基于化學(xué)史的初中化學(xué)教學(xué)策略

□山東省曹縣第一初級(jí)中學(xué) 劉秀英

在初中化學(xué)學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)，化學(xué)史是非常重要的教學(xué)資源，能對(duì)學(xué)生的概念理解、實(shí)驗(yàn)原理探究、學(xué)科實(shí)踐應(yīng)用能力產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。在全面培養(yǎng)初中生的化學(xué)觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究實(shí)踐、科學(xué)態(tài)度責(zé)任核心素養(yǎng)的過程中，教師應(yīng)將化學(xué)史作為鍛煉學(xué)生學(xué)習(xí)思維的關(guān)鍵。在滲透和聯(lián)系化學(xué)史的過程中，初中化學(xué)教師可以以情景再現(xiàn)等方式創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，開展高效教學(xué)。

一、化學(xué)史概述

化學(xué)史，是化學(xué)知識(shí)系統(tǒng)的歷史化描述，是漫長的人類社會(huì)發(fā)展、自然環(huán)境探索成果?；瘜W(xué)史能夠形象地描述化學(xué)知識(shí)的客觀認(rèn)識(shí)與積累過程，并對(duì)化學(xué)學(xué)科的歷史發(fā)展過程、化學(xué)思想的演變過程進(jìn)行高度概括?；瘜W(xué)史與人類社會(huì)的發(fā)展史密不可分，其豐富的知識(shí)系統(tǒng)、表現(xiàn)形式，均決定了其不可替代的教育價(jià)值。

化學(xué)史能夠激勵(lì)學(xué)習(xí)者勇于質(zhì)疑權(quán)威，將學(xué)科概念與理論知識(shí)的認(rèn)知過程總結(jié)梳理出來。在引入化學(xué)史有關(guān)概念原理的過程中，學(xué)習(xí)者能夠從追求真理的角度形成批判性思維?；瘜W(xué)知識(shí)系統(tǒng)與學(xué)科理論的探索發(fā)現(xiàn)過程，有利于學(xué)生掌握科學(xué)研究的基本方法與思路。在引入化學(xué)史相關(guān)資料的過程中，學(xué)生能夠從化學(xué)家的實(shí)驗(yàn)探究精神中汲取端正的學(xué)習(xí)態(tài)度與責(zé)任感。

化學(xué)史是化學(xué)學(xué)科知識(shí)體系的濃縮和高度概括結(jié)果，能夠從學(xué)習(xí)者的角度客觀認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究的發(fā)展規(guī)律。在連接化學(xué)家與實(shí)驗(yàn)原理的過程中，教師可以從化學(xué)史的前沿發(fā)展領(lǐng)域篩選出相應(yīng)的案例資料，引領(lǐng)學(xué)生從化學(xué)史中積極發(fā)現(xiàn)知識(shí)體系存在的不足。

二、化學(xué)史的育人價(jià)值

在新課程標(biāo)準(zhǔn)中，化學(xué)史是實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人價(jià)值的主要資源，其育人價(jià)值集中體現(xiàn)在啟發(fā)智力、培育品德、強(qiáng)化審美意識(shí)等層面上。在化學(xué)學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)，理論與實(shí)踐知識(shí)的積累是一個(gè)長期的發(fā)展過程，此過程中會(huì)迸發(fā)出較多科學(xué)研究的靈感與創(chuàng)新思維。

在師生共同研討化學(xué)史的過程中，教師可以以啟發(fā)式教學(xué)、探究式教學(xué)、合作教學(xué)方法為主，引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)家故事、實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中形成獨(dú)立的科學(xué)研究思路。為充分發(fā)揮化學(xué)史的育人價(jià)值，初中化學(xué)教師可以依據(jù)學(xué)科層次、領(lǐng)域?qū)哟闻c跨領(lǐng)域?qū)哟?，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究思維等核心素養(yǎng)能力。

