教育创造条件，营造一个良好的化学实验教学环境。
1.2改革演示实验
目前中学化学演示实验多为教师先演示，学生观察现象，然后归纳得出物质的性质、制法或定律，最后由学生通过实验验证[4]。在实验中学生往往只是简单机械地重复，没有积极地思维和创新，也没有探索的目标和方向。更有甚者，许多学生根本不动手，只是旁观，他们照样能将实验报告册上的内容写得比实验过的同学还好。这种实验模式缺乏对学生独立思考能力、丰富想象力、独立动手实践能力、创新意识及创造能力的培养，不利于学生科学素养的提高。因此，必须转
变实验教学观念，改变传统实验教学模式，培养学生掌握科学的研究方法。
例如：在金属钠与水反应的演示实验中，不但要教会学生对实验现象进行正确地观察和描述：钠浮在水面上，熔成小球，小球不停地在水面上转动，发出“嘶嘶”响声，有水雾及气体生成，使酚酞试液变红等，并能得出结论——钠能与水反应产生氢气，同时生成NaOH。更重要的是要启发学生思考，用学生己有的知识并联系钠的物理化学性质，对这一系列现象进行合理地解释和说明。例如可以提出问题：为什么钠会浮在水面上？为什么钠会熔化？钠为什么会和水反应等等，这样引导学生养成独立思考、探索事物的习惯，从而让学生学会从实验中掌握知识的科学途径和方法。
2改进实验装置拓展和延伸实验
2.1实验装置的改进
实验装置是化学实验的客观载体，也是学生科学素质培养的重要媒体。引导学生认识到实验装置改进的必要性并最终可以对实验装置提出自己的改进设想，这当中对学生进行的思维训练将具有很大的帮助。因此，在化学实验教学中，应充分注意对实验装置的改进。改进实验装置的目的有两个方面:使现象更鲜明使实验更客观
如在“氯气的实验室制法”实验中，当分析了制得的氯气中可能含有杂质气体水蒸气和氯化氢气体后，基于学生的接受能力和掌握知识的需要，特别是为了增强实验的客观性，可引导学生继续思考:怎样重新设计实验除去杂质气体制得干燥纯净的氯气?学生通过思考常可将演示实验装置设计成如图1所示。在此实验设计中，净化、干燥装置是学生在初中己经了解的，而有毒气体封闭式的收集和防止污染的吸收装置，则是学生在高中阶段必须掌握的。通过这种实验设计，
学生不仅能动地掌握了氯气的实验室制法，而且可以有效地掌握新知识，找到新旧知识之间的区别与联系，更重要的是在实验的参与中训练了思维，可以接受学科思想和环境意识的熏陶。这对完善学生的科学素质和培育学生的创新精神不失为一种有效的方法。
图1改进后的氯气产生装置
2.2理论联系实际，开发应用型实验，培养学生的进取精神[5]
化学实验本身就是一种科学的活动，重视实验理论与实际生活的联系，充分利用课本所设计的家庭实验，并开发好应用型实验，积极开展课外实践活动，可培养学生关心社会、运用化学知识解决实际问题的能力。同时可使学生亲身感受到化学实验的价值，从而激发学生的创造动机。例如:讲到溶液的酸碱性实验时，可让学生用pH试纸检测当地污染水源、雨水或土壤的pH，分析原因并提出解决办法，将实验的方法和结论写成论文；讲到酸的化学性质实验时，可让学生回家做用食醋除水垢的实验；讲酸碱指示剂时，可让学生利用常见植物花瓣制取酸碱指示剂；讲碘与淀粉变色反应时，可让学生用碘检验食物中的淀粉；还可让学生结合生活实际作调查报告，如调查汽车尾气的危害，调查吸烟的危害，调查城市中白色污染情况等，使学生学以致用，在生活中感受化学实验的乐趣及重要性，让学生有一种成就感。这样可有效地培养学生的创造精神，同时又提高学生的动手能力。
参考文献
1李大光.2003年中国公众科学素养调查报告，中国科普网.
2普通高中化学课程标准(实验)（人民教育出版社），2003年版.
3李益军.对中学化学实验教学中几个问题的再认识，中学化学教学参考.2003第8-9合期
论文摘要：我在对使用人教版新课程化学教材后，认为新课程教材在内容编排体系、学生自主学习、科学素养的形成等方面都颇有独到之处。新课程对教师来说既是挑战更是机遇，为教师创造性地使用教材提供了广阔空间。
我是个刚走上讲台的青年化学教师，使用新课程必修1和必修2近一年，结合教材使用过程中的切身体会，反思自己的教学工作，品味新教材教学过程中的点滴，再次全面认识新课程教材。
一、新课程“新”在何处
1.新课程教材理念新
新课程立足于学生适应现代生活和未来发展的需要，着眼于提高21世纪公民的科学素养，构建“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”相融合的高中化学课程目标体系。而必修模块的目的是促进全体高中生形成最基本的科学素养，是人人都要学的化学，因此必须强调其基础性。从必修模块自身的编排体系来看，不再以物质结构、元素周期律等理论知识为出发点，采用推理、演绎的方法学习化学，而改为以物质分类的思想来整合教学内容，通过提供实验事实、科学史话等感性材料，采用分析、归纳的方法获得化学知识。
2.新课程教材内容生活化
新课程教材内容选材上都是从身边的化学知识入手，教材中洋溢着浓郁的生活气息，让冷冰冰的化学知识活跃起来了。学生在学习过程中能切实感受到化学知识原来就存在于身边，而且为我们的生活带来极大便利。如我在“铁及其化合物”学习中，让学生分析耳熟能详的电视广告语“Vc和铁搭档”的科学道理；在“葡萄糖”学习中，引用“三精葡萄糖酸钙”让学生更易接受葡萄糖酸。
3.新课程内容体现出层次性
像电解质这个概念，在必修中有，在选修中也有；同分异构在必修中有，在选修中也有。这些实际上都反映了核心知识在整个高中化学新课程中是螺旋上升的，体现出“层次性”。
4.新课程教材章节标题的名称新颖，让学生有亲切感
比如选取的几个章节标题：“认识化学科学”“从实验学化学”“化学家眼中的物质世界”“从海水中获得的化学物质”“从矿物到基本材料”“无机非金属材料的主角——硅”“富集在海水中的元素——氯”“生活中常见的两种有机物——乙醇和乙酸”。这样新颖活泼的标题，不要说学生，就是有多年教学经验的教师第一眼看到这样的标题都会觉得欣喜，相信每个学习者看到这样亲切的标题都有强烈的学习欲望。受其启发，我在教学中也经常为各学习主题取一些生活化的标题。比如在学习乙酸这个主题时，我取的标题是“厨房里常用的调味品”，学生极容易被这样的标题吸引。
5.新课程教材变漂亮了
图文并茂，教材中有大量的插图和醒目标题，以图代文，提供信息，说明问题，美观、活跃版面，显示实际生活中难以见到的物质或景象，增加内容的趣味性，启发思维、丰富想象。
6.新课程教材附带了情景素材光盘
情景素材内容丰富翔实，变单一媒体为多种媒体。实践证明，学生对这部分内容非常喜爱，有利拓宽学生的视野。 7.新课程教材学习栏目多
如“思考与交流”“科学视野”“资料卡片”“学与问”“讨论”等，在教学中恰当地组织、引导并参与其中，通过交流讨论，激发学习兴趣，提升了语言表达等能力。特别是“科学视野”，多为联系科学、技术、社会、生活的一些阅读资料。可拓宽学生视野，但又不增加学生的负担。
