化學(xué)史教育在高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)中的運(yùn)用

摘 要：化學(xué)學(xué)科發(fā)展的歷史，是一部人類逐步深入認(rèn)識(shí)物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、變化的歷史，也是一部合成、創(chuàng)造更多新物質(zhì)，推動(dòng)社會(huì)發(fā)展和促進(jìn)人類文明進(jìn)步的歷史?；瘜W(xué)史包涵了很多科學(xué)家的研究故事，也有著深刻生動(dòng)有趣的教育意義，更有著充滿哲理的教學(xué)素材?；瘜W(xué)史教育有利于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、建構(gòu)化學(xué)思想、拓展化學(xué)思維、培養(yǎng)科學(xué)意識(shí)和品質(zhì)、拓展學(xué)生的視野。因此化學(xué)教學(xué)中落實(shí)化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)需要依托化學(xué)史教學(xué)，化學(xué)史教育是落實(shí)核心素養(yǎng)的切合點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)史教育；化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)；培養(yǎng)；運(yùn)用

高中化學(xué)核心素養(yǎng)是學(xué)生通過接受高中化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，在知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等方面發(fā)展過程中形成和發(fā)展具有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的關(guān)鍵能力與品格。關(guān)鍵能力與品格包括：化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)、化學(xué)信息素養(yǎng)、化學(xué)能力、合作能力和語言素養(yǎng)、化學(xué)思維素養(yǎng)；跨學(xué)科綜合創(chuàng)新素養(yǎng)；正確的情感、態(tài)度和價(jià)值觀等?；瘜W(xué)史教育有利于激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、建構(gòu)化學(xué)思想、拓展化學(xué)思維、培養(yǎng)科學(xué)意識(shí)和品質(zhì)、拓展學(xué)生的視野。因此化學(xué)教學(xué)中落實(shí)化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)需要依托化學(xué)史教學(xué)，化學(xué)史教育是落實(shí)核心素養(yǎng)的切合點(diǎn)。

化學(xué)學(xué)科有自身的理論體系，包涵化學(xué)基本概念、平衡原理、化學(xué)基本理論等。通過化學(xué)史，可以挖掘化學(xué)概念規(guī)律和理論等的起源，追述其發(fā)展過程，并能掌握研究進(jìn)程。通過化學(xué)史的教學(xué)，學(xué)生能從起源，形成和發(fā)展等階段理解化學(xué)理論體系的內(nèi)涵，并能鞏固概念形成和逐步熟練應(yīng)用，從而形成系統(tǒng)的化學(xué)理念體系，促進(jìn)化學(xué)概念的建立。進(jìn)行化學(xué)史教育，不但能讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的一般步驟，還能深化學(xué)生認(rèn)知中的一般科學(xué)方法（如比較、分類、歸納、演繹等）。在研究過程中接受科學(xué)方法的熏陶，能破除學(xué)生的認(rèn)知盲區(qū)，從科學(xué)巨匠身上學(xué)習(xí)求真務(wù)實(shí)、腳踏實(shí)地的科學(xué)態(tài)度，體會(huì)科學(xué)家們的邏輯推理和思維發(fā)散的感覺，啟發(fā)學(xué)生敢于思考、善于思考、勇于創(chuàng)新。化學(xué)史中包涵了科學(xué)家故事，在呈現(xiàn)方式上突出科學(xué)家們的不畏困難、前赴后繼、勇于為科學(xué)獻(xiàn)身的精神，能幫助學(xué)生形成正確的價(jià)值觀。

一、 現(xiàn)行高中教材（以蘇教版為例）中的化學(xué)史教育資源

選取蘇教版高中化學(xué)教材，梳理教材中的化學(xué)史教育資源，筆者主要梳理蘇教版教材中的化學(xué)史話欄目，以選考化學(xué)所需教材：必修1、必修2、化學(xué)反應(yīng)原理、有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)、實(shí)驗(yàn)化學(xué)為梳理對(duì)象。現(xiàn)行教材中引入了二十多位科學(xué)家、三十多次化學(xué)史、科學(xué)史的相關(guān)資料。主要涉及幾部分內(nèi)容：