在詳細(xì)劃分化學(xué)史知識(shí)系統(tǒng)的過程中，初中化學(xué)教師可以從物質(zhì)性質(zhì)與應(yīng)用、物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)、物質(zhì)的化學(xué)變化三個(gè)主要主題領(lǐng)域入手，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)和社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)作為探究?jī)r(jià)值、學(xué)習(xí)方法的載體。

不論是化學(xué)家的故事，還是實(shí)驗(yàn)與歷史脈絡(luò)，均能夠客觀地表現(xiàn)出科學(xué)發(fā)展規(guī)律?；瘜W(xué)史是學(xué)生拓寬學(xué)習(xí)視野的重要資源，在聯(lián)系化學(xué)史的過程中塑造良好品德與科學(xué)精神，并將科學(xué)審美與社會(huì)責(zé)任感呈現(xiàn)在課堂學(xué)習(xí)中。

三、化學(xué)史的主要載體

在初中化學(xué)課堂上，化學(xué)史的主要載體集中體現(xiàn)在化學(xué)故事、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)脈絡(luò)等層面上，深刻影響著學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的整體認(rèn)知和理解。

在眾多耳熟能詳?shù)幕瘜W(xué)故事中，學(xué)生能夠?qū)⒒瘜W(xué)家的科學(xué)探索與發(fā)展過程，與自己的認(rèn)知學(xué)習(xí)過程進(jìn)行對(duì)比，以此勉勵(lì)自己不怕困難、勇于挑戰(zhàn)更多化學(xué)問題。不論是古代、近代還是現(xiàn)代的化學(xué)故事，均會(huì)影響學(xué)生的學(xué)科認(rèn)知水平。根據(jù)我國古代化學(xué)工藝的主要成就，如商代的青銅器、春秋時(shí)期的冶鐵技術(shù)、四大發(fā)明中的造紙術(shù)與火藥，這些都是引領(lǐng)初中生全面建構(gòu)化學(xué)知識(shí)系統(tǒng)的重要切入點(diǎn)。

通過近現(xiàn)代的諸多化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，初中生能夠在教師的帶領(lǐng)下將物理變化、化學(xué)變化的性質(zhì)差異，作為認(rèn)知建構(gòu)與合作探究學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。在延伸和聯(lián)系化學(xué)史的過程中，初中化學(xué)教師可以將傳統(tǒng)文化、學(xué)科發(fā)展史、科學(xué)研究態(tài)度等內(nèi)容，作為鼓勵(lì)學(xué)生挑戰(zhàn)科學(xué)研究課題的關(guān)鍵，將化學(xué)史以鏈接、再現(xiàn)、融入等多種方式，呈現(xiàn)在教學(xué)情境和實(shí)驗(yàn)課題中，借鑒化學(xué)史發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)能力與品格。

四、化學(xué)史在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用意義

（一）理解化學(xué)概念與原理

在初中化學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng)中，部分學(xué)生對(duì)化學(xué)史產(chǎn)生了刻板印象，因此不利于深入理解化學(xué)概念與基本原理。在引申到化學(xué)史的過程中，初中化學(xué)教師應(yīng)該遵循學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，按照化學(xué)發(fā)展的時(shí)間與空間維度，立體化呈現(xiàn)學(xué)科概念與實(shí)驗(yàn)原理之間的邏輯關(guān)系。根據(jù)近代的化學(xué)史資料，初中生能夠?qū)⒎肿优c原子的基本概念等知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)在一起，并通過設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)等方式驗(yàn)證所提出的猜想與問題。

化學(xué)史能夠幫助學(xué)生理解化學(xué)概念與原理，并構(gòu)建學(xué)科知識(shí)體系。在新課程與素質(zhì)教育背景下，初中化學(xué)教師將化學(xué)史的有關(guān)資料直觀地展現(xiàn)在課堂上，引導(dǎo)學(xué)生在自主認(rèn)知、獨(dú)立思考、深度學(xué)習(xí)等模式中探索化學(xué)學(xué)科的發(fā)展規(guī)律?；瘜W(xué)史中隱含的概念知識(shí)原理，能夠促使學(xué)生對(duì)化學(xué)產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，在創(chuàng)設(shè)情境、問題探究、小組實(shí)驗(yàn)探討等互動(dòng)環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)融入化學(xué)史資料，引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)換宏觀和微觀化學(xué)世界的探究思路。