二、新课程关注“生活”
新课程内容一方面更加体现学科内容的现代化，另一方面更加重视化学科学在生活中的应用，注重分析和解决实际问题，学以致用。既来自生活，又回归生活，既源自生活，又高于生活。密切联系实际——生活、学习、社会发展、科技发展，关注学生的已有知识和经验。必修1中元素化合物内容的选择不仅考虑化学学科的体系，还非常强调与生产生活、学生已有知识的关联。主要介绍了八种元素钠、铝、铁、铜、氯、氮、硫、硅，不再刻意强调族的概念，而是从物质分类的角度统领物质性质，然后以元素为核心，建构元素及其化合物的知识结构体系。在必修2中，以必修1中的元素化合物知识为基础，建构元素周期律系统，并且进一步丰富和发展学生对物质性质的认识。
对这部分学习内容的处理，要倡导在自然界和生产生活的情境中，抓住元素化合物知识中的核心内容进行元素化合物知识的教学。更要教给学生研究物质性质的思路和方法，落实元素观、分类观和转化观。
必修2让全体学生对有机世界形成初步认识，精选了与资源、生产生活、健康饮食密切相关的有机化合物的代表物，如甲烷（天然气的主要成分），乙烯和苯（基本的化工原料），乙醇和乙酸（生活中常见的酒及醋的有效成分）。改变了以前按官能团的编排体系，因此在教学中切勿用原来的线索指导学生的学习，有机化合物的教学要从生活中来到生活中去。通过生活生产实际问题引发学生关注身边的有机化合物，并结合实验学习具体有机化合物性质，获得有机化合物的性质认识，形成科学、合理使用有机化合物的意识和方法。关注人类面临的与化学相关的社会问题，培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。
三、新课程给教师提供了广阔的创造性发展空间
面对新课程，教材编者在内容的设计上更多地着眼于学生，以丰富且多样的学习内容、方式、方法，以及拓展性活动等素材资源的提供，为学生、教师主体的创造性活动提供可操作平台。教师能有机会创造性地使用教科书（即用教科书教而非教教材），笔者在教学实践中积极探索，通过内容的整合来重组教学单元，注重知识与生活的联系，重视学生的已有经验、重视学习过程的亲历性，创设合理情境，巧妙地设计探究实验。
创造性地使用教材是一名优秀教师应具备的基本素质，对我们教师提出了新的要求。我们要有高观点、大视野，进一步树立课程意识；研究课标，研究教材，尊重教材，创新教材，努力建设新型的课程文化——民主、科学、平等、对话、协商。
面对新课程，广大一线教师在实际教学和评价时面临了从未有过的困惑和挑战。教师需要不断地充实自己、提高自己、反思自己，适应不断变革的教育形势，使自己成为一个具有新理念、新思想、新方法的“新教师”，在创造性的伟大实践中获得专业成长。
参考文献
［1］陈旭远.《中小学教师视野中的基础教育课程改革》［M］.东北师范大学出版社，2004.
［2］朱建宝，王祖浩.高中课程标准选修模块《有机化学基础》教材内容建构［J］.化学教学.2005.（2）.
［3］王祖浩，王磊.普通高中化学课程标准（实验）解读［M］.武汉：湖北教育出版社.2004. 80~84.
［关键词］科研实践；物理化学；教学
物理化学是一门借助物理的基本原理，揭示化学基本规律的学科，也是一门理论性、系统性、逻辑性很强的学科，具有理论公式多，推导复杂的学科特点。初学者往往感到抽象难懂，对数学知识要求高，容易产生畏难情绪，也往往认为理论知识学了没有用途，导致失去学习的兴趣。为了解决物理化学中抽象难懂的问题，通常采用的方法是在教师授课时列举一些与生活实践相关的现象，借助物理化学知识加以解决，但是这只是一些简单的应用，并且借助于互联网络都能得到容易理解的结果，但是对于有一定知识水平的大学生似乎显得过于简单，并不能激发他们对物理化学学习兴趣，解决他们对物理化学理论学习的困惑，展示理论知识与科学实践和生产实践的紧密联系，从而体现物理化学作为基础学科的价值。另外，物理化学中化学规律和数学公式都是从科学实践总结出来的，能指导科学实践活动。因而，在物理化学实际教学中，除了要结合生活实践之外，教师应该适当阐述理论公式的实际科研来源以及这些理论知识在科学前沿研究和生产实践的应用价值，才能引导学生逐渐认识到物理化学知识理论学习的重要性，同时也可以通过科研实例刺激学生的好奇心和求知欲，从而激发学生对物理化学学习的兴趣。因此，教师科研能促进物理化学理论教学，也能促进学生对当前科研前沿的了解，激发学生的求知欲，培养学生的科学素养，为今后的发展奠定基础。
1科研实践对物理化学教学的促进作用
1．1物理化学理论在科研实践中的应用
尽管物理化学科研实践的实验方法和手段比较复杂，但是常常使用了大学物理化学书本上的基本原理和基础知识，因而，我们可以选择一些合适的科研实践活动将其应用到物理化学教学中，以提高学生对物理化学基础理论重要性的认识，帮助他们更好地理解这些基础知识，激发他们对物理化学学习的兴趣。这里我们以原电池的基本原理在科研中的应用来阐述物理化学基础理论知识学习的重要性。已有文献报道具有缺陷的碳纳米管浸入到一定浓度的氯铂酸或者氯金酸溶液中，通过原子力显微镜能够观察到在碳纳米管的边壁缺陷上快速形成金属铂纳米粒子或者金纳米粒子［1］。这金属离子自发还原沉积碳纳米管上的现象归因于金属离子与碳纳米管之间的原电池效应，电极反应分别是PtCl42－＋2e－＝Pt＋4Cl－，AuCl4－＋3e－＝Au＋4Cl－。根据电极电势的数学公式计算出PtCl42－和AuCl4－的还原电势以及碳纳米管的氧化电势，并比较它们的大小，从而能判断出金属铂或者金粒子是否能沉积在碳纳米管的边壁上。更进一步地研究表明利用原电池效应可以在碳纳米管的表面边壁上沉积四氧化三铁、氧化亚铜、二氧化钒等中间价态的金属氧化物，计算这些金属离子与碳纳米管之间的电极电势ΔE＝φ（Fe3＋／Fe2＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs）、ΔE＝φ（［Cu（NH3）4］2＋／［Cu（NH3）2］＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs）和ΔE＝φ（V5＋／V4＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs），通过控制溶液的pH值和碳纳米管的结构等反应条件实现中间价态的金属氧化物沉积在碳纳米管的表面，关键是通过原电池效应合成的碳纳米管－金属氧化物复合材料在催化加氢反应、苯酚羟基化反应等催化反应中展示了比其他方法合成的该种复合材料更加优异的性能，体现了合理的使用电化学方法合成材料具有重要的应用价值［2－4］。尽管这些科研工作涉及的内容比较广泛，考虑的因素复杂，但是在材料合成方面的基本原理仍然是物理化学中原电池电极电势的相关基础知识。实际上，物理化学中热力学、溶液中的化学势、物质的相图、吸附脱附、动力学研究等基本知识在当前的科研都有广泛的应用，利用这些基本知识来验证过程的可行性或者借助它们推断出物理化学及其相关学科中更深层次的机理或者原理［5－7］。因此，物理化学的基础知识在当前的科学研究工作中仍然具有重要的价值，是学生为今后工作和学习所必须要掌握的。
