培养学生科学素养的有效策略

陈庆华

摘要：众所周知，在化学教学中，恰当运用化学史，可以使教学不仅不会局限于知识的本身，还可以揭示出其中的科学思想和方法，从而使学生受到科学素养的熏陶。

关键词：高中化学；化学史；学生；科学素养

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2014）05-0046

一、化学史教育在高中化学教学中的作用

1. 对学生进行科学研究方法的培养

化学家探索化学规律的思维方式与化学理论一样，是留给人类的宝贵财富。教师把叙述化学概念的发展过程（化学史）和讲解化学概念的基本内容结合起来，让学生了解科学家发现化学规律的过程，并沿着科学家的思维方法和探索途径来“发现”化学规律，由此学生就受到科学研究方法的熏陶。例如，元素周期表的形成，它是随着生产和科学技术的发展，新的元素不断被发现而逐步形成的。当人们运用新元素的性质来研究材料时，为了寻找元素性质间的内在联系，许多化学家对元素进行了分类研究，但各种元素性质变化规律仍然是一个谜。1869年，俄国化学家门捷列夫在前人探索的基础上，发现了元素性质与相对原子质量之间周期性变化规律，制成了第一个元素周期表。受时代的局限，门捷列夫未能揭示元素内在联系的规律，直到20世纪，人们对原子结构有了更深刻的认识，元素性质周期性的变化才定位于原子的内部结构—核电荷数与核外电子的关系，据此，科学家对元素周期律、周期表作了一定的改进，成为目前的形式。元素周期表的发现与形成是化学发展史上的一个重要里程碑，对化学科学的发展有着很大的影响。

2. 有利于激发学生学习化学的兴趣

学习兴趣是指学生对学习活动产生心理上的爱好和追求倾向，是推动学生学习的内部动力。教学过程应该是积极的诱导、启发，让学生对所学科目产生浓厚的兴趣。在化学教学中，适时地穿插一些与化学知识有关的趣闻轶事，引导学生追寻化学知识的来源以及化学家们成长的足迹，使学生对化学产生亲近感，增强学生的求知欲是非常重要的。如苯分子结构的讨论，它的不饱和程度大，但又不易发生加成反应。为了解释这一现象，德国化学家凯库勒终日苦思冥想。一天晚上在书房打瞌睡时，眼前出现了旋转的碳原子，碳原子的长链像蛇一样盘绕卷曲，头尾相连，他猛地惊醒，由此联想到苯分子是由6个碳原子单、双键交替结合而形成的环状结构。梦中的启发使他成功地提出了苯分子的结构，这“梦”来自于对科学的执着追求和不懈的努力，只要我们去努力、去奋斗，就会结出丰硕的果实。

3. 培养学生的科学世界观

教师不仅仅是传授知识和技能，而且还要注重培养学生良好的科学素质和正确的人生观、世界观。任何一项发明、创造都不是一帆风顺的，都是经过了漫漫探索的道路。著名的化学家诺贝尔，经历了无数次的失败，饱尝了失去亲人的痛苦以及外界对他的不公正待遇，最终发明了安全炸药、无烟炸药等，促进了人类文明的发展；身后他用自己的财富设置了诺贝尔奖，奖励那些造福人类的有识之士，并激励着一代又一代学者为之奋斗。

4. 结合我国化学的发展史，激发学生的爱国热情

化学史是在化学教学过程中结合爱国主义教育的最好素材。在学习到化学知识与生产和应用结合时，可以介绍介绍我国灿烂的古代文明和古代化工的成就，介绍近年来，特别是建国以来化学科学的迅速发展以及科学家对化学发展的伟大贡献，会深深打动他们的心灵，激发他们爱国主义情怀，使他们从感知爱国素材到领悟爱国精神，进而追求爱国行动。比如，结合硅酸盐内容的教学，告诉学生大约在公元800年前我国就能制作陶瓷，英语中“china”一词就是西方对我国人民发明瓷器的永恒纪念，此外，我国人民春秋晚期冶铁，战国末期炼铁，宋初冶金，西汉发明造纸术等史实寓于教学内容中，足以使每一个炎黄子孙为之骄傲。我国的化学史为我们提供了丰富的爱国主义教育素材。如果能把化学史教育和爱国主义教育相互渗透，并且融入到化学教学中去，对于提高学生的民族自豪感和激发学生的爱国主义热情有着非常大的现实意义，也能极大地调动学生刻苦学习的积极性。

