試論探究教學(xué)中化學(xué)學(xué)史對(duì)高中化學(xué)學(xué)習(xí)的功能

吳曉燕

（江蘇吳江高級(jí)中學(xué)，江蘇 蘇州 215200）

試論探究教學(xué)中化學(xué)學(xué)史對(duì)高中化學(xué)學(xué)習(xí)的功能

吳曉燕

（江蘇吳江高級(jí)中學(xué)，江蘇 蘇州 215200）

根據(jù)探究教學(xué)的特點(diǎn)從提出問(wèn)題、尋找證據(jù)、形成解釋、評(píng)價(jià)解釋等環(huán)節(jié)，將化學(xué)學(xué)史融入到高中化學(xué)探究教學(xué)中，通過(guò)化學(xué)學(xué)史的滲透促進(jìn)學(xué)生探究能力的提高，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和教學(xué)效率。

高中化學(xué)；探究教學(xué)；化學(xué)學(xué)史

教育重演論認(rèn)為：現(xiàn)代學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程是對(duì)人類(lèi)文化發(fā)展過(guò)程的一種認(rèn)知意義上的重演。因此，在高中化學(xué)教學(xué)中，將化學(xué)學(xué)史融入探究教學(xué)中是非常有必要的。讓學(xué)生了解化學(xué)學(xué)史，了解化學(xué)科學(xué)探究的方法和過(guò)程，這樣更有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的科學(xué)探究能力，深化學(xué)生對(duì)科學(xué)探究本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，從而更好地發(fā)揮其教育功能。

一、利用化學(xué)學(xué)史激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，提高教學(xué)效率

目前的高中化學(xué)教學(xué)中，學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣不濃，覺(jué)得化學(xué)學(xué)習(xí)比較難。我嘗試在平時(shí)的化學(xué)教學(xué)中適當(dāng)引入化學(xué)學(xué)史，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，讓學(xué)生既能?chē)L到學(xué)習(xí)的快樂(lè)，又能激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的求知和欲望。

例如，在學(xué)習(xí)苯的結(jié)構(gòu)時(shí)，我介紹凱庫(kù)勒悟出苯分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的學(xué)史：他當(dāng)時(shí)在比利時(shí)的根特大學(xué)，長(zhǎng)期被苯分子的結(jié)構(gòu)所困惑，晝夜苦思冥想。有一天，他想著想著累極了，就睡著了。在夢(mèng)中，他突然好像看到了6個(gè)碳原子連成一條彎曲的蛇，突然，蛇似乎被激怒了，突然一口咬住了尾巴，呈現(xiàn)蛇形的環(huán)。他猛然醒悟，急忙整理苯環(huán)結(jié)構(gòu)的假說(shuō)，終于確定了苯的六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

介紹完這段化學(xué)學(xué)史后，學(xué)生興趣盎然，我乘機(jī)讓學(xué)生思考：德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒認(rèn)為“苯分子的結(jié)構(gòu)中，碳碳間以單、雙鍵交替結(jié)合成環(huán)狀”的觀點(diǎn)，是否合理呢？于是有學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：（1）試管中加入2mL苯，滴入2mL酸性高錳酸鉀溶液，振蕩后靜置。（2）試管中加入2mL苯，加入2mL溴水，振蕩后靜置。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：1）高錳酸鉀溶液不褪色。2）分層，上層橙紅色，下層無(wú)色。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)凱庫(kù)勒的觀點(diǎn)并不合理。于是我又適時(shí)引入以下史料：（1）1935年詹斯用X射線衍射證實(shí)苯分子結(jié)構(gòu)是平面正六邊形，且所有原子共平面。（2）苯分子中所有的碳碳鍵的鍵長(zhǎng)（碳原子到碳原子間的距離）相同。層層深入，進(jìn)而得出苯的真實(shí)結(jié)構(gòu)。

通過(guò)這樣的學(xué)史探究，使學(xué)生充分感受了蘊(yùn)藏于這種教學(xué)活動(dòng)中的歡樂(lè)與愉悅。同時(shí)，在化學(xué)家的感召下，喚起了學(xué)生體驗(yàn)的欲望和學(xué)習(xí)的興趣，一旦學(xué)習(xí)者注意到一些令他們感興趣、覺(jué)得驚奇的現(xiàn)象時(shí)，就開(kāi)始了探究的過(guò)程。

二、利用化學(xué)學(xué)史引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)前輩科學(xué)家研究問(wèn)題的方法

