高中化學(xué)中運(yùn)用化學(xué)史價(jià)值與方法探析
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摘要：化學(xué)課程中的一個(gè)重要內(nèi)容是化學(xué)史。為了提高高中學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)，教師要切實(shí)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生化學(xué)史的教育。在化學(xué)史中，科學(xué)家的研究故事感人至深，化學(xué)史包含了很多教學(xué)哲理，對(duì)高中學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)具有促進(jìn)作用和深遠(yuǎn)影響。教師運(yùn)用化學(xué)史開展教學(xué)，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，豐富學(xué)生的化學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究精神，提升學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)思維品質(zhì)。因此，化學(xué)史的運(yùn)用是落實(shí)核心素養(yǎng)的前提。
關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；化學(xué)史；運(yùn)用價(jià)值；運(yùn)用方法
化學(xué)史簡(jiǎn)單來講就是化學(xué)發(fā)展的歷史，它記錄了化學(xué)學(xué)科從無到有、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從古代到當(dāng)代的發(fā)展過程。化學(xué)史教學(xué)，能使學(xué)生從宏觀角度思考化學(xué)規(guī)律以及研究化學(xué)的方法，而不是將眼光局限在某一個(gè)化學(xué)板塊或者化學(xué)領(lǐng)域上，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)具有重要意義。
一、化學(xué)史的教學(xué)價(jià)值與意義
1.豐富學(xué)生的化學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備
化學(xué)史作為記錄化學(xué)發(fā)展過程的一種方式，它可以向?qū)W生展現(xiàn)并揭示化學(xué)發(fā)展過程中所經(jīng)歷的各個(gè)階段與過程，這些都有利于豐富學(xué)生的化學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備?；瘜W(xué)作為一門理工學(xué)科，包含了各種原理、符號(hào)、公式和數(shù)字，這些都可以讓學(xué)生感受到化學(xué)是一門嚴(yán)肅的學(xué)科。實(shí)際上，化學(xué)是一門與生活聯(lián)系比較緊密的學(xué)科，如果學(xué)生仔細(xì)觀察，就會(huì)在生活中找到化學(xué)的影子，而化學(xué)史就是將化學(xué)成果的研究過程記錄下來。教師運(yùn)用化學(xué)史進(jìn)行教學(xué)，一方面，有助于加深學(xué)生對(duì)化學(xué)的認(rèn)知與了解；另一方面，能拓展學(xué)生的思維，開闊學(xué)生的視野。
2.增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究精神
在學(xué)習(xí)化學(xué)史的過程中，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)，化學(xué)家擅于觀察與發(fā)現(xiàn)，敢于假設(shè)與猜想，小心求證與總結(jié)，這是創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新性思維、邏輯性思維的結(jié)晶。在探究之路上，化學(xué)家遇到了許多挫折與挑戰(zhàn)，但他們不懼困難，勇往直前，這些都是科學(xué)探究、科學(xué)發(fā)展的寫照。學(xué)生可以從中領(lǐng)悟到什么是科學(xué)探究精神，如何增強(qiáng)科學(xué)探究精神。此外，化學(xué)史既能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神，又能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，使學(xué)生學(xué)會(huì)辨別真?zhèn)?。比如，受高中生歡迎的微博、微信、小紅書等APP，其中存在著一些偽科學(xué)的內(nèi)容，如果學(xué)生具備科學(xué)探究精神，就不會(huì)輕易地相信、模仿甚至傳播虛假內(nèi)容，而會(huì)做出正確的判斷。