1．2科研实践对学生物理化学学习的促进作用
物理化学中的基础知识都是比较抽象，数学公式比较多，这增大了学生学习的困难，但是这些基础知识都是来自科学实践，相应地能用来指导科学实践活动，因而，学习物理化学基础知识的时候借助于科研实践来展示这些知识，能帮助学生更好了解和掌握这些知识。首先，科研实践的学术论文为了更好地解释相关原理往往都使用大量的图表或者视频，直观地展示和支撑他们的实验结果，帮助读者理解论文的结论。教师可以根据物理化学相关章节的内容提炼这些学术论文，在教学中利用论文中直观的图片或者视频给学生展示对应的知识点，使得抽象的知识图像化、具体化，同时将枯燥无味的理论知识形象生动地呈现到学生的面前，加深学生对该知识点的印象，促进学生对该知识点的理解和掌握。其次，物理化学的教学过程中可以借助科研实践论文生动地展示给学生，不仅能帮助学生理解这些知识点，更能让学生意识到物理化学课程中基础知识与生产实际有紧密的联系，而不是为了学习抽象的知识而学习这些知识。它们能够直接应用到实际科研和生产实践中，并指导科学实践和生产实践活动，使得学生不再认为理论知识难学而没有用途，更不会消极地学习和理解这些物理化学基础理论知识。学生会更加积极主动理解和掌握所学知识点，甚至通过网络数据库等相关工具，更进一步地详细了解与物理化学书本上相关知识内容，从而间接地提高他们的自学能力，培养他们积极主动学习的能力。最后，借助物理化学教学引入科研生产实践的概念，让学生接触基础知识应用到令人好奇的未知世界，从而提高学生学习物理化学基础知识的兴趣。既使学生学习到必须掌握的物理化学基础知识，同时又接触到物理化学方向科研和生产实践的前沿，掌握当前物理化学科研和生产实践的动态。让学生从一开始学习基础知识灌输科研实践的相关知识，引导学生关注本学科发展前沿和科研动态，使学生浸润在科研的氛围下，产生浓烈的科研倾向［8］。从而使学生寻找自身喜欢的学习方向和学习兴趣，建立严谨的科研和学习态度，刺激学生对未知世界的求知欲望，并潜移默化地培养他们的科学素养，为今后的工作学习提供基础。因此，物理化学教学中引进科研实践，不仅将枯燥无味的理论知识形象生动化，而且能让学生认识到物理化学理论知识学习的重要性，培养他们的基本科学素养，激发他们对未知世界的求知欲望。
1．3教师科研实践对物理化学教学的重要影响
对于普通本科院校来讲，无论什么样的教学改革都是围绕教学方式和手段在课堂教学过程中的运用，无法代替教师的角色，无法改变教师授课主体的本质，因而，教师在教学过程中起着重要的作用。只有通过教师的教导和示范作用才能使课堂教学变得更加生动鲜活，也对学生的学习和行为有直接地引导作用。因而，教师自身的专业水平决定了他的教学水平和教学能力，而科研实践活动对教师有很大的锻炼和启发作用，增加了教师的业务知识水平，对课堂教学有非常大的促进作用，因而，要提高教师的专业水平应该鼓励教师积极参与科研实践工作［9］。首先，本学科专业教师开展科研实践工作之前必须不断查阅大量新的文献资料，了解当前科技发展的动态，及时跟踪本学科领域的最新进展，更新和丰富本学科的理论和知识。这个过程有利于提高教师发现问题、分析问题和解决问题的能力，并不断更新和完善自己的知识体系，能更好地将当前本学科科技发展动态传授给学生，同时随着知识水平的提高教师将以新的高度去思考学科发展趋势，自然而然地应用到教育教学和人才培养的模式，进而思考未来人才的发展趋势和人才培养的最佳方法。其次，教师从事科研工作对该学科未知领域的探索研究是一个长期而艰苦的过程，能提高教师的逻辑思维能力和表达能力，能培养教师一丝不苟和勇于创新的严谨治学态度、顽强拼搏的精神以及良好的科研素质，激发教师的创新思想，迎合当前国家鼓励创新创业的潮流。教师在科研中的锻炼往往对学生起到表率作用，促进培养学生的创新能力、顽强拼搏精神以及严谨的科学作风，对学生成才起到推动作用。此外，教师的科研成果能让学生直接感受到科研并非遥不可及，对学生有很大的引导和促进作用，同时可以激发学生对科研的兴趣和求知欲望，主动参与到教师的科研实践，激起他们对物理化学基础理论学习的热情［9］。因此，教师要实现物理化学教学的改革创新，适应当前形式下物理化学教学的发展，仅凭教学经验是远远不够的，必须从事科学研究去实践、去探索、去创新，进一步提高本学科的知识结构，从而加快教育观念的更替，逐步形成具有自身特色的教学方式，将新理论、新方法渗透到物理化学教学实践中，才能改变多年从教的疲惫与困惑，同时也激发了自身潜在的创造力。
2结论
一、综合实践活动与高中化学课程教学
“提高化学科学素养”是高中化学新课程标准实施的核心目标。“倡导探究性学习，发展学生的科学探究能力”是其重要组成部分，在高中化学教学中，应让学生亲历思考和探究的过程，领悟科学探究的方法和技能。而化学学科实践活动有其独特的功能，教师应积极灵活运用，引导学生进行具有一定的自主性、探究性、创新性、实践性、开放性的多种形式的实践活动。
有效开展与化学相关的综合实践活动，对于提高化学教学效果具有重要的意义：
（1）化学课堂知识、理念方法可以在综合实践活动中延伸、综合、重组与提升；
（2）综合实践活动中所发现的问题、所获得的知识技能可以在化学的教学中拓展和加深；
（3）综合实践活动对于提高学生化学实验动手能力、思维分析能力和化学学兴趣有很好的促进作用；
（4）通过综合实践活动能较好地帮助学生理解化学与科学、技术和社会的相互关系，增强对自然和社会的责任感，促进学生形成正确的世界观和价值观。
二、如何开展与化学相关的综合实践活动
化学综合实践活动资源的选择丰富，既可与课本内容紧密结合，如实验、模型建构、资料分析等，又可结合当地生产生活发展现状或者社会热点问题进行相关探究、调查、提出建议等等。[2]
1.结合教材内容开展综合实践活动
目前我们使用的人教版化学教材中含有较多的探究活动、调查活动、实验活动、讨论活动、模型制作等，通过开展活动，既能激发学生学习兴趣，又促进教学的效果。
以甲烷分子结构模型的制作为例：课前可准备已剪裁好的矩形纸板、直尺、剪刀、透明胶、橡皮泥、火柴棍、泡沫塑料、牙签等分发给各学习小组或由学生自己准备材料，引导学生通过预习，用纸板折出甲烷的正四面体模型，用橡皮泥、火柴棍、泡沫塑料、牙签等拼插甲烷分子的球棍模型。通过模型制作，不仅让学生合作探究了甲烷结构，还使学生通过动手活动加深了对甲烷正四面体结构的理解，提高了学生对学习有机物的兴趣。
2.结合生活开展综合实践活动
