化學(xué)史教育在高中化學(xué)教學(xué)中的研究

陳宗德

【摘要】 ?本文通過教學(xué)實踐對化學(xué)史教育的應(yīng)用與研究，摸索出以化學(xué)史教育為載體，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的方法。

【關(guān)鍵詞】 ?化學(xué)史 學(xué)科核心素養(yǎng) 新課程改革

【中圖分類號】 ?G633.8 ?? ? ? ? ? 【文獻標(biāo)識碼】 ?A?【文章編號】 ?1992-7711（2019）14-094-01

1. 學(xué)科核心素養(yǎng)

化學(xué)學(xué)科核心素包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”5個方面。

上述化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)將化學(xué)知識與技能的學(xué)習(xí)、化學(xué)思想觀念的建構(gòu)、科學(xué)探究與問題解決能力的發(fā)展、創(chuàng)新意識和社會責(zé)任感的形成等多方面的要求融為一體，體現(xiàn)了化學(xué)課程在幫助學(xué)生形成未來發(fā)展需要的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力中所發(fā)揮的重要作用。

2. 化學(xué)史教育在教學(xué)中的作用和意義

2.1化學(xué)史教育能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

夸美紐斯認(rèn)為：“學(xué)習(xí)的首要條件是對學(xué)習(xí)的熱情和喜愛?！?化學(xué)史教育可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。如在高中化學(xué)《苯》，我做如下設(shè)計，通過介紹苯的發(fā)現(xiàn)和凱庫勒對它結(jié)構(gòu)的探析來吸引學(xué)生的興趣，巧妙引導(dǎo)學(xué)生重溫當(dāng)年的猜測，檢驗，證實等一系列研究過程。

歷史背景：19世紀(jì)，煤氣的儲氣桶里產(chǎn)生一種油狀液體。日拉爾確定了這種液體的分子式為C6H6。如何確定它的結(jié)構(gòu)式呢？

1858年，凱庫勒，對大量的實驗事實進行分析后，對苯的結(jié)構(gòu)提出兩個假設(shè)：（1）苯的6個碳原子形成了環(huán)狀;（2）碳原子之間存在著單、雙鍵交替形式。

如何驗證凱庫勒所提出的結(jié)構(gòu)是否正確？學(xué)生們紛紛發(fā)表自己的意見，提出用性質(zhì)實驗來驗證：取兩支試管，加入少量苯，再分別加入溴水、酸性高錳酸鉀溶液，振蕩后觀察現(xiàn)象。結(jié)果不褪色，說明分子中沒有碳碳雙鍵。通過現(xiàn)代物理手段檢測，真實結(jié)構(gòu)是：六個碳成環(huán)，分子中是獨特的大∏鍵。

本節(jié)可培養(yǎng)學(xué)生如下化學(xué)核心素養(yǎng)：

（1）內(nèi)容涉及苯與溴水及酸性高錳酸鉀反應(yīng)的宏觀現(xiàn)象又深入苯的微觀結(jié)構(gòu);通過提供碳、氫原子的球棍模型，學(xué)生嘗試組裝，培養(yǎng)學(xué)生微觀探析能力。通過性質(zhì)檢測實驗，“溴水及酸性高錳酸鉀都不褪色”;推導(dǎo)出：分子中不存在碳碳雙鍵。形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念，培養(yǎng)學(xué)生從宏觀和微觀結(jié)合的視角分析和解決化學(xué)問題。

（2）引導(dǎo)學(xué)生討論“凱庫勒提出的結(jié)構(gòu)是否正確？”，讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)和提出問題;從問題和假設(shè)出發(fā)，確定探究目的，設(shè)計探究方案，進行實驗探究;在探究中學(xué)會合作，面對“異?！爆F(xiàn)象敢于提出見解，不迷信權(quán)威。

2.2化學(xué)史教育引領(lǐng)學(xué)生走上正確的化學(xué)研究道路

利用化學(xué)史，學(xué)生可以沿著科學(xué)家的探索足跡，認(rèn)識概念和原理的內(nèi)容、特征和屬性的進化過程，在達(dá)到與科學(xué)家思維和認(rèn)識切合的時候，重構(gòu)化學(xué)概念。例如《氧化還原反應(yīng)》的教學(xué)中，我進行如下設(shè)計：通過講述化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識過程，帶領(lǐng)學(xué)生感受化學(xué)波瀾壯闊的發(fā)展歷程。