（二）培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)

在初中化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)是新時(shí)代教育事業(yè)發(fā)展的必然要求?；瘜W(xué)史教學(xué)與學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)是相輔相成的關(guān)系，共同影響著學(xué)生在化學(xué)學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的研學(xué)與個(gè)性化發(fā)展。

化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)主要涵蓋：宏觀辨識(shí)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、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任。在引領(lǐng)學(xué)生構(gòu)建化學(xué)學(xué)科知識(shí)體系的過程中，教師應(yīng)以化學(xué)史為媒介，集中學(xué)生的注意力并激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情。多數(shù)學(xué)生對(duì)化學(xué)家的故事比較感興趣，此時(shí)教師可以延伸到化學(xué)史這一維度，引領(lǐng)學(xué)生切換宏觀與微觀視角，將物質(zhì)的化學(xué)變化、物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)等概念知識(shí)關(guān)聯(lián)在一起。

初中生的學(xué)科核心素養(yǎng)，是其必備品格與關(guān)鍵能力的表現(xiàn)形式，教師應(yīng)引領(lǐng)學(xué)生拓展與化學(xué)史有關(guān)的學(xué)習(xí)資料，并在信息搜集、證據(jù)推理、資料分析等學(xué)習(xí)活動(dòng)中培養(yǎng)核心素養(yǎng)能力。通過化學(xué)史的引入和延伸，初中生能夠客觀地認(rèn)知學(xué)科發(fā)展規(guī)律與科學(xué)研究?jī)r(jià)值。

（三）培養(yǎng)批判思維與科學(xué)倫理意識(shí)

在初中化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，教師可以將化學(xué)史作為培養(yǎng)學(xué)生批判思維、科學(xué)倫理意識(shí)的重要資源。部分學(xué)生對(duì)中外化學(xué)家的主要成就、人物小故事非常感興趣，但是并未將其融入課堂學(xué)習(xí)中。此時(shí)教師可以從批判性思維、科學(xué)倫理意識(shí)的教學(xué)目標(biāo)入手，認(rèn)識(shí)到促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的重要性與意義，將容易混淆的化學(xué)家、化學(xué)研究成果直觀展示在教學(xué)情境中，引領(lǐng)學(xué)生從思維導(dǎo)圖、微課課件中發(fā)現(xiàn)問題并勇于質(zhì)疑，以全面了解國內(nèi)外化學(xué)家質(zhì)疑權(quán)威所得出的創(chuàng)新科研成果。

培養(yǎng)初中生的批判性思維與科學(xué)倫理意識(shí)，是促進(jìn)化學(xué)科學(xué)研究與創(chuàng)新發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力?；瘜W(xué)教師可以從化學(xué)家小故事、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)中，引領(lǐng)學(xué)生質(zhì)疑與合理猜想。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想的過程中，學(xué)生可以借鑒于化學(xué)史中的故事情節(jié)，將元素周期律、元素周期表、天平、放射性元素等概念知識(shí)運(yùn)用在實(shí)驗(yàn)結(jié)論的推理與分析中。

五、基于化學(xué)史的初中化學(xué)教學(xué)策略

（一）導(dǎo)入化學(xué)家故事，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

在初中化學(xué)課堂上導(dǎo)入化學(xué)家的小故事，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的關(guān)鍵，能夠有效拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)視野。

以人教版九年級(jí)上冊(cè)第一單元“走進(jìn)化學(xué)世界”教學(xué)為例，化學(xué)教師可以從學(xué)科發(fā)展史、國內(nèi)外經(jīng)典的化學(xué)研究成果入手，引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)家的諸多小故事中，發(fā)現(xiàn)化學(xué)研究與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證之間的邏輯關(guān)系，如阿伏伽德羅提出了分子學(xué)說，道爾頓提出了近代原子學(xué)說，在其他學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)量子學(xué)說也非常流行，均會(huì)影響化學(xué)學(xué)科的研究與發(fā)展趨勢(shì)。

