化學(xué)史在落實(shí)發(fā)展初中化學(xué)學(xué)生核心素養(yǎng)方面的價值分析與應(yīng)用
——以上教版《九年義務(wù)教育課本·化學(xué)（九年級）》為例

申云 上海市臨港第一中學(xué)

2017年12月，教育部印發(fā)了新修訂的《普通高中課程方案·化學(xué)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版）》（以下簡稱《高中課程標(biāo)準(zhǔn)》）中為學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代化生活和未來發(fā)展的需要，充分發(fā)揮化學(xué)學(xué)科課程的整體育人功能，確立了化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，包括：宏觀辨識與微觀辨析、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)任五個方面。化學(xué)發(fā)展的歷史，是科學(xué)發(fā)現(xiàn)技術(shù)發(fā)明的歷史。從化學(xué)史中，我們不僅能學(xué)習(xí)科學(xué)家不畏艱險、勤于思考、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神，還能學(xué)習(xí)科學(xué)家分析和解決問題的思想、方法。我國化學(xué)家傅鷹說過：“化學(xué)可以給人以知識，化學(xué)史可以給人以智慧?！睘榱四苁够瘜W(xué)史在初中化學(xué)教學(xué)中被充分、合理地使用，本文對上教版《九年義務(wù)教育課本·化學(xué)（九年級）》（以下簡稱“教科書”）教學(xué)內(nèi)容可設(shè)計(jì)的化學(xué)史進(jìn)行了系統(tǒng)研究，以期激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生了解化學(xué)學(xué)科核心理念、思想及方法，提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。

一、初中化學(xué)教學(xué)中滲透化學(xué)史教學(xué)的必要性

化學(xué)知識、化學(xué)探究的科學(xué)方法、化學(xué)發(fā)展及演變過程等在化學(xué)史中都有體現(xiàn)，只有明確化學(xué)史在教育教學(xué)中的作用，才能實(shí)現(xiàn)改變觀念、物盡其用的目的。

（一）化學(xué)史教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣

初中生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)正處于從形象思維向抽象思維發(fā)展的階段，感性認(rèn)識在學(xué)習(xí)中仍然起主要作用，利用初中生學(xué)情特點(diǎn)在課堂上加入化學(xué)史實(shí)的教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中集中注意力，提高課堂教學(xué)的效率和活力。同時通過共情化學(xué)家研究過程，使學(xué)生感受科學(xué)發(fā)展的艱難和科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)、堅(jiān)持的科學(xué)精神。

例如，初中化學(xué)第一節(jié)課《化學(xué)使世界更美好》，新的學(xué)科對學(xué)生來說充滿了神秘感，老師借助學(xué)生的這股勁頭，課堂教學(xué)中引入中國古代化學(xué)發(fā)展史“煉丹術(shù)”的故事。在物質(zhì)提純的教學(xué)中，通過對我國古代釀酒、釀醋的介紹，了解蒸餾將“酸壞之酒”中的酒先蒸發(fā)，醋酸因沸點(diǎn)較高而被留下引入課題了解提純方法等。這些有趣的化學(xué)史加深了學(xué)生對化學(xué)發(fā)展歷程、物質(zhì)的某些性質(zhì)的認(rèn)識，在活躍課堂氛圍、提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣上產(chǎn)生一定的積極影響。

（二）化學(xué)史教學(xué)有利于學(xué)生對抽象概念的理解和認(rèn)識

概念知識是化學(xué)教學(xué)中最重要的內(nèi)容之一，但由于其過于抽象，往往成為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的巨大阻礙?；瘜W(xué)史則記錄了概念從產(chǎn)生至今，推廣與爭辯的全過程，在歷史的背景下展開概念教學(xué)可以有效幫助學(xué)生對概念性知識進(jìn)行深度理解，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。化學(xué)中有不少抽象的概念，如元素、物質(zhì)的量，包括物質(zhì)的量的單位摩爾。筆者在教授物質(zhì)的量及其單位時，就是通過借助身邊的例子讓學(xué)生形成微粒數(shù)量計(jì)量的“堆量”意識后，需要給微粒數(shù)量的“堆量”起一個名字的時候引入“物質(zhì)的量”“摩爾”的命名歷史，學(xué)生對物質(zhì)的量及摩爾的理解就顯得水到渠成。