學(xué)生在研究化學(xué)學(xué)史中的問(wèn)題時(shí)，他們可以參考科學(xué)家們探究問(wèn)題的方法。如科學(xué)家們的想法是怎么產(chǎn)生的，他們?cè)谟龅絾?wèn)題時(shí)會(huì)作出怎樣的思考，又會(huì)提出怎樣的質(zhì)疑，用什么方法、從什么角度去質(zhì)疑，最終這些疑問(wèn)又是通過(guò)什么樣的途徑去解決并獲得最后的結(jié)論，而這些結(jié)論又是否還有某些疑問(wèn)等。

如蓋·呂薩克在氣體的研究中發(fā)現(xiàn)，氣體之間總是以簡(jiǎn)單的整數(shù)比進(jìn)行化合，并提出“同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的原子”。而根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，“1體積氮?dú)馀c1體積氧氣生成2體積一氧化氮，而不是1體積”，難道每個(gè)一氧化氮原子中只含有半個(gè)氮原子和半個(gè)氧原子？這與道爾頓提出的原子不可分割的觀點(diǎn)簡(jiǎn)直勢(shì)不兩立，這是怎么一回事呢？意大利化學(xué)家阿伏加德羅敏銳地看出了問(wèn)題的本質(zhì)，大膽引入“分子”概念，提出“分子學(xué)說(shuō)”。之后康尼查羅又通過(guò)大量研究，證明分子學(xué)說(shuō)的合理性和必要性。

從原子論到分子學(xué)說(shuō)的提出，每一步都經(jīng)過(guò)了科學(xué)家仔細(xì)推敲和質(zhì)疑，這些都能給學(xué)生帶來(lái)啟發(fā)。教師上課時(shí)如能引入這樣的故事，在故事中引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，學(xué)生在課堂上不再僅僅是“聽(tīng)”，而會(huì)有所思、有所想了。

三、利用化學(xué)學(xué)史引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)尋找解釋和評(píng)價(jià)問(wèn)題的證據(jù)

實(shí)驗(yàn)證據(jù)是指通過(guò)某種操作、活動(dòng)能夠證明某種理論、事物的真實(shí)性的有關(guān)事實(shí)或材料。知識(shí)來(lái)源于實(shí)踐，特別是來(lái)源于觀察和實(shí)驗(yàn)。這就要求學(xué)生學(xué)會(huì)在探究活動(dòng)中去尋找解釋和評(píng)價(jià)問(wèn)題的證據(jù)。

例如，化學(xué)家舍勒在一次實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了一種黃綠色的氣體，如果把這種氣體通入水中，發(fā)現(xiàn)水的味道成酸味；如果把這種氣體通到藍(lán)色石蕊試紙上，試紙會(huì)先變紅后褪色。法國(guó)化學(xué)家貝托雷也在研究這種氣體，他發(fā)現(xiàn)它的水溶液放在太陽(yáng)下會(huì)“分解”，居然產(chǎn)生了鹽酸，放出了氧氣。英國(guó)化學(xué)家戴維也對(duì)這種氣體產(chǎn)生了興趣。他用伏打電堆使電流通過(guò)這種氣體，發(fā)現(xiàn)電流也沒(méi)有辦法“分解”它。經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，戴維確信它是一種單質(zhì)，并將它命名為“氯”，這就是氯氣的發(fā)現(xiàn)史。在“氯氣”一節(jié)的教學(xué)中，如果教師僅圍繞氯氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行講述式教學(xué)，而把氯氣的發(fā)現(xiàn)史濾掉，學(xué)生就僅僅記住了一些結(jié)論，但是對(duì)概念的產(chǎn)生和發(fā)展還是不理解，這樣的學(xué)習(xí)會(huì)使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)和觀察的時(shí)候一是不仔細(xì)，二是興趣不高，從而不知道怎樣尋找解釋和評(píng)價(jià)問(wèn)題的證據(jù)。

在化學(xué)課堂如果我們忽視了這樣的化學(xué)學(xué)史過(guò)程，也就忽視了前輩科學(xué)家們是怎樣尋找科學(xué)證據(jù)和運(yùn)用科學(xué)證據(jù)的研究過(guò)程，從而讓學(xué)生失去了一次科學(xué)方法教育的機(jī)會(huì)。

四、利用化學(xué)學(xué)史引導(dǎo)學(xué)生提煉問(wèn)題的解釋

在化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，我們既要掌握現(xiàn)有的知識(shí)，也要會(huì)把現(xiàn)有的知識(shí)在遇到的化學(xué)現(xiàn)象時(shí)能進(jìn)行科學(xué)合理的解釋。在解釋的過(guò)程中形成自己的見(jiàn)解，在提出見(jiàn)解的同時(shí)，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解會(huì)更加深刻，這樣，對(duì)問(wèn)題的解釋也是學(xué)生學(xué)習(xí)提高的一個(gè)重要方法和途徑。

