化學(xué)教學(xué)中融入化學(xué)史的實(shí)踐困境與破解路徑*

孫重陽 陳 波

一、背景

化學(xué)史是化學(xué)科學(xué)起源與發(fā)展在時(shí)空尺度上的序列展現(xiàn)，記錄了人類認(rèn)識(shí)和改造世界的過程。這個(gè)過程蘊(yùn)含著學(xué)科知識(shí)的演變和學(xué)科思維的形成，有著無窮的開發(fā)潛質(zhì)，因而常被融入化學(xué)課堂教學(xué)中。我國中學(xué)化學(xué)史教育的研究在20世紀(jì)80年代左右進(jìn)入經(jīng)驗(yàn)總結(jié)階段［1-2］，21世紀(jì)初迎來了實(shí)踐探索浪潮，自2017年左右轉(zhuǎn)入創(chuàng)生階段，進(jìn)入快速增長期，研究的數(shù)量和質(zhì)量都有了不同程度的提升。這是因?yàn)?018年初教育部正式印發(fā)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》，其在“教學(xué)提示”和“實(shí)施建議”中，多次提倡在化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用化學(xué)史料。也就是說，在化學(xué)教學(xué)中融入化學(xué)史是落實(shí)新課標(biāo)理念、培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的一條有效途徑。

回顧我國的中學(xué)化學(xué)史教育研究［2］，從初步的理性思考到現(xiàn)在的深度重構(gòu)，已然取得了較為豐碩的成果。這些成果集中體現(xiàn)在三個(gè)方面，一是分析化學(xué)史的教育功能與價(jià)值，二是豐富化學(xué)史的呈現(xiàn)內(nèi)容與載體，三是探索化學(xué)史的教學(xué)模式與策略。然而，對(duì)于目前中學(xué)化學(xué)史教育面臨的問題與困境，卻鮮有人關(guān)注。已有的研究多強(qiáng)調(diào)中學(xué)化學(xué)史教學(xué)存在史料知識(shí)不能合理使用、教師相關(guān)知識(shí)缺乏和主觀態(tài)度忽視以及教學(xué)功能片面和形式單一等問題。［3-5］而在學(xué)科核心素養(yǎng)引領(lǐng)下的基礎(chǔ)教育改革這一新的教育背景下，中學(xué)化學(xué)史教育也面臨新的問題和困境。

二、高中化學(xué)教學(xué)融入化學(xué)史的實(shí)踐困境

1.化學(xué)史資源相對(duì)固化

化學(xué)史資源，指的是以各種載體和形式存在的化學(xué)史料。有了豐富的化學(xué)史資源，才能為化學(xué)史教學(xué)提供更多的創(chuàng)新可能和提質(zhì)空間。化學(xué)史作為事物、時(shí)間和空間的交互沉淀，其資源本就廣泛存在于社會(huì)生產(chǎn)和生活中，但部分教師對(duì)化學(xué)史資源的認(rèn)識(shí)形成了定勢(shì)思維。首先體現(xiàn)在史料載體的選擇上，他們習(xí)慣于從教材上提取史料信息。例如，在教學(xué)“氯氣的化學(xué)性質(zhì)與制法”時(shí)，教師經(jīng)常使用教材上“舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣”這一史料作為引入。其次，也表現(xiàn)在化學(xué)史料的呈現(xiàn)形式上，不少教師習(xí)慣于用文本、圖片的方式呈現(xiàn)化學(xué)史料，但這往往會(huì)出現(xiàn)課件上滿屏文字材料的情況，教學(xué)效果并不理想。以上教學(xué)方法既不能滿足學(xué)生對(duì)化學(xué)史資源多元化探究與學(xué)習(xí)的要求，也不符合新課標(biāo)提倡的豐富化學(xué)史資源的教學(xué)理念。

2.化學(xué)史應(yīng)用多為引入

相對(duì)于單純的學(xué)科知識(shí)，化學(xué)史料更具有趣味性和吸引力，因而常被用于課堂開端作為引入。例如在教學(xué)“鐵銅的獲取及應(yīng)用”時(shí)，先展示幾張青銅器物的圖片；在教學(xué)“含硅礦物與信息材料”時(shí)，先介紹中國陶瓷文化；在教學(xué)“元素周期表”時(shí)，先認(rèn)識(shí)門捷列夫等。此類教學(xué)方式的特點(diǎn)是，先用化學(xué)史料引起學(xué)生關(guān)注，隨后便切入知識(shí)點(diǎn)教學(xué)。雖然看起來是有意創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，但實(shí)際上前面的化學(xué)史料和后面的知識(shí)點(diǎn)教學(xué)并無必然聯(lián)系。究其原因，一是教師誤把情景當(dāng)情境，情景是吸引學(xué)生看過來，而情境則是帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)去，兩者看起來相似，但教學(xué)邏輯不同；二是教師不愿意花費(fèi)心思和精力去進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，只是機(jī)械地將化學(xué)史料與教學(xué)內(nèi)容“嫁接”，忽視了兩者的內(nèi)在聯(lián)系；三是教師為了追求課堂教學(xué)的流暢度和高效性，主觀上弱化了化學(xué)史在課堂教學(xué)中的滲透。