（三）化學(xué)史蘊(yùn)涵著科學(xué)探究的過程、方法

科學(xué)史上大量的事實(shí)證明，科學(xué)的新發(fā)現(xiàn)往往基于科學(xué)的思維方法，掌握了科學(xué)思維方法并運(yùn)用于認(rèn)識和實(shí)踐中，才能使人的思維能力發(fā)生質(zhì)的飛躍?；瘜W(xué)史是從歷史的角度對化學(xué)的產(chǎn)生、發(fā)展過程進(jìn)行全面的描述，教學(xué)過程中滲透化學(xué)史的教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法。拉瓦錫測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)探究過程，質(zhì)量守恒定律發(fā)現(xiàn)的過程，都是無數(shù)科學(xué)家經(jīng)過不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，逐步提高了實(shí)驗(yàn)的精確度。教師將研究過程引入教學(xué)分析討論，有利于提升學(xué)生的思維能力。

（四）化學(xué)史的學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心思想觀念的形成

學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中，形成從化學(xué)視角認(rèn)識事物和處理問題的思維習(xí)慣，即化學(xué)思維。在化學(xué)的計(jì)算中，守恒思想和比例思想應(yīng)用極其廣泛，我們翻閱《化學(xué)發(fā)展簡史》就能理解化學(xué)計(jì)算的守恒和比例的思想。筆者在教學(xué)中，借助這些史實(shí)先轉(zhuǎn)化成自己對化學(xué)思想觀念的理解，并在教學(xué)中廣泛進(jìn)行使用，起到了很好的教學(xué)效果。

（五）化學(xué)史是化學(xué)教師傳播化學(xué)文化的有效途徑

2018 年我有幸參加了鄭胤飛老師的化學(xué)工作室，拜讀了鄭老師編寫的著作《文化有根 課堂有魂》。鄭老師說：“化學(xué)課，希望大家給學(xué)生一點(diǎn)思想、一點(diǎn)化學(xué)內(nèi)涵、一點(diǎn)文化，而不是一堆羅列、一堆習(xí)題，從而減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)?！备嵗蠋熥犯菰磳で蠡瘜W(xué)文化，并在教學(xué)中傳遞化學(xué)文化，教師要學(xué)習(xí)和應(yīng)用化學(xué)史，挖掘化學(xué)史中蘊(yùn)含的文化內(nèi)涵，一定會在某個點(diǎn)上撥動學(xué)生的心弦。教師只有更好地了解化學(xué)文化，才能夯實(shí)學(xué)生喜歡化學(xué)、學(xué)好化學(xué)的基石。

二、化學(xué)史資源的剖析

（一）教科書中出現(xiàn)的化學(xué)史資源的位置分布情況

教科書中的化學(xué)史資源是指教科書（包括正文、資料袋、拓展材料、附錄、習(xí)題等在內(nèi)的教科書內(nèi)所有內(nèi)容）中出現(xiàn)的所有有關(guān)化學(xué)史描述和信息的內(nèi)容。

從教材中可以看到，有關(guān)化學(xué)史的內(nèi)容在正文中出現(xiàn)的共有7次，“拓寬視野”欄目中出現(xiàn)的共15次，在“資料庫”中共出現(xiàn)4 次，在思考與復(fù)習(xí)中共出現(xiàn)2 次，在教科書其他欄目中沒有發(fā)現(xiàn)有關(guān)化學(xué)史的內(nèi)容，史實(shí)資料在教材中共出現(xiàn)28 次，其中兩次涉及屠呦呦發(fā)現(xiàn)青蒿素。

（二）教師用書中有關(guān)化學(xué)史的教學(xué)作用

筆者查閱了一些指導(dǎo)用書對于教科書中欄目的教學(xué)作用及使用建議。在《初中課程標(biāo)準(zhǔn)》中對“科學(xué)的歷史”內(nèi)容的選擇的描述為“科學(xué)發(fā)展的歷史過程與重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)”“重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)對社會的影響”“影響科學(xué)發(fā)展的因素”。