学生不仅生活于学校中，而且还生活在家庭和社区中。将学校、家庭、社区融合起来的重要途径是综合实践活动。综合实践活动要打破学校、教室的束缚，把校内课程和校外课程整合起来，把正规教育与非正规教育融合起来，这是综合实践活动整体性和开放性的内在要求。同时，高中学生已经有了对生活和社会观察的独特视角，有了一定社会责任感和刨根问底探究的兴趣，所以，结合学生特点及兴趣指导他们开展实践活动，更能有效提高其科学探究能力和化学科学素养。[3]
综合实践活动可从周边环境中来。如清远市有几大工业镇，近年开展产业对接的经济园区开发也进行地如火如荼，然而，在取得了重大经济效益的同时，也给生态环境造成了危害。如源潭陶瓷城的粉尘污染、龙塘重金属污染、水污染等。可以指导学生就粉尘污染、重金属污染、水污染进行调查，研究其对当地农业和人身健康的危害；指导学生通过阅读文献、资料搜集、实验验证对这些污染提出生态防治建议和实施措施。如针对粉尘、SO2等气体污染，提出：可以用那些化学方法更好地除去粉尘？哪些试剂可以降低空气中SO2等有毒气体的浓度？针对重金属污染、水污染对农业生产生活的影响，指导学生以小论文或研究报告的形式建议环保部门通过化学方法从工业源头上治理污染，保护环境。[4]
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.07.003
美国教育系统实行的是分权制的管理系统，分为联邦政府、州政府、学区三个级别。新世纪以来，美国各州立足实证研究并结合本州实际对已有科学课程标准进行修订与丰富，呈现出多元文化的特质。其中，德克萨斯州位于美国南部，幅员辽阔、经济发达、人口众多、文化多元而繁荣，其教育在美国诸州中是比较领先的。因此，本文参阅德州的2010年8月最后修订的课程标准《德州科学基本知识与技能（高中）》（Texas Essential Knowledge and Skills for Science （High School））[1]，介绍其中高中化学课程部分，以此来探析德克萨斯州高中化学课程教育设计与实施特色，以期为我国高中化学教育改革及课程标准修订提供有价值的启示。
一、德州高中化学课程设置简介
德州从幼儿园阶段就开始开设科学课程，其中高中科学课程内容最为丰富，难度也最大。高中科学课程可划分为4个一级科目，8个二级科目；二级科目以选修形式满足不同学生的需要：部分课程适合低年级学生选择，如“生物学”、“综合物理与化学”，部分课程要求有其他科目的知识基础，适合高年级学生选择，比如“化学”、“天文学”等（详见表1）。
化学是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段，现已成为生命科学、材料科学、环境科学、能源科学、信息科学等领域的重要基础，在解决人类社会发展过程中面临的有关问题、提高人类的生活质量、促使人与自然和谐相处等方面发挥着越来越重要的作用，化学教育在整个国民教育体系中占据着举足轻重的作用。德州高中阶段所涉及的化学课程是其高中科学体系的重要组成部分，是在初中科学的基础上加以延伸、拓展，并且为未来学习与工作奠定基础，具体包括“综合物理与化学（Integrated Physics and Chemistry）”、“化学（Chemistry）”、“大学预科化学（AP Chemistry）”、“国际学位化学（IB Chemistry）”。
现将各具体化学课程的特色介绍如下：
（1）综合物理与化学――该课程供低年级（9年级或10年级）学生选择，以化学和物理的基本概念为基础，旨在让学生初步理解生活中的物理、化学现象，培养学生最基本的化学、物理素养，建立起科学与社会相互关联的理念，如“清楚在日常生活中的能量转移和节能减排的影响”、“了解物质的变化影响着人们每日的生活”。本课程作为学生进一步学习物理学、化学的基础课程，学生学完后可以在未来从事如土壤化学与物理、原子与分子物理、理论化学、工程化学、核物理等专业的工作。
（2）化学――该课程供中高年级（10-12年级）学生选择，以最基本的化学学科知识为载体，旨在培养学生最基本的化学素养，且对数学的要求比较高，如“学生必须花40%以上的学习时间在实验室里用安全的、环保的、人性的方式进行科学探究”、“运用批判思维、科学推理来解决各种问题”。本课程为学生未来学习、从事如法医、环境分析、化学教师、医学与药物化学、材料化学研究、生物化学研究、大气化学与气候、土壤化学与物理等化学相关专业作准备。
（3）大学预科化学――该课程适合对化学有兴趣的高年级学生选择（建议学生已修完“化学”和“代数2”两门课程），目的是提供与大学化学一年级相当的学习经验，内容包括大学化学课程中规定的课题，化学计算和公式、原理的理解，丰富多样的学生实验等。本课程为学生进入高等院校学习化学及相关专业奠定坚实基础，未来适合从事如无机化学研究、有机化学研究、物理化学研究、高分子化学研究、高水平化学教师等相关专业的工作。
（4）国际学位化学――该课程适合有意向去世界各地学校深造的高年级学生选择（建议已学完两年的高中科学实验课程），目的是为在快速全球化的环境下培养人才。该课程的综合性很强，主要着重科学素养的培养，学生未来可以从事与化学相关的国际化工作，如在世界顶尖大学开展化学研究、在国际著名化工、食品、医药、电子等公司进行产品?_发与生产、在国际学校承担化学教学工作等。
二、德州高中化学课程内容微探
《德州科学基本知识与技能（高中）》（Texas Essential Knowledge and Skills for Science （High School），以下简称“德州高中科学课标”）是德州教育厅依据“K-12科学教育框架”的思想，自己研制的中小学科学课程标准，由州教育委员会（The State Board of Education，SBOE）授权通过，该课标的相关要求将对学校的课程与教学提供指导性建议。
德州高中科学课标基本要素涉及三个方面：“总体要求（General requirements）”、“前言（Introduction）”、“知识与技能（Knowledge and skills）”，这是对标准整体框架所作的宏观说明（图1）。其中，“总体要求”从宏观上介绍课程的学分、学习要求以及开设年级等整体状况；“前言”部分扼要说明了科学学习的内容主题及科学本质、科学探究、科学与社会道德、科学系统的相关内容；“知识与技能”部分具体描述了学生学习每部分内容将要达到的目标，可以作为教师教学与学生学习的依据；上述三个要素蕴含着“课程理念”、“课程目标”、“课程内容”、“教学建议”以及“课程评价”等方面的具体要求，这些则直接指向学生科学素养的提升。
本文将重点探析德州高中科学课标涉及化学课程部分的特点：
1. 课程理念
