基于化学学科核心素养的化学史教学策略

刘飞 丰雪情 高洪霞 张骞

摘 要：化学史是人类对物质世界的认识及生产应用的重要反映，也是古今中外所有化学家千百年来辛苦劳作的智慧结晶。利用化学史提高学生的化学核心素养是现阶段的重要课题之一。本文主要从化学学科核心素养五个维度入手，探究化学史教学在培养学生核心素养中的重要作用。

关键词：化学史 化学学科核心素养 化学课堂

一、核心素养与化学史的概念的界定

1.化学学科核心素养的界定

高中化学学科核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分，是高中生综合素质的具体体现，反映了社会主义核心价值观下化学学科育人的基本要求，全面展现了学生通过化学课程学习形成的关键能力和必备品格。化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学精神与社会责任”五个维度。

2.化学史的界定

化学史是化学科学研究、产生、形成和发展过程中的历史记载，是人类对物质世界的组成、结构、性质以及生产应用的重要反映。著名化学家傅鹰先生说过：“化学给人以知识，化学史给人以智慧”。化学史融合了人与自然、人与社会、人与人的关系，化学史的教育价值既存在于“化学现象”本身，又体现于外在的功能，在帮助学生加深理解和记忆化学知识，提高学生科学素养和人文素养，形成正确的科学价值观，培养青年学生批判精神和唯物主义观点等都有非常重要的价值和意义[1]。

二、化学核心素养指导下的化学史策略在实际教学中的应用

1.宏观辨识与微观探析

化学是一门宏观与微观相统一的学科，需要我们从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。

在学习原子结构时，教师可以从以下五个阶段来介绍原子结构模型的演变过程：1803年道尔顿提出实心球模型→1897年汤姆生发现电子，提出葡萄干面包式模型→1911年卢瑟福提出原子核式结构模型→1913年玻尔提出轨道模型→20世纪初电子云式的原子结构模型，从而激发学生兴趣，为深入探究原子结构的具体发展做好了充分的准备，并增强了宏观辨识与微观探析意识。

2.变化观念与平衡思想

能认识物质是运动和变化的，知道化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律；认识化学变化的本质是有新物质生成，并伴有能量的转化；认识化学变化有一定限度，是可以调控的。能多角度、动态地分析化学反应，运用化学反应原理解决实际问题。

例如在能量转化的学习中，介绍“永动机”的发展历程及部分案例，最终得出能量守恒定律，让学生体会到“能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式”，建立变化的观念。

3.证据推理与模型认知

在科学发展中，假说是通往真理的必要途径[2]。我们需要基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设，通过分析推理加以证实或证伪，并能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。

在学习元素周期律时，教师可以让学生了解门捷列夫发现元素周期律和制出第一张元素周期表的过程。并根据原子最外层电子数排布和元素性质间的周期性变化规律，预言了4个未知元素铼、钫、锝、砹、钋等元素，这些预言先后被人们通过实验所证明。

4.科学探究与创新意识

伟大的女物理學家、化学家居里夫人曾经说过：“伟大的科学者在实验室里的生活，是对物体和对周围一切的执着地斗争”。化学的很多发现、发明，无一不闪现着化学家们智慧、创新的火花，循着化学史的足迹，启发学生大胆猜想，能激发出学生的创新意识[2]。

在学习弱电解质的电离时，教师如果直接去解释电离概念，说明它是“电解质溶解于水或受热熔化时离解成自由移动的离子的过程”，学生对于知识的认知缺乏直观感性的了解，不利于知识的系统深化学习。反之，如果教师向学生展示，24岁的瑞典化学家阿累尼乌斯，不顾当时著名科学家，如门捷列夫、阿姆斯特朗及特劳贝的反对，不屈不挠地进行科学探究，以实验数据和资料来充实自己的理论，最终创立电离理论的化学史实。这不仅能加深学生对基本概念、理论的理解和掌握，还能使学生增强科学探究与创新意识。

5.科学精神与社会责任

化学是以实验为基础，研究物质的组成、结构、性质、制备、用途的一门自然学科。它需要我们具有严谨求实的科学态度，探索未知、崇尚真理的意识，并能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断[3]。

1673年，英国化学家波义耳发现金属在敞开口的玻璃器皿中燃烧时有增重现象，俄国化学家罗蒙诺索夫发现金属粉末在密闭容器中燃烧时也有类似现象，拉瓦锡在实验的基础上推翻了一百多年桎梏着化学发展的“燃素说”，建立了科学的“燃烧氧化学说”，实现了化学史上的一场深刻革命。这些案例的合理应用均能培养学生科学精神和社会责任。

综上所述，化学核心素养指导化学史进行教学，有效方式之一就是选择化学史故事并以之为线索，创设与课堂知识内容相关化学史背景（或情景），将知识内容镶嵌于化学史背景中，使学生置身于其中，通过与前辈科学家的共同探究，深刻理解知识、原理的本质和丰富的内涵，了解科学的发展历程，从而加深对科学本质的理解，培育学生的化学核心素养。

参考文献

[1]毕华林，辛本春.中学化学教材中化学史内容编排的思考[J].课程·教材·教法，2008，28（3）：63-65.

[2]田玉文.我国高中化学必修教材中化学史的呈现及其教学现状研究[D].重庆，西南大学，2014.

[3]陈喜有.浅析高中教材中化学史教育对学生情感目标的影响[J].新教育时代，2016，17：18-18.