初中化學(xué)課堂中的化學(xué)史教學(xué)嘗試

鄧潔

摘要：長期以來，由于應(yīng)試教育的影響，化學(xué)史在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的功能未能得到充分挖掘和體現(xiàn)。隨著三維課程目標(biāo)的推進(jìn)，越來越多的中學(xué)化學(xué)教師認(rèn)識到，把化學(xué)史融入教學(xué)對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育、促進(jìn)知識建構(gòu)、人文素養(yǎng)的提高和科學(xué)態(tài)度培養(yǎng)等方面具有不可忽略的作用。筆者認(rèn)為，結(jié)合教材內(nèi)容和學(xué)生的實際情況適當(dāng)?shù)亟榻B一些化學(xué)史的內(nèi)容，可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

關(guān)鍵詞：化學(xué)教學(xué)；化學(xué)史；嘗試

中圖分類號：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）15-034-1

在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，教師可結(jié)合教材內(nèi)容和學(xué)生的實際情況適當(dāng)?shù)亟榻B一些化學(xué)史的內(nèi)容，闡述知識的來龍去脈，讓學(xué)生了解科學(xué)家探索的歷程，再現(xiàn)科學(xué)家探索的艱難。這樣不僅能展示化學(xué)學(xué)科的特質(zhì)，而且能大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，加深學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解與掌握，更能增長學(xué)生的智慧。

如在講“空氣的組成”時，教師可從中國古代五行說和古希臘四元素說介紹起，讓學(xué)生知道十七世紀(jì)以前，當(dāng)時的人們雖然知道周圍存在著空氣，但對空氣和氣體的認(rèn)識還是模糊的，認(rèn)為地球上只有一種氣體，空氣是唯一的氣體元素。十七世紀(jì)下半葉時，化學(xué)家們提出了用以解釋物質(zhì)在空氣中燃燒現(xiàn)象的學(xué)說——“燃素說”。1774年，英國化學(xué)家普利斯特里和瑞典化學(xué)家舍勒都獨立研究了空氣和制備出了氧氣，并且把所做的實驗分享給了拉瓦錫，最后拉瓦錫定量地測出了空氣的成分。這樣的介紹，讓學(xué)生對人們研究空氣的歷史有個大概的了解，從而對化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。

接著教師可以重點介紹為什么最后是拉瓦錫發(fā)現(xiàn)了空氣的組成，獲得了成功。首先，當(dāng)時的人們還沒有建立科學(xué)的物質(zhì)觀，普利斯特里和舍勒做的實驗雖然消耗了氧氣，最后剩下了氮氣，也用很多方法制備出了氧氣，但他們終生奉行燃素說，并不認(rèn)為它們是一種單獨的氣體，只是空氣失去或得到了燃素，他們并沒有意識到空氣其實是混合物。我們不能否認(rèn)這兩位科學(xué)家的功勞，但在理論上的墨守成規(guī)，使他們不能從他們出色的實驗中，得到正確的結(jié)論。這使他們的發(fā)現(xiàn)都黯然失色，讓人惋惜。

而拉瓦錫說：“除了事實之外我們什么都不必相信：事實是自然界給我們提供的，不會誆騙我們。我們在一切情況下都應(yīng)當(dāng)讓我們的推理受到實驗的檢驗，而除了通過實驗和觀察的自然之路之外，探尋真理別無他途。”拉瓦錫還說：“由于完全確信這些真理，我一直強使自己除了從已知到未知之外，決不任意前進(jìn)，并將此作為一條定律；除了由觀察和實驗必然引出的直接結(jié)果之外，決不形成任何結(jié)論；而且，始終整理事實以及由這些事實引出的結(jié)論，以這樣一種秩序最易于使它們?yōu)殚_始從事化學(xué)研究的人們所完全理解?！?/p>

拉瓦錫不光認(rèn)識到了實驗的重要性，更認(rèn)識到應(yīng)該根據(jù)實驗自然而然得出結(jié)論，他的理念是革命性的，他在思想上沒有束縛，才能用實驗事實打破束縛。

