化学史在中学化学教学中的运用

化学史在中学化学教学中的运用陈颖摘要：在中学化学教学中,结合教材内容和学生的实际情况适当的介绍一些化学史的内容,不仅可以提高教学效果和学生的创新思维,而且可以达到寓政治思想教育于教学之中。文章通过一系列理论与史实的结合论述了在化学教学中如何运用化学史来引导学生走向成功的道路。关键词：化学史中学化学化学教学引言现代的化学教学,强调要培养学生的观察力、想象力、思维力和创造才能,而不是单纯的传授知识；要发展学生健全的人格,而不是无视学生人文素质的培养。如何以化学知识为载体,去挖掘知识的内涵,体现化学知识价值的多元性；如何将科学价值与人文价值相整合,构建符合中学化学教育目的和任务的价值取向；如何引导学生学会学习、学会做事、学会合作、学会做人,已成为教师面临的日益严重的挑战。[2]在化学教学中恰当运用化学史,可以使教学不只局限于现成知识的静态结论,还可以追溯到它的来源和动态演变；不只局限于知识本身,还可以揭示出其中的科学思想和科学方法,使学生受到教益。这样,就可以把化学逻辑的推演同人们认识化学运动的过程联系起来，达到逻辑和历史的辩证统一,真正揭示出化学发展的科学精髓,展示化学家的人文精神风貌[3]。1,化学史在中学化学教学中的作用化学史是在人与自然的依存中，人类不断认识和改造自然，与其他学科一起取得自身的进步和社会发展的历史。化学的历史，实际上是一种化学方法和化学智慧的历史。在化学课堂教学中，结合教学内容，适时地贯穿一些化学史的教学，能够活跃和调节课堂气氛，渲染课堂氛围；化学史的学习有利于学生了解人与自然，人与社会的关系，学生从化学史的教学中获得了严谨的化学科学学习和研究方法；同时化学史的教学能激发学生的教学动机和好奇心，调动学生学习的积极性和主动性，培养学生的创新精神，启迪学生的创新思维，培养学生一丝不苟的学习和实事求是的科研态度；培养学生民族自豪感和责任感，激励学生努力学好化学学科，为祖国和民族争光。[2]1,1利用化学史加深学生对基础知识的理解和掌握元素概念既抽象,又难理解,如果教师在教学中简略地介绍古代的元素观把这些历史过程适时地有选择地配合有效的教学方法传授给学生,学生就会把握元素概念的演变过程,理解其丰富而完整的内容,知晓其实质。在学习元素周期表时,把门捷列夫建立元素周期律的思路和过程生动地描绘出来,加深学生对元素周期律更深刻的理解。在化学教学中,教师如能结合史料介绍化学理论的发展过程,不仅能加深学生对基础知识的理解和掌握,而且可使学生体会到人们对客观事物的认识是螺旋式上升的,知识是有阶段性的,同一概念在不同的认识阶段其内涵是不同的,从而为他们将来进入更深层次的化学学习打下基础,使学生能从发展的高度把握知识。1.2利用化学史激发学生学习化学的兴趣兴趣不是天生的,兴趣的差异主要是人的生活实践不同而造成的.化学教学中,学生是学习的主体,而学习兴趣是学习的内部驱动力.当一个人有某种需要时,就会对有关事物优先给予注意,而且对它有向往的心情,产生了兴趣.浓厚的兴趣能促使学生获得广泛的知识,能促使学生对学习和工作充满信心,勇于克服困难,并且有助于提高学习效率,能促进学生的创造性活动,能使学生视野开阔[4](P114-115).如果教师只是按照书本的固定模式来讲授,会使学生认为化学就是简单的事实、定律和记忆过程,这样会使学生产生死记硬背、机械训练,使学习兴趣降低.若在教学中适时的穿插一些与化学知识相关的趣闻秩事,引导学生寻求化学发展的历程,就会增强学生的求知欲和学习兴趣.例如,在讲有机化合物苯时可以穿插凯库勒确定它的结构时梦见蛇咬尾巴!的故事;在讲氧化反应时,讲一讲拉瓦锡因为否认燃素说!而被送上断头台的故事等等[6].这些趣味横生又富有哲理的故事和趣闻,不但能用来活跃课堂气氛、激发学生学习兴趣,而且有利于加深对基础知识的记忆和理解,加深对某些科学理论规律性的认识,从而启发学生独立思考问题,培养他们分析解决问题的能力,领悟其中的道理,取得良好的教学效果.