德州高中化学课程理念在课程标准中并没有直接的描述，而是渗透于“前言”和“知识与技能”两要素中。表2从科学素养、科学本质、科学探究方法、科学与社会伦理、评估方式等角度总结概括了“综合物理与化学”和“化学”这两门课程的基本理念。
对比我国高中化学课程标准[2]，不难得出以下认识。
两者间的相同之处：
（1）两者在文本中分别提到了“着眼于提高21世纪公民的科学素养”、“在科学素养上达到一定的水平”，表明两者均注重学生科学素养的提高；
（2）两者都鼓励开展多种探究活动，从而“使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，促进学习方式的转变”；
（3）两者均注重从实际出发学习科学，让学生意识到化学与社会生产、生活是紧密相连的；
（4）两者均强调评估要多向度，如我国课标明确提出“积极倡导学生自我评价、活动表现评价等多种评价方式”，德州则在评估方法、评估内容上作了具体的说明，这都将激励每一位学生走向成功。
德州课程理念独特之处：
（1）德州高中化学课程始终坚持“以人为本”，基于学生未来发展的需要设置多个科目，而且指向性更加地明确，不同需要的学生根据自身可以作出适合自己的选择；
（2）德州高中化学课程在具体内容选择时刻体现着“职业生涯教育”这一教育思想，这不仅有利于学生进一步接受高等教育，也有利于学生进入未来的工作岗位；
（3）德州高中化学课程更注重学生对科学史内容的学习，这更有利于让学生将“严苛的科学世界”与“丰富的生活世界”两者有机统一起来，逐步加深对科学本质的理解。
2. 课程目标
德州高中化学课程构建了三层次的目标体系：高中科学总目标、化学类课程目标、具体课程内容目标（图2）。其中，化学类课程详细描述了综合物理与化学、化学两个学科的课程目标（表3）。
对比我国高中化学课程标准[2]，不难得出以下认识。
两者间相同之处：
（1）两者都提出“理解基本的化学概念和原理”、“学习科学探究的基本方法”，表明两者都注重“双基”；
（2）两者都非常重视科学探究过程，并强调在过程中?炼自主学习能力，这是考虑学生终身学习的需要；
（3）两者都非常注重化学与社会生活的关系，充分体现了STS的教育思想；
以上内容体现了两者均关注到了学生的“四基”发展，即不仅掌握“双基”，更要在活动中学习“双基”，形成基本的学科思想，最终指向于科学素养的提升。
德州课程目标独特之处：
（1）德州高中化学课程目标没有集中描述，而是根据不同课程模块分别描述，更具有针对性、灵活性，可供不同未来需要的学生自由选择；
（2）“职业生涯教育”已经成为常态教育，综合培养学生的“人际交往能力”、“文献查阅技能”、“数据整合能力”、“批判性思考能力”等，要求“学生用批判性思维、科学推理对课堂内部和课堂以外出现的问题作出明智的决定”，具体要求进一步细化为“在科学的各个领域，通过分析、评估、经验证据、逻辑推理和实验，包括科学解释和科学证据各方面来批判科学的解释”、“学会沟通，并学会从各种来源，如时事、新闻报道、出版的期刊文章和市场营销材料中提取科学信息”。“职业生涯教育”克服了知识的学习与运用在时间和空间上的局限性，在所学知识与个人职业生涯之间起到了很好的过渡作用，有利于学生进一步接受高等教育，走向职业生活。
3. 课程内容
美国高中科学以综合的形式出现在课程体系当中，“化学课程内容”是其实现提升学生科学素养的一个重要载体，所有内容均为选修，现从宏观、中观、微观三个层面来简述其体系构建。
宏观上看，美国高中化学课程由综合物理与化学、化学、大学预科化学与国际学位化学四个部分组成：“综合物理与化学”是在初级阶段所学物理和化学知识的基础上有所提升，培养公民所具备的基本科学素养；“化学”则介绍高中阶段最基本的化学学科知识，培养学生须具备的最起码的化学素养；“大学预科化学”和“国际学位化学”更进一步深化化学素养有专攻的方向，与职业生涯教育相关。
中观上看，内容以“主题式”推进学习，如“化学”的主题包括“科学的定义和方法”、“化学实验及实地调查中的安全操作”、“科学与社会环境”、“化学与职业生涯”、“物质的性质”、“元素周期表的发展与应用”、“原子理论的发展”、“化学键”、“化学计量学”、“气体定律”、“溶液化学”、“热化学”、“核化学”等。
微观上以“化学”课程中的“化学键”主题为例，其内容要求细分为以下几点：①采用IUPAC规定的命名规则命名离子化合物、共价化合物、酸、碱；②会书写常见的多原子离子、离子化合物、共价化合物、酸、碱的化学式；③会用电子式表示离子键、共价键；④会描述金属键的性质，并将其用于解释金属的导热性、导电性、延展性；⑤会用VSEPR理论预测分子的结构。
综合来看，德州化学课程内容选择呈现出以下几个特点。
（1）体系中的四大化学类课程，分别适合于不同阶段、不同需要的学生，注重培养学生的实际能力，为学生的职业生涯发展奠定基础。如“化学”部分中的“化学键”主题要求“使用VSEPR理论预测分子的结构”，这体现了专业学习的深度。
（2）提供给有兴趣的学生学习“大学预科化学”和“国际学位化学”的机会，让学生拥有更广阔的时间、空间视野，鼓励学生将化学学习与个人终身发展相联系。
（3）更重视实验安全知识的学习，如要求“学生必须花40%以上的学习时间在实验室里用安全、环保和人性的方式进行科学探究”，让学生在真实体验中去感受化学安全常识。
4. 教学建议
德州高中化学课程标准中涉及教学建议的内容融合于知识与技能板块，主要体现如下：
（1）依据化学学科特点，重视实验教学
将“化学实验及实地调查中的安全操作”主题列为“化学”课程的第一主题，并多次提及“用于实验室和实地调查的教学时间至少为40%，须展开安全、环境友好、符合道德准则的教学活动”、“恰当使用安全淋浴器、洗眼器、护目镜和灭火器”等实验室基本技能；化学课程的其他主题要求学生在掌握理论知识的前提下“通过实验和实地调查，获得样本数据，将数据应用于理论公式、定理，验证公式、定理的正确性”。
（2）遵循科学探究规律，关注方法培养
该课程标准提出要培养学生多种探究方法，如实验法、描述法、对比法等等，鼓励学生批判性思考问题。科学探究活动要求学生“规划和实施调查程序，包括提出问题，制订可检验的假设，并选择设备和技术”、“收集数据，并做准确度和精密度的测量”、“采用科学和数学规定表达数据，包括多维分析法、科学计数法，突出化学量的数字化”、“整理，分析，评估数据，作出推论，预测数据变化趋势”、“交流，得到以数据为支持的结论”。
（3）关注学生未来发展，体现生涯教育
该课程标准明确要求“学生用批判性思维、科学推理对课堂内部和课堂以外出现的问题作出明智的决定”、“在科学的各个领域，通过分析、评估、经验证据、逻辑推理和实验，包括科?W解释和科学证据各方面来批判科学的解释”、“学会沟通，并学会从各种来源，如时事、新闻报道、出版的期刊文章和市场营销材料中提取科学信息”，这种学习形式的开展不仅有助于学生认识到化学与实际生活的联系，更体现了“贯彻职业生涯教育”的主旨。