在高中化学教学中引入化学史，可以开阔学生的思路，树立辩证唯物主义和历史唯物主义的观点，用唯物辩证法的观点解决实际问题。同时还可以学习科学家们坚忍不拔、吃苦耐劳的优良品质，从中了解到科学的方法和手段在知识形成和发展中所起的巨大作用。

二、化学史教育在高中化学教学中与科学素养相关的内容

科学文化素质是指在一定的科学知识的基础上所形成的适应人类社会发展所需要的基本品质和能力。如科学的态度、科学的方法、科学的思维等。提高学生科学素质是素质教育的重要目标之一，通过化学史实对学生进行科学素质的教育，培养学生热爱科学、追求科学、献身科学的良好科学素质。

科学方法贯穿于科学认识的始终，是认识主体正确反映认识客体的主观手段。在化学史的教育中，要让学生知道化学家不是盲目地进行研究，而是有一定的科研方法：观察、假设、实验、记录、数据处理、发现规律、用规律反过来指导实验等。通过仿照化学家的研究方法，重复化学家曾走过的路，如模仿拉瓦锡研究空气组成的钟罩实验等，使学生掌握科学方法，即使将来他们离开了学校，也会借助于科学方法去思考和解决问题，并能在科学知识不断更新中运用科学方法进行再学习。

三、化学史教育渗透化学教学的方法

1. 结合教材，适时渗透

化学教学本身就应渗透化学史教育，二者必须同步进行，协调一致，做到相互促进，相互渗透。教材中经常有些理论、定律、实验、现象、仪器、方法等以科学家的名字命名，例如门捷列夫周期律、丁达尔现象、侯氏制碱法等。无机化学中许多元素的发现，有机化学中许多化合物的发现，许多规律的发现都包含很多有趣的故事，在每个章节开始时往往都有引言，如能讲述这部分内容的发展史，将有利于学生完整地、系统地握知识。这些内容可根据教学情况而适时插入。

2. 追踪历史，设置情景，模拟过程

在教学中可选择化学史上著名的实验或著名的发现事例，经教师归纳、设计、整合后，编成富有启发性的村料，让学生“追踪”当年科学家发现的思路，模拟一遍科学家发现的过程。这样做虽然算不上真正的科学研究，但这种探索过程是具有创造意义的，它为学生今后创造性地解决问题提供了科学的思维方式。教师要尽可能创造各种条件和机会，应用化学史知识设置故事情境，既渗透化学史教育，既激发了学生的兴趣，又以“趣”陶冶情操，培养学生的科学精神。在讲解原子结构时，结合卢瑟福试验，讲述严密的科学抽象和逻辑思维能力，加上精确的试验，使他成功地打开了原子神秘大门的丰富史实。这样，使学生大开眼界，在兴奋不已的同时陶冶了情操，鼓舞了斗志，培养了学生的科学思维。

3. 课堂内外相结合，多种形式，开设专题

化学知识的教学中应贯穿、渗透化学史的教育，必要的时候，我校专门开设专题讲座和化学社，让学生从这些讲座和自己设计的探究性实验中认识到化学家是在怎样的历史条件下，通过什么实验方怯，提出过哪些大胆设想，克服过哪些困难险阻，最后才创建新的学说、理论或取得成果。以讲述某一问题或知识的发展、发现过程，使学生在头脑中形成网络，把化学史同化学知识联系起来，提高学生学习的兴趣。这方面的专题也是很多的，中央电视台科教频道的原来如此、探索与发现等，大到化学分支的发展史，小到一个科学家的生平、一个定律的发现，都可以作为专题内容。同时让学生明白一个道理：任何一个发明创造都必须付出辛勤的汗水和劳动。

总之，高中化学教学同化学发展史的结合，对于改善教学效果、提高化学教学质量具有十分重要的意义。作为化学教学改革的一个重要方面，应该引起广大化学教师的重视。

参考文献：

[1] 刘宗寅，吕志清.化学发现的艺术[M].青岛：中国海洋大学出版社，2003.

[2] 钟启泉，吴刚平.普通高中新课程方案导读[M].上海：华东师范大学出版社，2003.

（作者单位：广西桂林市桂林中学 541000）