化学是一门以实验为基础的科学,在教学中,实验课不仅是验证课堂所讲授的内容,更重要的是通过实验教学培养学生的动手能力和独立思考能力,让学生在变化万千的实验中激发学习化学的浓厚兴趣,开发学生的创新能力.在实验教学中,化学史实是实施素质教育的好素材.化学科学的发展是在实验的基础上逐步形成的.通过化学史在实验教学中的渗透,使学生真正的理解化学实验中应具备的科学方法、科学思维以及科学态度和价值观等对化学发展及创造发明的重要意义[5](P5-7).在中学实验中穿插化学史上杰出科学家发现的过程及重大影响,来提高学生学习化学的兴趣.例如,俄国化学家库切洛夫,在研究乙炔的水化实验中,多次实验都不能取得预想的结果,由于不慎打碎温度计使反应产率大大提高,他抓住这个现象不放,深入研究,终于发现了炔烃水化反应的汞盐催化剂,取得了国际公认的成就.又如,青霉素的发现源于对葡萄球菌的研究.弗莱明抓住培养细菌的器皿上一些黄色葡萄球菌死亡了只留下一串串小的空圈这一奇特现象,进行了一系列实验,深入研究,发现了青霉素,从而挽救了千百万人的生命,并获得了诺贝尔奖.其实,最早发现这一现象的还有日本的古田由直,可是他对这一现象视而不见,从而错失良机.任何疏于观察必导致失败![7].化学史上有许多这样的事例,只要教师合理利用这些生动有趣的例子,定会激发学生用知识和智能揭开化学奥秘的兴趣.1.3利用化学史培养学生的爱国主义思想结合祖国的历史与今天的成就,是对学生进行爱国主义教育的最佳材料。我国有5000多年的文明史,在化学上取得了巨大的成就,积淀了丰富的化学知识和经验。如我国炼丹术的创造发明比西方早500多年；在明代李时珍的《本草纲目》中记录了200多种药物的制造方法,广泛应用了灼烧、溶解、沉淀、过滤、蒸发、结晶等化学实验基本操作；1965年我国首先用人工合成结晶牛演胰岛,在探索生命起源方面的领先成就,引起全世界轰动。这些事例的引用,激发了学生的民族自豪感,激发了他们学习的自觉性。[9]同时结合著名爱国人士的先进事例进行化学史教学,如在学习制碱工业时,向学生介绍著明化学家侯德榜先生的事迹；在学习原子结构时,向学生介绍我国“两弹”元勋邓稼先报效祖国的先进事迹等。用他们这种“把生命献给祖国”的深厚爱国主义情怀感染学生、使学生在接爱科学知识的同时,受到爱国主义的熏陶,达到爱国主义教育的目的。[7]1.4利用化学史增强学生科学探究意识1.4.1利用化学史培养学生的质疑精神学起于思,思源于疑.敢于提出问题,敢于质疑,具有强烈的问题意识,是化学家进行科学研究、取得创造发明的前提.化学史上被称为“第三位小数上的发现”就是一个极好的例子.英国科学家瑞利发现从含氮的化合物中制得的氮气,其密度比从空气中分离得到的氮气密度总是小了0.0064g/L,然而瑞利并没有忽略这一微不足道的“差异”,他没有轻信权威,也没有简单认为是实验“误差”,而是对“为什么用不同的方法制备出来的氮气的密度会有差别呢?”这一问题抓住不放,并制定了周密的研究计划进行研究,终于发现了一种稀有气体元素———氩.科学家敢于质疑并最终取得科学研究的成功史实,可有效地鼓励学生敢于、乐于、善于提出问题,培养学生的问题意识.1.4.2利用化学史进行科学方法教育在学习原子结构时,教师可结合原子结构模型的演变历史:汤姆逊发现电子提出原子的“西瓜”模型→卢瑟福根据!粒子散射实验提出原子结构的“行星式模型”→玻尔根据氢原子光谱提出玻尔原子模型,直至现在人们认识到实物粒子的波粒二象性,提出原子结构的量子力学模型.从原子结构模型的演变过程中,让学生认识到“提出假设———建立模型———实验验证”等科学方法在科学发现中所起的重要作用.