5. 评价特色
德州高中化学课程标准中涉及评价的内容也融合于知识与技能板块，主要体现如下：
（1）丰富的评估内容
成绩不再是衡量学生学习情况优劣的唯一标准，学生参与科学学习的情况也纳入评估内容，若某一学生积极参加科学活动并表现出众，他将取得较高的综合成绩。这样的做法有利于改善目前学生被动学习的状况，激发学生科学探究的兴趣，培养学生的参与意识、合作精神、探究能力和批判性思考能力等。
（2）多样的评价方法
评价方法包括传统的纸笔测试、操作表现、撰写调查报告和书面论文、口头测试等。如在开展科学探究活动时，可以采取撰写调查报告、口头报告等的评价方法，这不仅丰富了课堂内容，也培养了学生的文献摘录能力、口头表达能力、小组合作能力等；在开展实验室和实地调查学习时，“学生是否恰当使用化学仪器、是否安全操作、是否合理搭置实验装置”都将成为操作表现评价法的评估内容。
（3）采用学分制，进行综合评定
德州高中化学课程属于选修，其中化学、综合物理与化学课程在修完后将被分别授予1个学分，大学预科化学、国际学位化学在修完后将分别被授予1-1.5个学分。在具体评定时，要根据学生在相应课程中的纸笔测试、操作、调查报告和书面论文、口头测试等中的表现进行综合评定，并计量学生参与科学学习的机会，以决定学生是否获得相应课程的学分。
三、德州高中化学课程特色分析
德州高中化学课程标准中有关教育理念的体现、学习层次的设置、学习形式的引导、评估方式的选定以及学生职业生涯的规划等方面值得我们深入研究与借鉴。
1. 教育理念人本化
德州高中化学课程理念的第一条就是“每个学生都应该有接受科学教育的机会和权力，并在科学素养上达到一定的水平”，体现了教育理念中的人性平等。整个科学教育课程的课程理念的具体内容一直在递进变化，但始终贯穿着“追求人性化”的思想，体现了“以学生为主体”的课程理念，注重学生科学素质的培养。我国在今后的教学实际中应需加强落实这一理念，以适应化学课程学科特点、时展的需要、新课程改革的诉求。
2. 学习层次进阶化
德州高中化学课程目标根据不同课程设置，四大课程中前两类课程为基础、后两类课程为拓展，具有更强的针对性和可操作性，更加贴切学生，循序渐进、相辅相成，更具有进阶性。这样的课程目标具体、丰富，不易产生歧义，且实用性强，便于直接实施。我国在新一轮的课程改革中，可以借鉴这一作法，充分考虑到不同学习层次的需要，为不同学生的未来发展奠定基础。
3. 学习形式多样化
德州高中化学课程要求将学生学习看作一个主动学习的过程，以“动手做”的方式开展教学活动，在课堂教学、实验室实验、实地调查过程中进行“合作与交流”，既能使学生更加主动、积极和自信，也将加深学生与学生、学生与教师之间的情感，让学习充满生机与活力。因此，我国要一改以往“灌输式”教学方式，采取多样化的学习方式，既能巩固已学知识，又能将理论与实践真正结合。
4. 评价方式多元化
德州高中化学课程十分重视外部效度，即“真实评估”，参考因素不再局限于理论考试，更关注学生知识的实践应用能力，更加灵活地考查学生的学习状况。我国目前的考试气氛依然十分浓厚，很大程度上影响了课程改革的实施，课程标准中倡导的评价理念和方法并没有得到很好的落实。因此，德州的评价做法对我国改变其“一考定终身”制度、转向多元评价具有很强的参考价值。
5. 生涯教育常态化
关键词：HPS教育；化学；教学流程设计
中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2012）15-0088-02
我国中学化学课程改革的宗旨是提高学生的科学素养，并从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度体现出我国培养学生科学素养的理念，这个特点是我国基础课程改革的一个亮点[1]，将HPS教育模式应用于化学教学可以实现在人文的背景下实施化学教育。它的这个特殊视角决定了把HPS教育融入到化学教育中有助于全面提高学生的科学素养。
一、HPS教育
HPS是科学史和科学哲学（History of Science and Philosophy of Science）的英文缩写，随着科学社会学的发展和科学社会学与科学教育的特殊关系，科学教育家将科学社会学也纳入HPS教育当中，HPS就变为科学史、科学哲学和科学社会学（History Philosophy and Sociology of Science），其主要内容是：把科学史、科学哲学、科学社会学的有关内容纳入到科学课程中, 以期提高科学教育的质量。[2]HPS教育的根本目的是理解科学本质。
二、HPS在化学教学中的价值
1．HPS教育可以提高学生对化学知识的理解。将HPS教育应用到化学教学中必然涉及到化学的基本概念、基本原理，但是HPS教育的优势不在于传授给学生化学知识，而在于传授给学生化学知识（化学概念，各种假设和理论等）的来龙去脉。皮亚杰认为：儿童对科学的认识过程会重述科学知识发展过程的默写特征。[3]学生在学习化学时会出现与化学史上科学家当时认为是真理的观点一致的现象，让学生知道化学知识的演变，能够提高学生对化学知识的理解，因此进行HPS化学教学是一个非常有效的方法。
2．HPS教育有利于科学的化学方法的培养和化学思想的熏陶。化学史展示了化学思想和理论体系的产生及演变过程，呈现给我们的是一幅辉煌的、静态的化学科学的画卷，因此学生学到的不仅是各种化学结论，还有这些结论产生的背景和条件，让学生受到化学思想的熏陶。化学的发展都是伴随着科学研究方法的进步，因此在讲述化学思想和理论的演变及进步的时候，就会向学生展示科学的方法，从而培养学生科学的方法。
3．HPS教育可以在人文的背景下构建化学教学。HPS化学教育是从科学史、科学哲学、科学社会学的角度讲述化学学科知识，为自然学科增加了人文气息，学生不仅学到化学知识，更重要的是感受到科学知识背后永恒的人文精神和科学素养，实现人文教育与科技教育的统一，达到人文教育与科技教育的平衡。
三、HPS教学模式
HPS教学模式是由孟克和奥斯本所提出的，这一教学模式实施的基本前提是：所学的课题必须是科学史上某一科学家曾经研究的自然现象。这一模式的教学程序包括6个环节：①演示现象；②引出观念；③学习历史；④设计实验；⑤呈示科学观念和实验检验；⑥总结与评价。
四、教学案例
以苏教版高中化学教材《化学1》专题2第二单元――镁条在二氧化碳中的燃烧为例，进一步深化燃烧的概念。笔者在对这节内容深化的时候会引入有关的背景知识，加深学生对燃烧的理解。
1.演示某一现象，创设问题情境，引出问题。初中的时候我们学习过什么是燃烧，以及燃烧的三个条件：有可燃物，有氧气和温度达到着火点，向学生演示燃烧试验：硫和磷在空气中燃烧，铁在氧气中燃烧。那么请同学归纳一下燃烧的定义。
