高中化学课堂中融合化学史教学的尝试

宋凡凡

（南京航空航天大学附属高级中学 江苏 南京 210007）

高中化学课堂中融合化学史教学的尝试

宋凡凡

（南京航空航天大学附属高级中学 江苏 南京 210007）

我国著名教育家、中国科学院院士杨叔子说过：“科学求真，人文求善，现代教育应是科学教育与人文教育相融而形成一体的绿色教育。”化学科学的历史，不仅仅是化学发展事件的记录和复原，也是化学思想演变的反映和再现，它触及到科学家的生平和思想的逐渐演变，化学史既是一部记载化学发展的历史，也是一部动人的历史画卷，每一页都有着丰富的内涵。怎样在化学课堂教学中穿插化学史的教育呢？我进行了以下的思考与尝试。

美国著名科学史家萨顿说：“科学史能够帮助我们达到教学的主要目的，它能够说明科学之意义，科学之功能和方法，科学之逻辑的、心理的和社会的含义，科学之深刻的人性，以及科学对于思想净化和文化整体化之重要意义”在新课程改革中，化学教材的编写已注重了化学史融合在课程中的渗透，但离真正意义上的化学史与化学教学的融合还是有一定的距离的。笔者认为在设立一些化学课堂教学中融入化学史的学习是相当有必要的。

在《普通高中化学课程标准（实验）》中要求教学目标分为三个层次：知识与技能、过程与方法、情感态度价值观。历史上真实发生过得化学史实是教学中最有说服力的教学情境，学生从化学发展的历史可以感受到化学发展的艰辛、化学家们实事求是的科学态度严谨的治学态度和无私无畏的精神及他们强大的人格魅力。其中蕴含的科学知识和人文精神正是达成情感态度价值观的良好载体，可以弥补化学学科教学的不足，更好地提高学生的科学素养。

但是在现实的中学化学课堂中，化学史教学一直处在一种尴尬的地位，因为教学时间紧任务重常常是被忽略的部分亦或是老师让学生自学再不然就让一个学生起来把“科学史话”读一遍了事。化学发展史的部分片断作为可有可无的“花絮”穿插在化学知识的教学中，它所包含的巨大价值的教育资源则被忽略。为什么会这样呢？笔者考虑有以下两个原因：一是在化学发展的曲折道路上，科学家为了探索化学的奥秘，费尽一生心血。在每一个改变人类发展的科学成果背后，都是一条充满荆棘而闪烁着智慧光芒的探索之路；化学发展的历史长河中无不是化学家们勤奋、求真、发人深省的人生经历。然而，教材中通常对“化学家”的描述是简单化的；对“科学发现”的过程往往就是几个时间段一带而过，使得有血有肉充满探索激情的化学家成为了书上一张张呆板僵硬的图片，这样的描述很难激起师生学习的兴趣，自然也很难达到应有的教学效果。二是化学史教学的手段过于陈旧。历史的枯燥叙述、使得化学史教学乏味而沉闷。要让化学史教学展示新的活力，就要抛弃旧的教学手段，让那些过往的人物和他们奋斗的故事地活生生展现在学生眼前，去撼动学生的心灵；就要让化学史教学走出学生自学或简单阅读的单调形式，变得更加开放、自由和多元，这样才能打动学生。

基于这样的思索，笔者在高中化学化学课堂中开展了融合丰富化学史教学的尝试。希望以化学发展史为载体，采用丰富多样的课堂形式，力求展示化学学科的人文性，将科学和人文有机地结合起来。

在浩瀚的化学史料中，教师必须进行认真学习，精心筛选。知道化学史上有哪些重大发现固然很重要，但是，更重要的是了解科学研究的艰难过程。化学家是怎样探索发现的？他们做了怎样的科学研究？他们的研究的手段是什么？化学家是不是天才，是不是也会犯错？在科学探索的道路上遇到什么困难？有没有留下遗憾？这些问题中不但蕴含了科学的思维方式、实验的设计和手段、数据的分析，也包含有化学家的勇气或软弱、创新或固执、成功或失败。

例如，笔者围绕“拉瓦锡和燃烧学说”组织的史料。从1703年斯塔尔将“油土”的燃烧说演进为“燃素说”开始，一大批的燃素学说支持者在气体化学中取得了重大成就。卡文迪许的氢气，布拉克的二氧化碳，卢瑟福的氮气，舍勒和普里斯特里的氧气等，使人们知道了空气的组成。随着科学实验成果不断累积，“燃素论”陷入了无法自圆其说的境地，便孕育化学革命的土壤。十八世纪末法国出现了大批杰出的化学家和生物学家。法国科学界的威望大为提高，欧洲其他国家的科学家都赞同法国科学家所提出的许多发现和新的科学原理。罗蒙诺索夫所处的俄国就远离当时科学的中心，对他的发现欧洲科学家了解的人很少。这一切又为拉瓦锡的成果很快为世人所接受奠定了基础。通过大量的史料，学生对化学史上的这次革命有了完整真实的认识。这里有拉瓦锡严谨求实的实验研究、不迷信权威的科学态度；有舍勒、普利斯特里固守燃素说而留下的遗憾；还有俄国化学家罗蒙诺索夫的不为人知的落寞；更有化学家对科学知识的执着探求。化学研究不再是冰冷的抽象概念，而是真实的、富有人性的。