導(dǎo)入化學(xué)家小故事之后，多數(shù)學(xué)生能夠從故事情節(jié)、人物形象中探究發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的化學(xué)變化與基本性質(zhì)有何種聯(lián)系?；瘜W(xué)家能夠從實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過程中，探究發(fā)現(xiàn)諸多原理與知識(shí)概念，教師則需要開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，吸引學(xué)生主動(dòng)參與到化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、猜想驗(yàn)證和結(jié)論推理等學(xué)習(xí)活動(dòng)之中。導(dǎo)入化學(xué)家的小故事，能夠“濃縮”化學(xué)史的發(fā)展歷程，并有效提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣與課堂互動(dòng)積極性。

（二）通過實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)，理解概念原理

在初中化學(xué)課堂中，教師可以通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)、情景再現(xiàn)方式，引領(lǐng)學(xué)生深化理解化學(xué)概念與本質(zhì)原理，形成客觀的科學(xué)研究與認(rèn)知觀念。

以人教版九年級(jí)上冊(cè)第三單元“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”課堂教學(xué)為例，化學(xué)教師可以將分子學(xué)說、原子學(xué)說的提出者作為情境導(dǎo)入的主要內(nèi)容，將化學(xué)家所完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為情景再現(xiàn)的對(duì)象，將經(jīng)典實(shí)驗(yàn)作為學(xué)科概念引申、實(shí)驗(yàn)原理探究的重點(diǎn)。在門捷列夫發(fā)明元素周期表的前后幾年，針對(duì)原子和分子學(xué)說的化學(xué)實(shí)驗(yàn)層出不窮，關(guān)于這一化學(xué)史，教師可以引導(dǎo)學(xué)生將化學(xué)概念與實(shí)驗(yàn)原理關(guān)聯(lián)在一起，根據(jù)元素周期表的前20 個(gè)元素，與學(xué)生共同探討如何從分子、原子等微觀視角進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，驗(yàn)證前20 個(gè)化學(xué)元素在分子量、原子個(gè)數(shù)層面上的變化規(guī)律?？梢?，實(shí)驗(yàn)教學(xué)、情景再現(xiàn)等方式，是引領(lǐng)學(xué)生深化理解化學(xué)基本概念與實(shí)驗(yàn)原理、構(gòu)建知識(shí)系統(tǒng)的重要前提。

（三）通過角色扮演，理解化學(xué)史

在初中化學(xué)課堂中，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生參與到角色扮演中，引導(dǎo)學(xué)生深化對(duì)化學(xué)史的全面理解。

以人教版九年級(jí)下冊(cè)第八單元“金屬和金屬材料”課堂教學(xué)為例，化學(xué)教師可以將生活中常見的金屬材料作為情境導(dǎo)入內(nèi)容，將稀有金屬背后的化學(xué)史故事作為激發(fā)學(xué)習(xí)熱情的教學(xué)資源。我國偉大的化學(xué)家張青蓮，在20 世紀(jì)精準(zhǔn)測(cè)定了多種稀有金屬的原子量，并被國際原子量委員會(huì)采用為新標(biāo)準(zhǔn)，將鍺的原子量進(jìn)行了修正，從原有的72.61±0.02 改正到72.64±0.01。師生需要共同探討金屬與金屬材料的化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)差異，并將眾多稀有金屬的原子量數(shù)值，與元素周期表、元素周期律等化學(xué)史進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。通過角色扮演，多數(shù)初中生能夠從化學(xué)家的視角，客觀地分析金屬物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)，在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)、科學(xué)研究領(lǐng)域的重要價(jià)值。角色扮演能夠讓學(xué)生直觀體驗(yàn)化學(xué)史所延伸出的教學(xué)情境，深化對(duì)學(xué)科概念與實(shí)驗(yàn)原理的認(rèn)知和理解。