同学甲：有氧气参加的发光发热的化学反应。
同学乙：有氧气参加的剧烈的化学反应，并有二氧化碳生成。
……
最后教师归纳总结：即有氧气参加的剧烈的发光发热的氧化反应。这是大家一致的看法。向学生演示：镁条在二氧化碳中的燃烧。出现了什么现象？没有氧气参加这属于燃烧吗？燃烧的概念到底是什么？
2.引出观念，引导学生查阅资料，并发表自己的见解。
学生甲：这不属于燃烧（尽管是发光发热的剧烈的化学反应，但是没有氧气参加）。
学生乙：属于燃烧（出现了跟燃烧一样的现象）。
……
3.介绍化学史上的各种关于燃烧的学说，并介绍一个问题产生的背景和当时科学家的不同观点（运用多媒体教学）。约翰・约阿希姆・贝歇尔的燃素说认为：物体的组成部分是空气、水及三种土质（①可燃的油状土；②汞状的；③可熔的或者玻璃的）。燃烧时，“油状土”被烧掉了，这个学说可以很好地解释有机物灼烧后质量减轻的原因，但是一些金属单质在空气中灼烧后质量变重的现象就不能解释。
拉瓦锡根据燃烧磷和硫之后所得的物质比原来的磷和硫的质量之和要重，由此断定：一定是空气中的某种东西加入了反应，才使反应物的质量变重。后来他设计了实验进行验证，他在一个密闭的容器里加热锡和铅，两种金属表面均起了一层金属灰。从前的实验都表明，带着金属灰的金属比原来的要重。但这次他却发现，整个容器在加热后并不比原来的重。这就是说，如果金属肯定增加了重量，那么空气必然失去了重量。空气若有所失，便会在密闭容器里形成真空。果不其然，当他一打开容器，空气马上涌了进去，因为容器的重量立见增加。这个实验充分证明了，金属燃烧的结果是与部分空气相化合，从而了燃素说。
后来普利斯特里发现氢气在空气中燃烧之后形成小露珠，这个露珠被证明是水，人们逐渐认为燃烧是：有氧气参加的剧烈的发光发热的氧化反应。上面的燃烧都是在氧气中发生的，如果将这些物质放在其它气体中点燃，它们是否会发生化学反应？如果发生化学反应，反应前后物质有什么变化？这个反应是燃烧吗？
4.引导学生设计实验，对其进行探究。大家观察一下硫、磷和铁在氧气中燃烧的实验，都具有发热、发光、剧烈燃烧这些特征，大家再来观察一下这些化学反应方程式，反应前后化合价是否有变化，那么在其它气体中点燃这些物质是否也具有这些特征？
5.教师对学生讲解书本上的观点。教师引导学生对燃烧的本质进行实验验证，将硫、磷和铁在氯气中引燃，实验现象也是发光发热剧烈的化学反应，在分析化学反应方程式的特征后得出结论：化学反应前后化合价有变化。这些特征刚好和硫、磷、铁在氧气中燃烧的特征一致。（这里教师并不是直接给出燃烧的定义，而是让学生到试验中去总结归纳，这里也刚好体现出探究的科学性）
6.总结与评价。从学生实验仪器的选择、实验猜想、实验设计和归纳总结方面进行评价，得出结论：①上述反应都属于燃烧，并且镁条与二氧化碳的反应也属于燃烧。②燃烧是发光发热剧烈的氧化还原反应。
从上面的教学流程设计可以看出：HPS教学模式把化学史、科学哲学和科学社会学的内容融合进了化学课堂，实现了在人文的氛围中进行化学教学，拉近了学生与科学家的距离，让学生体验到科学家在研究这部分内容时的思维过程，同时也符合皮亚杰的认知论，为学生进行化学知识的建构建造了一个舞台。
参考文献：
[1]蔡铁权，蔡秋华“科学素养说”与中学科学教育改革[J].课程・教材・教法，2004.
[2]丁邦平.HPS教育与科学课程改革[J].比较教育研究，2006，（6）:6.
[关键词]新课程；化学教育；国际化学教育会议
近代化学及其衍生的化学教育诞生于18世纪的西欧社会。我国学校制度化的化学教育直至19世纪后半叶才初步建立，并由于诸多历史与政治因素的制约一直落后于西方发达国家。这种现实的差距催引着一代又一代化学教育工作者不断地开阔眼界，力图把握国际化学教育的脉动来探寻我国化学教育发展的理想图景。进入20世纪70年代后，这种吸纳新源、借鉴先达的工作更是得以围绕着一条有章可循、轨迹清晰、国际主流的线索而展开，即通过探察国际化学教育会议（ICCE，InternationalConferenceonChemicalEducation）主题的内容和趋势来反思与改进我国化学教育研究发展的现状与路向。然而，通过现有文献检索我们发现，国内学界对于极具代表性的ICCE主题的分析与思考尚缺乏整体研究，最早的相关报道和介绍也仅从1977年第4届开始。[1]因此，我们通过查阅相关信息，对近40年20届的国际化学教育会议主题予以全面分析和梳理，试图从整体上把握这一国际主流化学教育的趋势，并结合当前我国新课程改革现状对化学教育研究的路向进行思索。
一、ICCE的概览与主题回顾
ICCE是基于全球背景的当代大型国际主流的化学教育会议，由国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）主办，举办国化学学会及相关教育部门承办，联合国教科文组织（UNESCO）协办。会议通常每两年举办一次，在具体操作上，由IUPAC的下属机构化学教育委员会（TheCommitteeonChemistryEducation，CCE）负责组织与协调。作为全球性化学教育的盛会，ICCE的核心目的是在全世界范围内沟通化学教育信息和协调化学教育活动，建立国际交往和促进相互了解，以发展世界各国的化学教育事业。会议形式多种多样，主要包括大会报告（PlenaryLecture）、专题讨论会（Symposia）和研讨会（Workshop）。期间，还将提交论文以口述或墙报（Poster）形式予以呈现。
为了明确大会讨论和交流的指向与范围，并给下一时期各国化学教育工作提供方向性指导，每届ICCE都会预先设定大会主题（Theme），并围绕主题拓展系列相关具体议题（TitlesofSessions）。大会主题作为每届会议的中心议题，是立足当时社会经济背景，紧密把握化学及教育科学与技术动向，适切关注时代的发展，拟定和遴选出具有高度前瞻性和概括性的内容，并在会议召开前的一段时间公布。历届ICCE具体信息详见表1。
二、ICCE主题梳理的方法与结果
从表1看出，作为历届ICCE核心口号的会议主题通常是以指导性的纲领式呈现，少有具备明确指向性的化学教育领域内的具体内容。而通过对会议相关议题的研究发现，其中较多包含了各届ICCE研讨内容的具体信息。例如，即将召开的2008年ICCE主题为“信息和通信技术（ICT）时代中的化学”，而其具体议题则细致明确，分列为：“文科与化学教育、生物化学与生物技术、中等教育中的化学、高等教育中的化学、化学教师教育、化学与社会、化学奥林匹克、信息与通信技术和化学教育、绿色化学、微观尺度的化学、化学教育中的现代技术、面向化学与化工的网络、工程教育、化学的公众理解、化学教育中的研究、初等教育中的科学教育、其他相关化学教育的议题”等。由此可见，通过对议题所涉化学教育内容范畴的研究更有利于详细了解ICCE的主题轨迹，进而对国际化学教育的研究热点领域和趋势形成整体、有效的把握。鉴于此，现对历届ICCE的具体议题连同大会主题一起进行梳理与分析。