在上海教育出版社九年義務(wù)教育《化學(xué)教學(xué)參考資料》九年級第一學(xué)期（以下簡稱“教參”）的第4 到5 頁對教科書中的欄目進(jìn)行了設(shè)計(jì)說明，沒找到有關(guān)使用建議。其中對于教科書中涉及化學(xué)史資源的“資料庫”“拓展視野”“思考與練習(xí)”的設(shè)計(jì)說明做如下描述：

資料庫：少量有關(guān)化學(xué)與其他知識及信息。

拓寬視野：聯(lián)系社會、聯(lián)系實(shí)際、關(guān)于科學(xué)發(fā)展動態(tài)等開闊學(xué)生眼界的內(nèi)容，側(cè)重介紹現(xiàn)代科技成果，進(jìn)一步體現(xiàn)先進(jìn)性。

思考與練習(xí)：提出比較簡單的問題，有助于復(fù)習(xí)鞏固剛學(xué)的知識。

另外，在教科書中沒有“化學(xué)史話欄目”。教參中有有關(guān)“化學(xué)史話”的設(shè)計(jì)說明。其描述為：主要介紹杰出化學(xué)家及其成就與高尚品格，以及他們推動化學(xué)發(fā)展的一些重要貢獻(xiàn)，側(cè)重從科學(xué)探究精神、科學(xué)方法、為人師表、科學(xué)史上重要發(fā)現(xiàn)等方面進(jìn)行選材。

（三）教科書和教師用書中體現(xiàn)的化學(xué)史作用的分析

從教科書及教參等教師用書中對各欄目的描述來看，教材設(shè)計(jì)中化學(xué)史資源內(nèi)容的編寫側(cè)重化學(xué)家的科學(xué)精神、化學(xué)重要發(fā)現(xiàn)史、化學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)等。閱讀教科書可以看出，化學(xué)史在教科書中出現(xiàn)的作用主要是知道、了解的層面，有些內(nèi)容的描述僅僅在文中起到承上啟下的作用。

不難看出，無論是在教科書還是教師參考用書中，化學(xué)史對學(xué)生的教育目標(biāo)都主要集中在“情感教育價值觀”層面。而化學(xué)史作為具有價值的真實(shí)情景素材，對化學(xué)學(xué)科本源性的內(nèi)涵以及對學(xué)生“學(xué)科核心素養(yǎng)”培養(yǎng)方面的作用體現(xiàn)得較少。

三、初中化學(xué)教學(xué)中滲透化學(xué)史教育的教學(xué)建議

化學(xué)史資源在提升教師的教學(xué)水平上的作用毋庸置疑，教師應(yīng)該把握好化學(xué)史資源，如何講好化學(xué)故事，并在故事中滲透化學(xué)知識和理念，明確把握教什么、怎么教、什么時候教、使用深度等，真實(shí)利用好化學(xué)史在化學(xué)教學(xué)中的作用。

（一）教師應(yīng)重視化學(xué)史的學(xué)習(xí)及使用

初中化學(xué)教學(xué)進(jìn)度比較緊張，在緊張的教學(xué)任務(wù)中加入化學(xué)史的教學(xué)，會讓原本的教學(xué)時間變得緊張。這種觀點(diǎn)歸其根由還是沒能發(fā)現(xiàn)化學(xué)史教育在教學(xué)中的作用。建議老師們先學(xué)習(xí)簡單的化學(xué)史，加大與同學(xué)科老師的交流，共同探討如何在化學(xué)教學(xué)中插入化學(xué)史的教育，共同探討化學(xué)史中隱藏的學(xué)科內(nèi)涵，高效地將化學(xué)史應(yīng)用于課堂。