化学家是化学发展史的真正主角，化学学科的发展离不开所有为之奋斗的化学家。因此，化学史教学是离不开化学家的。化学家应该是不食人间烟火的“天才”，还是有感情、有弱点、有血有肉的的人？正确的答案当然应该是后者，只有这样才能反映出科学和人文的内涵，才能起到教育学生的作用。例如，法拉第出身于贫苦家庭。他从一个穷铁匠的儿子，经过自己的艰苦努力，克服了重重困难，成长为一位为人类作出巨大贡献的科学大师。他那种坚韧不拔、不断追求科学真理的大无畏精神；那种一切从客观实践出发，重视科学实验的唯物主义态度；以及他不盲目崇拜权威，不囿于传统观念，敢于提出独特见解的创新精神，体现了一个科学家的优秀品格，永远值得后人学习和敬仰。化学的进步将推动社会向前发展，社会变革也同样影响化学发展和化学家的个人命运。所以化学研究不仅会打上化学家的印记，也会打上当时时代的烙印。拉瓦锡仅为追求更多金钱担任包税官使名誉受到玷污，在法国大革命中惨遭处死；哈伯被盲目的爱国热情深深地卷入战争的漩涡，他所领导的实验室成了为德军服务的重要军事机构：他曾错误地认为，毒气进攻乃是一种结束战争、缩短战争时间的好办法，从而在一次大战中担任了大战中德国施行毒气战的负责人。门捷列夫的是在书桌前去世的，而当时，他的笔还紧握在手中，他在科学上的巨大贡献和无与伦比的个人魅力，对他所生活的时代都产生巨大而深远的影响。居里夫人科学功勋盖世，然而她却极端藐视名利，在镭提炼成功以后，有人劝她向政府申请专利权，垄断镭的制造以此发大财。居里夫人对此说：“那是违背科学精神的，科学家的研究成果应该公开发表，别人要研制，不应受到任何限制。何况镭是对病人有好处的，我们不应当借此来谋利。”化学和化学家一定是历史的、社会的，只有把他们放在当时的社会现实中，才会变得生动而真实起来。

即使具备大量的史实，要想取得预期的教学效果还是不够的。化学理论与日常生活还是有不小的距离；而化学家历史背景和社会状况离学生也很遥远。在教学中还是没有设身处地的感受理解。为此，在教学实践中，笔者运用还原实验的手段以及图片、影视等多媒体元素。

并不是所有的化学家的实验都能被还原，教师要选择较为简单的实验，让学生按照当时化学家的方法重新演绎；而比较复杂、难以再现的，可利用多媒体进行模拟。例如，舍勒关于氯气的实验、拉瓦锡关于氧气的实验、波义耳的一些实验，让学生感受伽伐尼的青蛙腿的颤抖，用波义耳的方法制作酸碱指示剂。

影视素材的运用也能使化学史的教育达到很好的效果。可以用电影的片断再现当时的历史背景。例如有关第一次世界大战毒气战的片断可以让学生更客观评价哈伯；影片《居里夫人》让学生看到了功勋显赫的居里夫妇在简陋的实验室中艰苦地工作，学生看到了这样伟大的科学家做实验的竟是熟悉的溶解、加热、过滤、结晶；久远的历史场景被影片真实地重现了，而学生的被深深感染了。

化学史素材的挑选中，应采用学生比较熟悉的史实。在课堂讨论中，相关的知识理论不应成为讨论重点，而化学家在科学前进的道路上如何发现问题、解决问题、科学思维、实验设计和坚韧不拔的毅力和不惧权威的科学态度可以成为讨论的重点。例如，对凯库勒的环状碳链理论不必过多讨论。由于学生对放射性元素有一定的了解，他们理解居里夫人发现镭的过程没有任何障碍。笔者就把凯库勒发现苯环结构的曲折过程作为讨论的重点。

在化学史中反映科学的人文性的素材比比皆是，巴拉尔23岁时发现了单质溴。李比希并没有进行细致的研究，就断定溴是“氯化碘”，可以让学生讨论“怎样才能把握发现真理的机遇”；法拉第报童－学徒－仆人－给人类带来光明动力的科学家的一生，引发学生思考“人在逆境中如何把握自己的命运”；哈伯在一次大战中的表现，则可以引发学生讨论“人的社会责任和良知”也让学生知道科学是一把双刃剑就看以何种态度对待它；居里夫人惊人的毅力和金子般的心灵，更可以引发学生思考“什么样的生活才是真正的幸福生活？”

法国著名科学家朗之万所说：“在科学教育中，加入历史的观点是有百利而无一弊的。”中国古人也提倡“以史为鉴，以史明理”。笔者不断探索，对史料进行了学习挖掘，大量生动的素材丰富了教学内容；多种教学手段的灵活运用和精心创设的学习情景，激发了学生的思维，打动了他们的心灵，一个个鲜活的历史人物，一段段有趣的科学佳话，使化学这门学科不再是冷冰冰的理论和方程式，激发了学生学习化学的热情和兴趣。移默化地促进学生非智力因素的发展。

1008-0546（2011）08-0026-02

G632.41

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10.3969/j.issn.1008－0546.2011.08.011