通过化学史的教学,鼓励学生自觉学习科学方法,促进对科学方法的掌握和内化,从而提高学生科学探究的能力.1.4.3通过化学史的教学让学生体验探究过程在讲酸碱指示剂时,讲到波义耳在一次紧张的实验中,放在实验室内的紫罗兰被溅上了浓盐酸,在用水冲洗了过后,波义耳发现深紫色的紫罗兰变成了红色.这一奇特的现象引起了波义耳的兴趣,几个“为什么”在他头脑中发生着碰撞,他进行了许多花木与酸碱相互作用的实验.发现以石蕊地衣中提取的紫色浸液受酸或碱作用颜色改变最明显.利用这一特点,波义耳制成了实验中常用的酸碱试纸———石蕊试纸.通过向学生介绍指示剂的发现历史,能够让学生跟随科学家的足迹,完整地体验“发现问题———提出假设———收集资料———形成结论”的科学探究过程.。[8]1.4.4通过化学史的教学让学生形成科学精神莫瓦桑明知许多科学家因制取单质氟而健康受损,甚至献出了生命,依然不顾危险,最终获得1906年的诺贝尔化学奖;居里夫人由于长期与放射性物质接触而以身殉职.等等.这些化学家的感人故事,可培养学生热爱科学,崇尚真理的精神.拉瓦锡提出燃烧的氧化说历史,能够激起学生敢于怀疑,百折不挠,积极进取的精神;瑞利发现稀有气体氩的探究过程,能够帮助学生形成勇于探索,实事求是,一丝不苟的精神;1965年我国著名化学家邢其毅等人人工合成结晶牛胰岛素,美日三位科学家研究导电塑料获得2000年诺贝尔化学奖,有利于让学生学会合作.[11]2、在中学化学教学中运用化学史的几点思考加强化学史教育应坚持化学、化学史和化学教育相结合的“三位一体”的原则。在实施化学史教育时我们注意了以下几个问题。[1]1.适切性。根据不同年级及学生的自身特点,以不同的需求在课程设计时有针对性地安排分层次的内容,如结合教学内容补充一些化学史方面的知识以提高学习的兴趣和效率,开设化学史的选修课高中、初中各年级着眼点不同!,结合研究性课题的进展状况及时增加有关的科学讲座等,以使每个学生的科学素养得到充分的发展。[10]2.全面性。注重科学知识与科学方法、科学精神与人文精神、理论知识与实践能力的关系,使学生全面均衡地发展。[6]3.相关性。注意学科之间的相互联系,汲取其他学科史学教育的方法、内容和经验。化学史教育中存在的需深人研究的几个问题：（1）对“三位一体”如何更加有机结合的研究力度和精力的投入还不够,特别是如何实现从知识的静态结论到动态演变方面经验甚少。（2）教材和教学资料很不理想。化学教材中反映化学知识特别是高新技术成果的来龙去脉的内容极少,偶尔出现的化学史料的可读性较差,与其他学科知识的交叉难觅踪迹,教学资料比较贫乏。（3）师资培训巫待加强。从研究型学习的开展所遇到的困难来看,教师在指导学生如何选题、如何创设探究的氛围及如何开展研究方面显得力不从心,特别是在科学方法论、学科的发展历程、人文教育方面的修养较为欠缺。[2]参考文献[1]张嘉同.《化学—人文精神的韵味》,湖南师范大学出版社2000旧年版。[2]史定海.《诺贝尔化学奖与中学化学教学改革》,《教师论坛》2000年第1期。[3]唐敖庆等.《化学哲学基础》,科学技术出版社1986年版。[4]吴世新.如何培养学生学习化学的兴趣[J].咸宁学院学报,2005,(3).[5]杨雪岚.化学史教育在化学实验教学中的渗透[J].中小学实验及装备,2005,(4)[6]化学发展简史编写组.化学发展简史[M].北京,科学出版社,1980.[7]关婷婷.化学教育的发展历程及其教育功能[J].广东化工,2005,(11).[8]徐丹青.在历史情景中体验学习[J].中学化学教学参考，2004，（11）：14-15[9]李远蓉，卢一卉.论化学史的教育功能[J].大学化学，1997,12（4）：60-61.[10]高剑南，王祖浩.化学教育展望[M].上海：华东师范大学出版社，2001:110[11]刘霖.化学史与科学方法教育[J].化学教育，2005,（11）：62-65.百度，维基百科等