（四）利用媒體資源，引領(lǐng)深度學(xué)習(xí)

在初中化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，教師可以利用媒體資源，引領(lǐng)學(xué)生在課堂上開展深度學(xué)習(xí)，并將化學(xué)史作為連接知識(shí)模塊的工具。

以人教版九年級(jí)下冊(cè)第十單元“酸和堿”課堂教學(xué)為例，化學(xué)教師可以將侯氏制堿法作為情境導(dǎo)入的化學(xué)史內(nèi)容，將現(xiàn)實(shí)生活中常見的酸、堿物質(zhì)作為實(shí)驗(yàn)探究的知識(shí)基礎(chǔ)，與學(xué)生共同探索侯氏制堿法在化工生產(chǎn)和生活領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用價(jià)值。充分利用信息技術(shù)，讓學(xué)生在教學(xué)情境中搭建完整的問題導(dǎo)學(xué)支架，并將導(dǎo)學(xué)案、思維導(dǎo)圖中的學(xué)習(xí)任務(wù)目標(biāo)，與化學(xué)史中科學(xué)家的研究工作進(jìn)行對(duì)比；利用媒體資源引領(lǐng)深度學(xué)習(xí)，讓學(xué)生將接觸到的酸類物質(zhì)、堿類物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比探究，從物質(zhì)性質(zhì)、化學(xué)變化過程中挖掘出概念知識(shí)與原理的內(nèi)在聯(lián)系。初中生的化學(xué)深度學(xué)習(xí)過程與成果，均可以與化學(xué)史的實(shí)驗(yàn)故事案例進(jìn)行對(duì)比，使學(xué)生從化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、猜想驗(yàn)證過程中收獲知識(shí)經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐技能。

（五）設(shè)計(jì)探究任務(wù)，促進(jìn)自主學(xué)習(xí)

在初中化學(xué)課堂上，教師可以依據(jù)化學(xué)史創(chuàng)新設(shè)計(jì)多種探究性學(xué)習(xí)任務(wù)，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，從化學(xué)史中汲取知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。

以人教版九年級(jí)下冊(cè)第十二單元“化學(xué)與生活”課堂教學(xué)為例，化學(xué)教師可以以“屠呦呦的青蒿素”為例，佐證化學(xué)與生產(chǎn)生活存在密不可分的關(guān)系。在營養(yǎng)物質(zhì)、人體健康和有機(jī)合成材料的應(yīng)用等主題情境中，化學(xué)教師可以列舉古代、近代和現(xiàn)代化學(xué)的研究與發(fā)展案例，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)，并在課堂上積極分享實(shí)驗(yàn)成果與經(jīng)驗(yàn)心得。

為了有效促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)探究，初中化學(xué)教師可以將化學(xué)史中科學(xué)家的成功與失敗經(jīng)驗(yàn)作為對(duì)照，鼓勵(lì)學(xué)生勇于克服困難與挫折，引領(lǐng)學(xué)生將探究性任務(wù)中涉及的概念原理轉(zhuǎn)換成證據(jù)模型，并對(duì)照學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)，樹立正確的科學(xué)研究觀念，將科學(xué)精神體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等學(xué)習(xí)中。在化學(xué)史的科學(xué)研究背景下，初中化學(xué)教師應(yīng)與學(xué)生共同探討生產(chǎn)生活領(lǐng)域的化學(xué)發(fā)展情況。

六、結(jié)語

綜上所述，在初中化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，化學(xué)史是拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)視野與眼界的重要資源。初中化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)列舉化學(xué)史中的概念知識(shí)和實(shí)驗(yàn)原理等內(nèi)容，吸引學(xué)生走入化學(xué)世界，客觀探究原子、分子等微觀模型，創(chuàng)設(shè)適宜的化學(xué)教學(xué)情境，依據(jù)化學(xué)史展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力與必備品格。