探究教學(xué)需要學(xué)生根據(jù)證據(jù)提煉出對(duì)問(wèn)題的解釋?zhuān)覀兊膶W(xué)生熱衷于大量做題，不斷地追求類(lèi)似的計(jì)算結(jié)果，反復(fù)地訓(xùn)練相似的解題方法。這樣做的結(jié)果就是，學(xué)生只知道做題，缺乏對(duì)新的知識(shí)和新的情景進(jìn)行解釋?zhuān)瑥亩荒苌顚哟蔚乩斫庵R(shí)。

例如，在講述勒夏特列原理時(shí)，僅僅復(fù)述這個(gè)原理，然后通過(guò)大量的訓(xùn)練來(lái)記憶這條原理，這對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)非?？菰锓ξ叮M(jìn)而失去了學(xué)習(xí)的興趣。在實(shí)際教學(xué)中，教師要將學(xué)生從習(xí)題中解放出來(lái)，讓學(xué)生去感悟勒夏特列原理，使他們體會(huì)到平衡既是一種化學(xué)思想，更是一種具有普遍意義的理念。這樣，讓學(xué)生由這個(gè)原理發(fā)散開(kāi)去，聯(lián)想物理中的楞次定律、生物中的蒸騰作用，想到和諧社會(huì)的構(gòu)建，這才是勒夏特列原理最具魅力的地方。

五、利用化學(xué)學(xué)史引導(dǎo)學(xué)生客觀評(píng)價(jià)并修正自己的解釋

利用化學(xué)學(xué)史，可以引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)清問(wèn)題的歷史真相，讓學(xué)生客觀評(píng)價(jià)自己的解釋并且對(duì)解釋進(jìn)行修正。例如，原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展經(jīng)歷了以下歷程：道爾頓的“實(shí)心球”模型→湯姆生的“葡萄干面包”模型→盧瑟福的“行星繞太陽(yáng)”模型→玻爾的量子化軌道模型→電子云模型。當(dāng)湯姆生提出“葡萄干面包”模型時(shí)，道爾頓的學(xué)說(shuō)受到了否定，當(dāng)盧瑟福提出“行星繞太陽(yáng)”模型時(shí)，湯姆生的學(xué)說(shuō)又受到了否定……

課堂上通過(guò)這段化學(xué)學(xué)史的滲透，讓學(xué)生穿越時(shí)空似的參與化學(xué)知識(shí)的發(fā)展過(guò)程，分享科學(xué)家們的成功與失敗，體驗(yàn)科學(xué)發(fā)展中的曲折，這樣有利于學(xué)生學(xué)會(huì)客觀地去評(píng)價(jià)自己對(duì)所學(xué)化學(xué)知識(shí)所作出的解釋。

在課堂上，教師可以讓學(xué)生把自己對(duì)化學(xué)知識(shí)的一些解釋公開(kāi)分享給其他的學(xué)生，其他學(xué)生對(duì)這些解釋進(jìn)行質(zhì)疑和挑錯(cuò)，然后提出自己的解釋。或者讓這些解釋與教師、教材提供的證據(jù)和結(jié)論進(jìn)行對(duì)比，檢驗(yàn)學(xué)生自己的解釋是否合理，提出的結(jié)論是否正確。這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，讓學(xué)生主動(dòng)去尋找問(wèn)題的真相，糾正自己的錯(cuò)誤，從而提高課堂教學(xué)效率和化學(xué)學(xué)習(xí)成績(jī)。

著名化學(xué)家傅鷹先生曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“化學(xué)給人以知識(shí)，化學(xué)史給人以智慧?！蓖ㄟ^(guò)化學(xué)學(xué)史的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生在科學(xué)探究的過(guò)程中深切感受科學(xué)的真諦，提高探究化學(xué)的意識(shí)與能力。當(dāng)然，如何將化學(xué)史故事巧妙地融入探究教學(xué)中，還需我們教師在實(shí)踐中不斷探索。

[1]吳敏，吳俊明.讓化學(xué)史教學(xué)煥發(fā)新的生命力[J].化學(xué)教育,2006(04).

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G633.8

A

1008-3561（2015）21-0032-02

吳曉燕（1982－），女，江蘇蘇州人，中學(xué)一級(jí)教師，從事中學(xué)化學(xué)教學(xué)與研究。