3.化學(xué)史課堂缺乏互動(dòng)

化學(xué)教學(xué)中融入化學(xué)史，其直接目的是吸引學(xué)生關(guān)注，即形成情景，這個(gè)過程是單向的，學(xué)生是旁觀者；最終目的是引發(fā)學(xué)生思考，從而發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)，即創(chuàng)設(shè)情境，這個(gè)過程是交互的，學(xué)生是參與者。但在實(shí)際的教學(xué)中，有些教師只進(jìn)行第一步便匆匆進(jìn)入知識(shí)講解，學(xué)生無法融入教學(xué)；有些教師雖然設(shè)置了問題情境，但是在教學(xué)過程中并沒有給予學(xué)生足夠的互動(dòng)空間，一味地將學(xué)生限制在預(yù)設(shè)的教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生只是處于淺層參與的狀態(tài)，其深度思考、主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力得不到培養(yǎng)。

4.化學(xué)史價(jià)值逐漸泛化

化學(xué)史的教學(xué)功能和價(jià)值可以概括為激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、促進(jìn)知識(shí)理解、體悟科學(xué)探究、感悟科學(xué)精神等。正是因?yàn)槿绱?，大家才積極地將化學(xué)史融入教學(xué)設(shè)計(jì)和課堂教學(xué)之中。這本無可厚非，但往往會(huì)出現(xiàn)這樣的情況：有的教師試圖通過一段史料既要增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解，又要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)研究方法，還要培養(yǎng)學(xué)生某種科學(xué)精神。誠然，一個(gè)化學(xué)史料具有豐富的內(nèi)涵，指向?qū)W生多方面的發(fā)展。但是這難免造成其價(jià)值泛化。

三、高中化學(xué)教學(xué)融入化學(xué)史的破解路徑

1.以多元開發(fā)豐富史料資源

化學(xué)科學(xué)的形成與發(fā)展，經(jīng)歷了漫長而曲折的過程，從遠(yuǎn)古人類的質(zhì)樸實(shí)踐到古代人民的初步探索再到近代化學(xué)科學(xué)的啟蒙，一直伴隨著人們的生產(chǎn)和生活。從這個(gè)角度來看，化學(xué)史資源是個(gè)無窮盡的寶藏，只要善于挖掘，就可以不斷發(fā)現(xiàn)。

教師應(yīng)重建新的化學(xué)史料觀，立足教材并超越教材，學(xué)會(huì)以多元視角挖掘并利用多種形式進(jìn)行呈現(xiàn)。筆者認(rèn)為，挖掘化學(xué)史資源，可從多種渠道入手，如《淮南子》《夢(mèng)溪筆談》《天工開物》等傳統(tǒng)古籍，《國家寶藏》《本草中國》《考古公開課》《門捷列夫很忙》等影視節(jié)目，《大學(xué)化學(xué)》《化學(xué)教育》《化學(xué)教學(xué)》《中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考》等學(xué)科期刊，《化學(xué)簡史》《化學(xué)史話》《化學(xué)之書》《元素的故事》等專業(yè)圖書，以及人物傳記、地方志、紀(jì)念館等多種途徑。

教師在尋找到可用資源后還應(yīng)用豐富的形式將化學(xué)史資源呈現(xiàn)出來。教師可通過互聯(lián)網(wǎng)選取多樣的表征方式，再通過編輯、整合實(shí)現(xiàn)從文本、圖片這種單一視覺模式演變到影音播放，甚至是虛擬現(xiàn)實(shí)展示等更具有立體感、體驗(yàn)感的多模態(tài)形式。這樣的化學(xué)史資源具有新穎的載體和多樣的形式，更易于被學(xué)生接受和吸收。同時(shí)要注意的是，化學(xué)史資源的多元開發(fā)要充分考慮當(dāng)?shù)睾蛯W(xué)校的特色文化以及學(xué)生的認(rèn)知特征。

2.以真實(shí)情境貫穿課堂教學(xué)

新課改背景下的基礎(chǔ)教育改革倡導(dǎo)課堂教學(xué)應(yīng)基于真實(shí)情境，體現(xiàn)單元整體設(shè)計(jì)理念，這樣更有利于發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)?；瘜W(xué)史作為真實(shí)歷史記錄，是人類自然狀態(tài)下呈現(xiàn)的最本真的探究過程，隨著其在時(shí)空上的序列鋪展，可以看到蘊(yùn)含其中的學(xué)科知識(shí)的形成與演變以及人類探究能力的發(fā)展和邏輯思維的提升，因而是發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的有利抓手。但化學(xué)史絕不能只充當(dāng)“引子”或“素材”，而應(yīng)作為課堂教學(xué)主線貫穿其中，具體來說有兩種思路。