我國(guó)古代的先進(jìn)化學(xué)工藝——陶瓷的應(yīng)用、濕法冶銅等；

化學(xué)理論發(fā)展——酸堿質(zhì)子理論、勒夏特列原理、元素周期表等；

近現(xiàn)代我國(guó)化學(xué)的重大突破——STM技術(shù)、超真空掃描隧道顯微鏡、侯氏制堿法等；

近代化學(xué)中的重大突破——氯氣、苯的發(fā)現(xiàn)，原子結(jié)構(gòu)模型的演變、元素周期律的發(fā)現(xiàn)、有機(jī)化學(xué)的發(fā)展歷史等；

化學(xué)發(fā)展的前沿——金屬陶瓷、功能高分子、儲(chǔ)氫材料等；

重要的化工發(fā)展——合成氨、模擬生物固氮等；

科學(xué)家、化學(xué)家的介紹——舍勒、道爾頓、勒夏特列、哈伯、凱庫(kù)勒等；

化學(xué)史話——DDT、阿司匹林與青霉素等。

二、 化學(xué)史教育在核心素養(yǎng)培養(yǎng)中的運(yùn)用

（一） 通過化學(xué)史教育掌握科學(xué)規(guī)律，提升化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)

中學(xué)化學(xué)教學(xué)要為培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)的合格公民，這一理念落實(shí)在教學(xué)中，要求學(xué)生具備一些化學(xué)素養(yǎng)。通過化學(xué)史教學(xué)，讓學(xué)生看到知識(shí)的來源，體會(huì)到各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的普遍聯(lián)系。在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用化學(xué)史，選取一些素材，例如研究方法篇，介紹科學(xué)家的創(chuàng)造思維與研究方法，例如蘇教版《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》專題一就專門介紹化學(xué)家如何研究有機(jī)物，在《葡萄糖》教學(xué)中有意識(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行一些科學(xué)方法教育和訓(xùn)練。在教學(xué)中應(yīng)充分把科學(xué)家們特有的科學(xué)思想和研究方法融合到知識(shí)傳授中，進(jìn)行有效的科學(xué)方法教學(xué)，從而使學(xué)生從中受到啟迪，喚醒學(xué)生借助歷史的知識(shí)背景更深刻地領(lǐng)悟這些方法的內(nèi)涵。

（二） 結(jié)合化學(xué)家研究史享受研究過程，培養(yǎng)化學(xué)信息、合作交流素養(yǎng)

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，它的發(fā)展歷程是一次次理論與實(shí)驗(yàn)交叉、失敗與成功并存、多種科學(xué)思想并用的實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐的比拼，實(shí)際上更是一種化學(xué)方法和化學(xué)智慧的歷史。教學(xué)中，從提出問題開始，到提出假說和模型，把科學(xué)家做過的實(shí)驗(yàn)引入化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂，讓學(xué)生親臨其境。例如，蘇教版《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》中的《亞硝酸鈉與食鹽的鑒別》教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生了解物質(zhì)及其組成成分的特征，依據(jù)物質(zhì)的特性和實(shí)驗(yàn)條件確定實(shí)驗(yàn)方案，制定實(shí)驗(yàn)步驟和具體操作方法，選擇、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器（裝置）和試劑，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析現(xiàn)象，推理判斷，得出結(jié)論。將學(xué)生們進(jìn)行分組合作，從設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、收集實(shí)驗(yàn)事實(shí)到處理與分析實(shí)驗(yàn)事實(shí)，匯報(bào)體驗(yàn)和感受科學(xué)探索過程通過親身經(jīng)歷體驗(yàn)了一下探究的艱辛，從中鍛煉和培養(yǎng)各種探究能力。

（三） 通過化學(xué)史教育培養(yǎng)創(chuàng)新素養(yǎng)