3.提升學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)思維品質(zhì)
學(xué)生從教材中學(xué)到的化學(xué)知識(shí)，都是化學(xué)家智慧的結(jié)晶。教材呈現(xiàn)給學(xué)生的是一個(gè)結(jié)論、一個(gè)成果，但學(xué)生在采摘“果實(shí)”時(shí)也應(yīng)該知道這一“果實(shí)”是怎么來的，化學(xué)家是經(jīng)過了怎樣的探究而一步步研究出來的。如果學(xué)生能夠?qū)瘜W(xué)知識(shí)有一個(gè)較為完整、全面的認(rèn)識(shí)，就會(huì)降低思維的局限性與片面性，避免“知其一，不知其二”“知其然，不知其所以然”。學(xué)生只有通曉化學(xué)知識(shí)背后的原理，才能做到舉一反三，進(jìn)行推理論證。因此，學(xué)習(xí)化學(xué)史有利于學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S品質(zhì)。
二、高中化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用化學(xué)史的方法
1.以知識(shí)為話題補(bǔ)充內(nèi)容
高中化學(xué)教材中并沒有用專門的章節(jié)與篇幅來介紹化學(xué)史，為了使化學(xué)史內(nèi)容更加自然地融入教學(xué)，教師可以以知識(shí)為話題來補(bǔ)充教材內(nèi)容。以“金屬及其化合物”這一章節(jié)內(nèi)容為例，這一章節(jié)介紹了金屬的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)。在相關(guān)實(shí)驗(yàn)中，燃燒實(shí)驗(yàn)是其中一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)類型?；瘜W(xué)史中有一個(gè)關(guān)于“燃素說的影響”，當(dāng)時(shí)人們發(fā)現(xiàn)，致密的金屬煅燒后得到的煅灰較多，但很疏松，這給人們帶來了疑惑，即金屬在煅燒的過程中，伴隨著火焰的升騰，肯定有什么東西也隨之消失了，否則無法解釋這一現(xiàn)象。這個(gè)疑問一直伴隨著冶金工業(yè)的發(fā)展，在冶金工業(yè)發(fā)展到較穩(wěn)定的階段后，人們便渴望打開這個(gè)“秘密盒子”——燃燒現(xiàn)象的本質(zhì)是什么。1723年，德國哈雷大學(xué)的醫(yī)學(xué)與藥理學(xué)教授施塔爾在著作《化學(xué)基礎(chǔ)》中提出，燃素存在于一切可燃物中，并在燃燒過程中釋放出來，同時(shí)發(fā)光發(fā)熱。后來，其他化學(xué)家在探究與實(shí)踐中雖然證明了“燃素說”這一原理的錯(cuò)誤性，但是他們通過大量的實(shí)驗(yàn)也積累了很多經(jīng)驗(yàn)。其中的很多觀點(diǎn)也為近現(xiàn)代化學(xué)思維的形式奠定了基礎(chǔ)，如置放反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等。因此，教師在“金屬及其化合物”這一章節(jié)內(nèi)容的備課中，可以將化學(xué)史巧妙地引入其中，與學(xué)生學(xué)習(xí)過的置換反應(yīng)以及氧化還原反應(yīng)相結(jié)合，讓學(xué)生深入理解化學(xué)科學(xué)的發(fā)展過程。
2.以人物為對(duì)象探究事件
化學(xué)史的發(fā)展離不開眾多化學(xué)家的努力。因此，在高中化學(xué)教學(xué)中，教師可以將化學(xué)人物作為討論對(duì)象，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)史。比如，學(xué)生在進(jìn)入高中后，最開始學(xué)習(xí)“從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)”這部分內(nèi)容，其中涉及“阿伏伽德羅定律及其推論”的知識(shí)點(diǎn)，它是以意大利物理學(xué)家、化學(xué)家阿莫迪歐·阿伏伽德羅來命名的，教師在講解這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，可以以阿伏伽德羅作為討論對(duì)象，為學(xué)生講解與之相關(guān)的化學(xué)史。