我们在文献检索和整理的基础上，梳理出第6~20届ICCE议题123条，加上第1-5届主题5条（由于时间较早，仅掌握到主题），合计128条。根据各议题或主题所涉的化学教育研究的内容范畴，分别归纳为12个领域，依次为：公民素养、科学教育与化学；化学教育理论化研究与交流；化学理论及前沿研究；化学与交叉学科研究；化学与STS教育；化学与环境；化学教育与信息技术；大学化学教育研究；化学课程与教学研究；化学实验研究；化学教育评价研究；化学教师教育研究。并使用Excel软件按届次对议题涉及上述12领域的频次进行统计，结果如图1所示。
三、基于ICCE主题分析的思考
根据表1和图1分析共20届ICCE的主题与各类议题的发展脉络，我们对我国当前新课程化学教育研究路向作出如下几点思考。
（一）坚守优良传统，稳固发展化学课程教学与评价研究
建国后，我国的化学教育一直十分重视“双基”的训练，即培养学生的基本知识和基本技能。按照这样的教育目标，化学教育一直大力提倡教师的高效教学与学生的有效学习，其突出表现为重视教师的教法和学生的练习，注重向课堂教学要效益。新课程改革以来，在原来倡导“双基”的基础上又扩展到提倡学生的“三维”发展，并着力以“课程”的研究为突破口，整合“课程”“教学”“评价”三者的联系，形成了一体化的化学教育研究领域，并逐渐呈现繁荣局面。
分析ICCE主题的统计结果，我们发现，“化学课程与教学研究”及“化学教育评价研究”共占议题总体的18%，具有相当的比重。同时，从届次和时间上看，自1979年第5届开始，此两项研究的议题基本从未间断，形成了国际化学教育界持续的、相当力度的关注。这样的特点恰恰与我国化学教育中一贯重视“课程教学评价”的研究脉络契合。例如，第十二届ICCE以“化学课程与教育方法的演变”为分主题，提出了课程结构和教学内容的改革应适应学科发展、就业和社会需要，教学内容应注意引发学生对化学的兴趣。值得一提的是，在评价领域占有很大比重的化学奥林匹克竞赛研究几乎在每届大会都会提及，而这更是我国为之自豪的强项，参赛选手均取得优秀成绩。可以看出，我国化学教育在化学课程、教学、评价这三个国际化学教育研究的持续热点领域上一直具有良好的研究传统。现阶段是新课程改革的关键阶段，化学教育研究工作首要的无疑是在继续坚守我国的传统领域研究的基础上进一步稳固发展化学课程、教学、评价的优势。
（二）把握国际动向，积极开展科学素养教育与STS教育研究
源起于上世纪末的第八次基础教育课程改革，由于一开始便立足广泛的国际考察，参考与引鉴了若干国际教育改革的先进经验，因而出现了一些新的研究视域和兴奋点。在化学教育领域，同样也吹来了新的气息。以新课程理念为例，《普通高中化学课程标准》中明确了“着眼提高21世纪公民的科学素养”“关注人类面临的与化学相关的社会问题”的新提法。根据目前国内化学教育研究情况来看，科学素养（包括化学素养）教育和化学与STS教育不能不说属于新兴的热点领域。结合上文的统计结果分析，“公民素养、科学教育与化学”“化学与STS教育”在整个国际化学教育会议涉足的议题上也占有重要分量，其比重分别高达10.16%和9.38%。另外，加之与“STS教育”联系甚密的“化学与环境教育”“绿色及微型化学实验研究”的份额，这两个领域在当今国际化学教育研究中占据的比重更大，例如，2002年在我国举办的第17届ICCE提出的“环境化学教育”“公众化学素质教育”“绿色化学与微型化学实验”主题，第18届ICCE提出的“化学的公众理解（PublicUnderstandingofChemistry）”等。从时序上看，“化学素养”主题在第9~13届即上世纪80年代末至90年代早期零星出现，90年代中期后渐成趋势，进而演变成化学教育研究领域的又一热点。这恰与上世纪80年代第二次国际科学教育改革及其影响化学教育领域的情形暗合。
与国际研究状况相比，尽管我国化学教育研究在“科学素养教育”“STS教育”上起步较晚，研究质量相较于下，但在当前国际国内研究方兴未艾的氛围下，也已具备了一定层次、不同视角的研究。新课程化学教育研究，更应进一步奋起追赶，紧随国际脉动，积极开展科学素养教育和STS教育，形成我国本土的高水平研究成果。
（三）着眼未来发展，努力拓展化学教育的理论化与信息化研究
相对于强势的纯化学研究而言，化学教育研究长期处于弱势地位，因此专业化学人才对此领域少有涉足，而由于学科壁垒又少有教育学者问津。因此，作为研究化学领域内教育问题的化学教育长期依附其两门上位学科——化学与教育学，使得自身研究主要处于演绎借鉴的阶段，研究理论化程度低下，缺乏独立自觉的理论研究基础与体系。20世纪中期以后，随着化学的迅猛发展及其对社会生活的日益影响，以国际权威性的首次ICCE召开为标志，化学教育研究的理论化与交流工作以这样一种形式被固定并渐受关注。时至今日，虽然仍鲜见颇具影响和标志性的化学教育理论基础研究成果，但其研究领域已在逐渐形成，研究工作逐渐丰富。如图1结果所显示，“化学教育理论化研究与交流”的议题比重已位居首位。例如，第18届ICCE就提出了“化学教育研究的理论与方法论基础（TheoreticalandMethodologicalBasisofResearchinChemistryEducation）”的议题；又如近年出现的从“符号的—宏观的—分子的”三角构型的化学教育与学习理论演变为以“人类要素”为着重点的“人性的—符号的—宏观的—分子的”四面体化学教育理论构型。[2]国外学者已进行了开创性的工作，而国内学界能够堪比的研究至今寥寥无几。可以这样说，我国化学教育理论化研究依然比较薄弱。
另一方面，在信息和通信技术（ICT）高度发达的未来社会，化学教育必然要借助最为先进的工具实现自我的传播和发展。考察这一领域的研究工作，关于ICT与化学教育的研究早已在国外展开，第20届ICCE已明确将大会主题拟定为“信息和通信技术（ICT）时代中的化学”。我国由于受经济社会发展条件所限，ICT与化学教育研究多在大中城市的重点学校与研究机构中开展，普及性不够；研究内容多是单机或局域网内个别软件的应用与简单程序的开发，研究应用的交互性与高效性欠佳，使得我们离真正的基于ICT的化学教育尚需时日。
教育作为着眼未来的事业，新课程作为着眼未来的教育改革，要求我们的化学教育研究不能总是步国外先进经验后尘，处于长期滞后的局面，而应聚焦未来发展，具有前瞻性的研究眼光，在化学教育研究领域做出应有的贡献，为保证我国化学新课程的顺利实施提供强有力的理论支撑。
[参考文献]
[1]刘知新.IUPACCTC与ICCE[J].化学教育,2002（7-8）：95.
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