社會(huì)的發(fā)展離不開人的創(chuàng)造與奮斗。教材中的化學(xué)概念、理論、規(guī)律都是科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過科學(xué)的概括和思維的升華而得到的。例如蘇教版化學(xué)2專題四中的人類對(duì)酸堿認(rèn)識(shí)的發(fā)展的教學(xué)中，就通過化學(xué)史素材，從17世紀(jì)的憑感覺判斷到17世紀(jì)末波義耳根據(jù)實(shí)驗(yàn)提出新的定義，再到后來的拉瓦錫、阿倫尼烏斯逐步對(duì)酸堿做出嚴(yán)密的概括，直到1923年由于人們研究范圍的擴(kuò)大，酸堿質(zhì)子理論的問世。通過這樣的化學(xué)史素材可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，隨著科學(xué)的進(jìn)步，認(rèn)識(shí)的逐步深入。

人類對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化的認(rèn)識(shí)是在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上逐步深入的。創(chuàng)造精神首先表現(xiàn)在對(duì)舊理論有懷疑和批判精神。例如元素周期表之父門捷列夫，他在前任研究元素分類的基礎(chǔ)上，不懈努力，在1869年研究提出了世界上第一張?jiān)刂芷诒恚瑸楹髞淼男略匮芯刻峁┝诵碌难芯克悸泛筒豢苫蛉钡墓ぞ?。通過科學(xué)家的榜樣作用，使學(xué)生建立起要培養(yǎng)自己獨(dú)立思考的能力的意識(shí)，促使學(xué)生產(chǎn)生判斷力，并激起他們的質(zhì)疑精神批判性思維和科學(xué)探索精神。

（四） 通過化學(xué)史教育培養(yǎng)正確的情感、態(tài)度和價(jià)值觀

化學(xué)學(xué)科發(fā)展的歷史，是一部人類逐步深入認(rèn)識(shí)物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、變化的歷史，也是一部合成、創(chuàng)造更多新物質(zhì)，推動(dòng)社會(huì)發(fā)展和促進(jìn)人類文明進(jìn)步的歷史。例如蘇教版《化學(xué)2》中化學(xué)史素材之化學(xué)科學(xué)理論的發(fā)展，它展示了從19世紀(jì)到現(xiàn)代的化學(xué)學(xué)科理論和研究方法的經(jīng)歷與發(fā)展，從中深深讓學(xué)生感受到化學(xué)學(xué)科對(duì)人類社會(huì)發(fā)展中的重要作用，化學(xué)學(xué)科從宏觀到微觀方面的發(fā)展，大大拓展了人們的觀察視野。在化學(xué)教學(xué)中，加強(qiáng)化學(xué)史教育，從中讓學(xué)生感受科學(xué)家實(shí)事求是、嚴(yán)肅細(xì)致的科學(xué)態(tài)度，追求真理、獻(xiàn)身科學(xué)的精神，將對(duì)學(xué)生科學(xué)態(tài)度的形成起到積極作用。

當(dāng)代社會(huì)面臨著諸多問題，如水資源緊缺，生態(tài)環(huán)境遭到破壞等。這些問題的解決有賴于科學(xué)技術(shù)和環(huán)境保護(hù)事業(yè)的發(fā)展，需要化學(xué)科學(xué)的支持。例如蘇教版化學(xué)2中《儲(chǔ)氫材料》的素材介紹，從儲(chǔ)氫金屬、薄膜金屬氧化物、某些無機(jī)物和有機(jī)液體氫化物等，回顧科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷史，能讓學(xué)生深切地體會(huì)到科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與社會(huì)的變化之間有何等密切的關(guān)系，從而讓學(xué)生建立起，應(yīng)正確處理科技進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人類生存環(huán)境之間的關(guān)系的意識(shí)，即可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)。

在化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行化學(xué)史教育，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思想、科學(xué)觀念、科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度，促進(jìn)掌握科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法、科學(xué)技能等科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。從整體上把握化學(xué)史教育的教育內(nèi)涵，研究它的素質(zhì)教育功能，研究化學(xué)史教育的實(shí)施途徑，對(duì)深入推進(jìn)素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)有著十分重要的意義。

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作者簡(jiǎn)介：

楊輝平，浙江省臺(tái)州市，溫嶺市第二中學(xué)。