（1）拉瓦錫的“氧化說”的理論內(nèi)容

1772年9月，拉瓦錫對燃燒現(xiàn)象進行研究。否定火微粒說，對燃素說提出質(zhì)疑。

與金屬相結(jié)合的空氣成分是什么？1775年，普利斯特列發(fā)表了關(guān)于氧元素的論文后，拉瓦錫恍然大悟，原來這種特殊物質(zhì)是一種新的氣體。對氧氣作系統(tǒng)研究后，1778年他提出，燃燒是可燃物質(zhì)與氧的化合。

這階段是以氧的得失為基礎(chǔ)的氧化還原反應(yīng)理論。

（2）現(xiàn)代“氧化-還原反應(yīng)”的理論內(nèi)容

氧化還原反應(yīng)理論的第二階段是以化合價升高（氧化），降低（還原）為基礎(chǔ)的氧化還原反應(yīng)理論。

第三階段是以電子得失為核心的氧化還原反應(yīng)理論：若一個化學(xué)反應(yīng)發(fā)生了電子的轉(zhuǎn)移，即包括電子的得失或偏移，則該化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。

本環(huán)節(jié)可培養(yǎng)學(xué)生如下化學(xué)核心素養(yǎng)：

（1）最初的氧化反應(yīng)局限于燃燒，以化合價為核心的氧化還原理論揭示了反應(yīng)的宏觀特征，以電子為核心的氧化還原理論揭示了反應(yīng)的微觀本質(zhì)。從宏觀特征到微觀本質(zhì)的探索歷程，充分體現(xiàn)了從宏觀到微觀，從現(xiàn)象到本質(zhì)的研究思想和方法。

（2）在拉瓦錫之前的波義耳、普利斯特里、卡文迪許等著名化學(xué)家進行研究，但拉瓦錫并不盲目的相信“權(quán)威”的結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)態(tài)度。

2.3化學(xué)史教育塑造科學(xué)精神

教學(xué)中，不斷利用化學(xué)史實來教育學(xué)生要有吃苦耐勞的精神，例如，1903年和1911年兩獲諾貝爾獎的居里夫人史實充分說明了這點。中學(xué)生正處在一生中長知識和世界觀形成的重要時期，在學(xué)習(xí)中及以后的工作中只有不怕苦、不怕累，努力拼搏才能取得更大的成績。

2.4化學(xué)史教育培養(yǎng)社會責(zé)任

我國是世界四大文明古國之一，有著悠久的歷史和燦爛的文化。在化學(xué)上有許多巨大成就對人類社會的發(fā)展做出了卓越的貢獻。李時珍在《本草綱目》中記錄的200多種藥物制造方法就已經(jīng)廣泛應(yīng)用了灼熱、溶解、沉淀、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶等化學(xué)實驗的基本操作;1965年我國科學(xué)家首次在世界上人工合成了結(jié)晶牛胰島素，在探索生命起源方面引起了世界轟動?；瘜W(xué)史的許多事例可以激起學(xué)生對自己國家的熱愛和自豪情感，提高學(xué)生的民族自尊心和責(zé)任感。

3.效果反饋

經(jīng)過一個學(xué)年的實踐，發(fā)現(xiàn)效果明顯：

3.1學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣大增

3.2學(xué)生成績提高

3.3參加化學(xué)活動積極性提高

通過化學(xué)史學(xué)習(xí)，學(xué)生對化學(xué)科學(xué)知識的理解，不局限于現(xiàn)成知識的靜態(tài)結(jié)論，可以追溯到它的來源和動態(tài)演變;不局限于知識本身，可以揭示出偉大科學(xué)家在重大發(fā)明和發(fā)現(xiàn)過程中的科學(xué)思想和科學(xué)方法，學(xué)生受到更深層次的教育，而這些不局限于當(dāng)下的知識要求，還是學(xué)生將來發(fā)展的必需素養(yǎng);而這些恰恰是新課程標(biāo)準(zhǔn)改革強化的內(nèi)容。

[ 參 ?考 ?文 ?獻 ]

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]無時無刻.拉瓦錫-開創(chuàng)化學(xué)發(fā)展新紀(jì)元[Z].學(xué)科網(wǎng)，2008.7.16.

[3]黃強.化學(xué)史在課堂教學(xué)中的意義及啟示[J].江蘇教育學(xué)院院報，2011（5）.