郭碧红
(福建省晋江罗山中学 362216)
化学教育“不仅传授化学知识、技术,更训练科学思维和科学方法,培养科学精神和科学品德”(戴安邦语).化学史中记录着大量化学研究事实,它们描绘出今天所达到的化学成就的研究轨迹.化学研究的真实面目透过化学史显现出生动与严谨,通过学习化学史不仅能得到理性的知识与方法,也能感受到化学的人文情怀.因此,化学教育者有必要关注、研读化学史,挖掘化学史丰富的教育价值.
义务教育《九年级化学(沪教版)》教材中渗透着部分重要的化学史,它们分散、穿插于各知识体系的学习中,在正文拓展视野”、“交流与讨论”、“插图”等版块中出现,由于多出现在正文以外,常常被教育者忽略.下表列出了本教材中主要化学史,仅供参考.
2012 年(沪教版)初中化学教科书渗透化学史简况
教材选取的化学史丰富且简炼,与初中化学知识紧密相关,内容真实且严谨,让学生体会到化学除了理论知识,还有研究化学理论的生动的人物、故事,它是那么贴近生活;体会到从古至今化学理论的进步与发展历程;体会到现代化学理论来源于化学家们在知识和方法上的不断的创新和超越.教师在教学设计中恰当地运用化学史,将为学习者带来丰富的知识、方法、情感体验.
运用化学史为教学服务,有助于全面培养学生科学素养和人文素养.化学史在知识的传播,方法和思维的指引,树德育人等方面,有其特属的价值.
“兴趣是最好的老师”.化学史因其人物、事件的真实性被津津乐道.杰出的科学家总能得到更多的崇拜,比知识更为精彩的研究过程吸引学生沉迷于化学史.化学史因其自身的丰富,得到许多学生有青睐.
例如,酸碱指示剂的发现——喜欢紫罗兰的波义耳,意外将浓盐酸溅到一束紫罗兰上,由此得到灵感,在历经多次试验后,发现了酸碱指示剂.又如,元素周期律的发现——在门捷列夫研究之前,人们发现了63种元素,它们似乎没有联系,沉迷研究的门捷列夫,将63种元素及相关信息制作成卡片,根据元素的相对原子质量大小排列成表格,从而发现了元素周期律.两段化学史中,有着化学家对化学研究的痴迷,有着看似意外又在情理之中的研究过程,内容严谨又活泼.它们促使学生产生深入学习化学的兴趣与动力.
追溯知识的来源与演变,体会科学家对知识的认知过程,可以帮助学生理解复杂的科学本质.化学史中有对化学理论的本源的描述,它为学习者理解理论提供了生动的情景.
例如,对原子的认识——由古代原子的提及,到道尔顿提出原子学说,至汤姆生发现电子,卢瑟福发现原子核,历经科学的发展,形成了现在我们所学习的原子结构理论.本段化学史中,关于原子结构的认识,通过化学家们逐渐深入的研究,摒弃旧理论代之以新发现,原子的结构日渐清晰和真实,真实再现卢瑟福实验,也为学生理解原子结构提供可靠的依据.有了化学史,化学理论变得有迹可循.
化学教育不仅仅是传授化学知识,更要教会学生科学的方法与思维,为学生的终生学习奠定能力基础.化学家们在进行研究的过程中,必然进行了大量的分析,使用了科学的实验及推理,通过采取科学的方法,最终才能得出超越前人的理论,这些为学习者提供借鉴的价值.
例如,质量守恒定律的论证——1673年,波义耳在一个敞口的容器中加热金属,结果反应后容器中物质的质量增加了.1779年,拉瓦锡用精确的定量试验法,在密闭容器中进行氧化汞的分解实验,得到质量守恒定理的结论.这段化学史为我们提供了定量研究的方法,也让学生感受到拉瓦锡分析问题的严谨性,设计实验解决问题的能力,学会化学的守恒思维的理论及应用.
化学史中的杰出科学家在取得成果的过程中,处处闪现优秀的人格魅力和科学精神.课堂中渗透化学史教学,科学家的严谨求实,敢于质疑,大胆探索,百折不挠,执着追求的科学精神,容易使学生受到感染,自觉形成良好的科学精神.
氧气的发现,并非一蹴而就,而是经历了曲折的过程,它包含着舍勒、普利斯特里、拉瓦锡三位科学家先后所做的贡献.在氧气的被发现之前,化学被“燃素说”所限制,人们并不知道有氧气的存在,更别说化学反应的原理.三位化学家敢于质疑“燃素说”,是对所处时代的挑战,是对科学事实的尊重,具有严谨求实的科学精神.将这种精神传导给学生,是培养学生科学核心素养的教育理念所提倡的.