拉瓦錫的實驗?zāi)康暮苊鞔_，他說：“我用全新的觀點，以分析空氣為目的，或者首先發(fā)明了這些實驗，或者重復(fù)了他人的實驗。”他還有非常清晰的實驗方法，他認(rèn)為想要確定物質(zhì)的組成一般方法有兩種，即分析方法和合成方法，他說；“我們在空氣分析方面有這個有利條件，既能夠?qū)⑵浞纸?，又能夠用極為令人滿意的方法重新使其形成?！彼岳咤a設(shè)計了鐘罩實驗，并讓得到的氧化汞分解得到氧氣，復(fù)原出空氣，最終根據(jù)實驗定量的測出空氣的成分，分析出了燃燒的本質(zhì)，推翻了燃素說。

最后教師可介紹拉瓦錫的生平，還有他和馬拉之間的糾葛，讓同學(xué)們對這位偉大的科學(xué)家有更立體的了解。

再如在講“原子結(jié)構(gòu)”時，教師可從德謨克利特提出有原子存在介紹起，到道爾頓提出原子學(xué)說，再到湯姆生發(fā)現(xiàn)電子提出實心帶電球原子模型，最后到盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗提出的行星模型，將學(xué)生置身于歷史情境中，體會到理論的歷史性和暫時性，科學(xué)的理論并非與生俱來、亙古不變。

在教學(xué)中，教師還可以設(shè)計讓學(xué)生根據(jù)α粒子散射實驗的現(xiàn)象，推測能得出什么結(jié)論。因為學(xué)生初二時已經(jīng)學(xué)過原子的構(gòu)成，所以分析出結(jié)論還是很容易的。要讓學(xué)生明白，他們因為已經(jīng)知道了原子的結(jié)構(gòu)，所以很容易想到這些實驗說明了什么。但是作為最初的發(fā)現(xiàn)者盧瑟福，誰能告訴他原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的。而他接受的教育是他老師湯姆生教授給他的實心帶電球原子模型，他如何能打破權(quán)威，重新建立起新的模型是非常困難的。讓學(xué)生感受到科學(xué)家所處的時代，體會他們的偉大。

盧瑟福到底怎么能提出行星模型，這是最能體現(xiàn)偉大科學(xué)家思維的地方，所以接著給學(xué)生們介紹，盧瑟福晚年在一次演講中曾提到：“實驗中觀察到α粒子被金箔反射，這是我一生中最不可思議的事件。這就像你對著卷煙紙射出一顆15英寸的炮彈，卻被反射回來的炮彈擊中一樣地不可思議。經(jīng)過思考之后，我認(rèn)識到這種反向散射只能是單次碰撞的結(jié)果。經(jīng)過計算我看到，如果不考慮原子質(zhì)量絕大部分都集中在一個很小的核中，那是不可能得到這個數(shù)量級的。”

盧瑟福認(rèn)為自己提出的模型還很不完善，有待進(jìn)一步的研究和發(fā)展，他在給朋友的信中說：“希望在一、二年內(nèi)能對原子構(gòu)造說出一些更明確的見解。”讓學(xué)生感受知識的來之不易，感受科學(xué)家孜孜不倦、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木瘛?/p>

其實科學(xué)家對這看不見的原子從來就沒有停止探索，所以教師還可以介紹現(xiàn)在對原子結(jié)構(gòu)研究的一些進(jìn)展，介紹了粒子對撞機和目前世界上最大、能量最高強子對撞機所在地歐洲核子研究中心（CERN），以及大家對中國是否要建強子對撞機的一些爭論，讓學(xué)生了解科學(xué)家對原子的探索遠(yuǎn)沒有滿足，還在繼續(xù)。

總之，把化學(xué)史作為教學(xué)內(nèi)容的一個載體，可再現(xiàn)偉大科學(xué)發(fā)現(xiàn)的最關(guān)鍵點，讓學(xué)生在不知不覺地受到科學(xué)的熏陶，逐漸接受科學(xué)家思考問題的方式和方法。這樣能讓學(xué)生變得更聰慧，也更能讓學(xué)生體會化學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣，感受學(xué)科的魅力。endprint