以下是筆者根據(jù)滬教版初中化學(xué)教材中找到的知識點(diǎn)，建議大家學(xué)習(xí)的相關(guān)化學(xué)史的內(nèi)容，以期更好地輔助教學(xué)。如化學(xué)用語方面，可考慮元素符號、化學(xué)式、化學(xué)方程式、原子、分子、物質(zhì)名稱等環(huán)節(jié)；定量計(jì)算方面，可考慮根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算、物質(zhì)的量的計(jì)算、溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溶解度、相對原子質(zhì)量、原子質(zhì)量等環(huán)節(jié)；化學(xué)實(shí)驗(yàn)方面，可考慮空氣成分發(fā)展史、質(zhì)量守恒定律發(fā)展史、水的組成、酒和醋的釀造環(huán)節(jié)；基本概念及理論方面，可考慮化學(xué)名詞的起源、定比定律、倍比定律、早期相對原子質(zhì)量的測定、物質(zhì)的量、摩爾、質(zhì)量守恒定律、化學(xué)反應(yīng)類型、酸堿性及酸堿度、燃素說、物質(zhì)分類、元素發(fā)展史、催化劑、燃素說、混合物和純凈物分類的提出等環(huán)節(jié)；物質(zhì)知識方面，可考慮煉丹術(shù)和煉金術(shù)、氧的發(fā)現(xiàn)、有機(jī)化學(xué)創(chuàng)立、氧氣、氫氣、惰性氣體的發(fā)現(xiàn)、金屬等環(huán)節(jié)；化學(xué)發(fā)展史方面，可考慮“化學(xué)”名字的起源、古代化學(xué)開端及成就、火的利用、早期金屬知識、火藥等環(huán)節(jié)；化學(xué)家方面，可考慮波義爾、舍勒、普利斯特里、道爾頓、阿佛加德羅、拉瓦錫、門捷列夫、徐壽、居里夫人、諾貝爾、湯姆遜、盧瑟福、波爾、侯德榜、屠呦呦等。

（二）明確不同化學(xué)史的使用方法

不同類型的化學(xué)史有不同的用途，教師可根據(jù)史實(shí)材料、資源靈活使用。

在“雙減”政策下，形式多樣的面向?qū)W生終身發(fā)展的作業(yè)越來越受推崇，可以趁著假期讓學(xué)生閱讀一些科學(xué)家傳記的書籍，并通過小報、演講等方式交流，同時從閱讀、美育、演講等角度多方面培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。

在新授課中，可以利用化學(xué)史資源帶著學(xué)生重走化學(xué)家研究之路。如在學(xué)習(xí)“水的組成”這一課時，我們追隨化學(xué)史的足跡，從四元素說到三位科學(xué)家卡文迪許、普利斯特里、拉瓦錫的氫氣在氧氣中的燃燒，最后研究尼克爾森電解水得到氫氣和氧氣。在這節(jié)課中不僅用發(fā)現(xiàn)水的組成的史實(shí)過程將教學(xué)內(nèi)容串在了一起，也從化學(xué)史中感受到科學(xué)發(fā)展的不易以及科學(xué)家研究物質(zhì)的一般過程及方法。

此外，化學(xué)史資源可以在復(fù)習(xí)課、探究課、拓展課中根據(jù)不同材料的性質(zhì)進(jìn)行廣泛的使用。

（三）掌握化學(xué)史在教學(xué)中的度

化學(xué)史在化學(xué)教育教學(xué)中的作用是毋庸置疑的，但并不是所有的化學(xué)史都要全部應(yīng)用于化學(xué)教學(xué)。教師應(yīng)該明確了解所教授的內(nèi)容所涉及的化學(xué)史，這些化學(xué)史對化學(xué)教學(xué)中的價值是什么，采用什么方法什么時候滲透化學(xué)史的教學(xué)。教師應(yīng)根據(jù)化學(xué)史的內(nèi)容、學(xué)生實(shí)際情況，適時滲透化學(xué)史教學(xué)。在化學(xué)教學(xué)中，對化學(xué)史不能全盤否定也不能喧賓奪主。

另外，對化學(xué)史的教學(xué)，老師要明確讓學(xué)生掌握到什么程度，教師自己要了解到不同程度教學(xué)所產(chǎn)生的影響大小。教師在利用化學(xué)史教學(xué)時需要聯(lián)系課程標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)情等把握好教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度。

四、結(jié)語

在教育改革的浪潮中，化學(xué)史對學(xué)生“化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)”的培養(yǎng)，以及提高化學(xué)教師對化學(xué)學(xué)科內(nèi)涵的理解有著非常重要的作用。希望廣大化學(xué)教師重視化學(xué)史的教育，將化學(xué)史適時滲透在化學(xué)教育中，不要忽視化學(xué)史的育人價值。個人之力畢竟有限，也希望教育部門組織有關(guān)化學(xué)史的學(xué)習(xí)和研究，更大程度地利用好化學(xué)史資源的教學(xué)價值。