阿伏伽德羅的貢獻(xiàn)是：在1811年，他提出了一種分子假說（后來被定義為阿伏伽德羅定律）。其實(shí)，當(dāng)時(shí)在化學(xué)界享有權(quán)威并被認(rèn)可的是另一名化學(xué)家提出的“電化學(xué)學(xué)說”。直到1860年，阿伏伽德羅假說才被普遍接受，并將其定義為阿伏伽德羅定律，這一定律對(duì)原子量的測(cè)定工作起到了推動(dòng)作用。從時(shí)間點(diǎn)來看，阿伏伽德羅定律從1811年提出到1860年被認(rèn)可，在這近50年的時(shí)間里，阿伏伽德羅從最開始遭到質(zhì)疑與不信任，到慢慢被一小部分人認(rèn)可，再到被大部分人用于指導(dǎo)其他科學(xué)研究，直到最后真正被定義，這一過程雖然是科學(xué)發(fā)展的必然，但卻體現(xiàn)了科學(xué)家對(duì)科學(xué)研究的執(zhí)著、堅(jiān)持與追求，這種科學(xué)精神是非常值得學(xué)生學(xué)習(xí)的。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生查閱與阿伏伽德羅相關(guān)的資料，與教師、同學(xué)一起交流、討論。
3.以發(fā)展為主題思考過程
在高中化學(xué)中可供教師參考的運(yùn)用化學(xué)史的方法，就是以化學(xué)發(fā)展為主題進(jìn)行過程思考。比如，對(duì)于阿伏伽德羅定律，當(dāng)時(shí)化學(xué)界普遍認(rèn)同的是另一種學(xué)說，且這種學(xué)說也享有很高的權(quán)威。為什么這種學(xué)說后來被驗(yàn)證為不正確的學(xué)說，而在當(dāng)時(shí)卻被認(rèn)為是正確的呢？面對(duì)權(quán)威，科學(xué)家為什么不懼權(quán)威，不盲從權(quán)威，而相信自己的判斷，并大膽做出嘗試呢？再比如，“燃素說”，雖然后來也被驗(yàn)證是錯(cuò)誤的，但是當(dāng)時(shí)對(duì)其他領(lǐng)域的確起到了正面影響，我們?cè)撊绾慰陀^地評(píng)價(jià)這些“后來被驗(yàn)證為錯(cuò)誤”的理論與學(xué)說呢？同樣，站在發(fā)展的角度上看，我們現(xiàn)在認(rèn)為是權(quán)威的、正確的理論與學(xué)說，會(huì)不會(huì)在若干年后被證明是錯(cuò)誤的呢？我們?cè)撊绾握_看待科學(xué)發(fā)展的過程？對(duì)于科學(xué)結(jié)論，我們應(yīng)該抱有怎樣的態(tài)度呢？科學(xué)精神的完整內(nèi)涵有哪些？通過對(duì)化學(xué)發(fā)展過程的思考與探究，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生深挖科學(xué)精神的本質(zhì)，提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。
三、結(jié)語
學(xué)習(xí)并了解化學(xué)史的過程，就像重新回到化學(xué)史發(fā)展的初始階段，與歷代科學(xué)家一起經(jīng)歷化學(xué)的發(fā)展。這個(gè)過程既有碩果累累的閃耀之光，又有艱難歷程的黑暗瞬間；既有科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕瘜W(xué)家精神，又有造福世界的美好追求。學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)史，不僅能在思維拓展、知識(shí)儲(chǔ)備上有所獲益，還能在求學(xué)問路、終身學(xué)習(xí)的過程中有所收獲，在探究問題、思考分析、解決問題的過程中有所啟發(fā)。為了更好地在教學(xué)中發(fā)揮化學(xué)史的教學(xué)價(jià)值，教師在課堂上可以以知識(shí)為話題，對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充；以人物為對(duì)象，對(duì)其事跡進(jìn)行分析；以發(fā)展為主題，對(duì)問題進(jìn)行思考，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)史的過程中掌握學(xué)科知識(shí)，提升學(xué)科素養(yǎng)。
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[2]金晨.基于化學(xué)史的科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)策略研究[J].化學(xué)教與學(xué)，2019（5）.
作者:許永琴 單位:海門市第一中學(xué)