一是按照事件發(fā)展時(shí)間節(jié)點(diǎn)，以化學(xué)史為明線串聯(lián)學(xué)科知識(shí)。以人教版高中化學(xué)選修五“有機(jī)合成”的教學(xué)為例［6］，教師以柳樹葉在中外傳統(tǒng)醫(yī)藥記錄中具有解熱鎮(zhèn)痛效果為切入，然后設(shè)置認(rèn)識(shí)水楊酸、合成阿司匹林、合成貝諾酯三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生跟隨科學(xué)家的腳步理解有機(jī)分子結(jié)構(gòu)修飾思路和有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)方法。

二是圍繞化學(xué)史選擇一個(gè)合適的話題或主題，引導(dǎo)學(xué)生定向思考和探究，從而統(tǒng)領(lǐng)整節(jié)課。以人教版高中化學(xué)必修二“元素周期律”的教學(xué)為例，整堂課的主題可以設(shè)計(jì)為“為什么是門捷列夫”。教學(xué)思路是先列出紐蘭茲、德貝萊納、尚古爾、門捷列夫等眾多科學(xué)家在化學(xué)元素研究上的主要觀點(diǎn)和成就，然后提出議題“在眾多科學(xué)家中為什么門捷列夫是最偉大的”，學(xué)生則圍繞元素周期表探索和學(xué)習(xí)元素周期律，然后再分組匯報(bào)觀點(diǎn)，教師最后進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)。

3.以有效互動(dòng)促進(jìn)深度參與

基于化學(xué)史的課堂教學(xué)，其最終指向的是學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。而發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的化學(xué)課堂不能缺乏有效互動(dòng)，這里的互動(dòng)既包含師生之間的對(duì)話，也包含學(xué)生與化學(xué)史之間的融合，這樣才能促進(jìn)學(xué)生深度參與課堂教學(xué)。

如何加強(qiáng)師生之間的對(duì)話？首先，教師要營造民主平等的教學(xué)氛圍，避免平鋪直敘的單向陳述，讓學(xué)生愿意參與、敢于表達(dá)。其次，教師要主動(dòng)通過探究性話語引導(dǎo)學(xué)生思考，比如“請(qǐng)用自己的知識(shí)解釋這段史料中的化學(xué)原理”“你從這段史料中能得到什么啟示”等，有意將學(xué)生的注意力引導(dǎo)至化學(xué)史本身，促進(jìn)其辨識(shí)、探究和評(píng)價(jià)并表達(dá)自己的理解和思考。在這樣的對(duì)話過程中，學(xué)生有輸入和輸出，并不斷地調(diào)整、豐富、完善自己的觀點(diǎn)和認(rèn)知。

如何增進(jìn)學(xué)生與化學(xué)史之間的融合，讓學(xué)生從旁觀者轉(zhuǎn)變成參與者，由景入境？具體來看，在教學(xué)場(chǎng)地上，可以從教室走向博物館、展覽館，實(shí)現(xiàn)學(xué)生與史料的直接“對(duì)話”；在教學(xué)方式上，可以采用議題式、探究式教學(xué)，讓學(xué)生圍繞具有爭議性或挑戰(zhàn)性的話題進(jìn)行自主研討，還可以讓學(xué)生通過講故事、演短劇等活動(dòng)“充當(dāng)”化學(xué)家、“再現(xiàn)”化學(xué)史，讓靜態(tài)的化學(xué)史動(dòng)起來、“活”起來。

4.以核心素養(yǎng)引領(lǐng)價(jià)值聚焦

新課改背景下的課堂教學(xué)旨在發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，化學(xué)教學(xué)中融入化學(xué)史是其有效途徑。前者是目標(biāo)，包含宏觀辨識(shí)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(shí)、科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任五個(gè)維度，在教學(xué)中發(fā)展需要各有側(cè)重；后者是抓手，具有促進(jìn)知識(shí)理解、體悟科學(xué)探究、感悟科學(xué)精神等多重教學(xué)功能，沒有明確導(dǎo)向則容易價(jià)值泛化。因此，基于學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展需求選擇合適的史料內(nèi)容，可以將兩者以適切抓手匹配精準(zhǔn)目標(biāo)的形式對(duì)接，既避免了化學(xué)史教育價(jià)值的泛化，又可以提升學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的效率和質(zhì)量。

原始史料一般都包含諸多信息，需要經(jīng)過精心選擇和二次加工才能聚焦化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的某一維度。具體操作是對(duì)化學(xué)史構(gòu)成要素（時(shí)間、地點(diǎn)、人物、事件、原因、過程、歷史背景、社會(huì)影響等）進(jìn)行梳理，不同的要素組合可以體現(xiàn)不同的價(jià)值取向，比如要突出“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”素養(yǎng)，就重點(diǎn)描述科學(xué)探究過程中的方法和結(jié)論；要培養(yǎng)“科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)，就詳細(xì)呈現(xiàn)特定歷史背景下科學(xué)家的艱辛歷程和社會(huì)影響。學(xué)科核心素養(yǎng)引領(lǐng)下的化學(xué)史教學(xué)價(jià)值聚焦，能大幅提升其有效性、精準(zhǔn)度和匹配度。