化学史在落实发展初中化学学生核心素养方面的价值分析与应用

申云

2017年12月，教育部印发了新修订的《普通高中课程方案？化学学科课程标准（2017年版）》（以下简称《高中课程标准》）中为学生适应现代化生活和未来发展的需要，充分发挥化学学科课程的整体育人功能，确立了化学学科核心素养，包括：宏观辨识与微观辨析、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、科学态度与社会责任五个方面。化学发展的历史，是科学发现技术发明的历史。从化学史中，我们不仅能学习科学家不畏艰险、勤于思考、治学严谨的科学精神，还能学习科学家分析和解决问题的思想、方法。我国化学家傅鹰说过：“化学可以给人以知识，化学史可以给人以智慧。”为了能使化学史在初中化学教学中被充分、合理地使用，本文对上教版《九年义务教育课本？化学（九年级）》（以下简称“教科书”）教学内容可设计的化学史进行了系统研究，以期激发学生的学习兴趣，使学生了解化学学科核心理念、思想及方法，提升學生化学学科核心素养的目的。

一、初中化学教学中渗透化学史教学的必要性

化学知识、化学探究的科学方法、化学发展及演变过程等在化学史中都有体现，只有明确化学史在教育教学中的作用，才能实现改变观念、物尽其用的目的。

（一）化学史教学培养学生学习化学的兴趣

初中生的学习特点正处于从形象思维向抽象思维发展的阶段，感性认识在学习中仍然起主要作用，利用初中生学情特点在课堂上加入化学史实的教学可以激发学生课堂学习的兴趣，使学生在课堂学习中集中注意力，提高课堂教学的效率和活力。同时通过共情化学家研究过程，使学生感受科学发展的艰难和科学家严谨、坚持的科学精神。

例如，初中化学第一节课《化学使世界更美好》，新的学科对学生来说充满了神秘感，老师借助学生的这股劲头，课堂教学中引入中国古代化学发展史“炼丹术”的故事。在物质提纯的教学中，通过对我国古代酿酒、酿醋的介绍，了解蒸馏将“酸坏之酒”中的酒先蒸发，醋酸因沸点较高而被留下引入课题了解提纯方法等。这些有趣的化学史加深了学生对化学发展历程、物质的某些性质的认识，在活跃课堂氛围、提高学生学习化学的兴趣上产生一定的积极影响。

（二）化学史教学有利于学生对抽象概念的理解和认识

概念知识是化学教学中最重要的内容之一，但由于其过于抽象，往往成为学生学习化学的巨大阻碍。化学史则记录了概念从产生至今，推广与争辩的全过程，在历史的背景下展开概念教学可以有效帮助学生对概念性知识进行深度理解，促进学生科学素养的发展。化学中有不少抽象的概念，如元素、物质的量，包括物质的量的单位摩尔。笔者在教授物质的量及其单位时，就是通过借助身边的例子让学生形成微粒数量计量的“堆量”意识后，需要给微粒数量的“堆量”起一个名字的时候引入“物质的量”“摩尔”的命名历史，学生对物质的量及摩尔的理解就显得水到渠成。

（三）化学史蕴涵着科学探究的过程、方法

科学史上大量的事实证明，科学的新发现往往基于科学的思维方法，掌握了科学思维方法并运用于认识和实践中，才能使人的思维能力发生质的飞跃。化学史是从历史的角度对化学的产生、发展过程进行全面的描述，教学过程中渗透化学史的教学有利于培养学生的科学思维方法。拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验探究过程，质量守恒定律发现的过程，都是无数科学家经过不断改进实验技术，逐步提高了实验的精确度。教师将研究过程引入教学分析讨论，有利于提升学生的思维能力。

（四）化学史的学习促进学生化学核心思想观念的形成

学生在化学学习中，形成从化学视角认识事物和处理问题的思维习惯，即化学思维。在化学的计算中，守恒思想和比例思想应用极其广泛，我们翻阅《化学发展简史》就能理解化学计算的守恒和比例的思想。笔者在教学中，借助这些史实先转化成自己对化学思想观念的理解，并在教学中广泛进行使用，起到了很好的教学效果。

（五）化学史是化学教师传播化学文化的有效途径

2018年我有幸参加了郑胤飞老师的化学工作室，拜读了郑老师编写的著作《文化有根课堂有魂》。郑老师说：“化学课，希望大家给学生一点思想、一点化学内涵、一点文化，而不是一堆罗列、一堆习题，从而减轻学生的负担。”跟着郑老师追根溯源寻求化学文化，并在教学中传递化学文化，教师要学习和应用化学史，挖掘化学史中蕴含的文化内涵，一定会在某个点上拨动学生的心弦。教师只有更好地了解化学文化，才能夯实学生喜欢化学、学好化学的基石。

二、化学史资源的剖析

（一）教科书中出现的化学史资源的位置分布情况

教科书中的化学史资源是指教科书（包括正文、资料袋、拓展材料、附录、习题等在内的教科书内所有内容）中出现的所有有关化学史描述和信息的内容。

从教材中可以看到，有关化学史的内容在正文中出现的共有7次，“拓宽视野”栏目中出现的共15次，在“资料库”中共出现4次，在思考与复习中共出现2次，在教科书其他栏目中没有发现有关化学史的内容，史实资料在教材中共出现28次，其中两次涉及屠呦呦发现青蒿素。

（二）教师用书中有关化学史的教学作用

笔者查阅了一些指导用书对于教科书中栏目的教学作用及使用建议。在《初中课程标准》中对“科学的历史”内容的选择的描述为“科学发展的历史过程与重大的科学发现”“重大科学发现对社会的影响”“影响科学发展的因素”。

在上海教育出版社九年义务教育《化学教学参考资料》九年级第一学期（以下简称“教参”）的第4到5页对教科书中的栏目进行了设计说明，没找到有关使用建议。其中对于教科书中涉及化学史资源的“资料库”“拓展视野”“思考与练习”的设计说明做如下描述：

资料库：少量有关化学与其他知识及信息。

拓宽视野：联系社会、联系实际、关于科学发展动态等开阔学生眼界的内容，侧重介绍现代科技成果，进一步体现先进性。

思考与练习：提出比较简单的问题，有助于复习巩固刚学的知识。

另外，在教科书中没有“化学史话栏目”。教参中有有关“化学史话”的设计说明。其描述为：主要介绍杰出化学家及其成就与高尚品格，以及他们推动化学发展的一些重要贡献，侧重从科学探究精神、科学方法、为人师表、科学史上重要发现等方面进行选材。

（三）教科书和教师用书中体现的化学史作用的分析

从教科书及教参等教师用书中对各栏目的描述来看，教材设计中化学史资源内容的编写侧重化学家的科学精神、化学重要发现史、化学发展的贡献等。阅读教科书可以看出，化学史在教科书中出现的作用主要是知道、了解的层面，有些内容的描述仅仅在文中起到承上启下的作用。

不難看出，无论是在教科书还是教师参考用书中，化学史对学生的教育目标都主要集中在“情感教育价值观”层面。而化学史作为具有价值的真实情景素材，对化学学科本源性的内涵以及对学生“学科核心素养”培养方面的作用体现得较少。

三、初中化学教学中渗透化学史教育的教学建议

化学史资源在提升教师的教学水平上的作用毋庸置疑，教师应该把握好化学史资源，如何讲好化学故事，并在故事中渗透化学知识和理念，明确把握教什么、怎么教、什么时候教、使用深度等，真实利用好化学史在化学教学中的作用。

（一）教师应重视化学史的学习及使用

初中化学教学进度比较紧张，在紧张的教学任务中加入化学史的教学，会让原本的教学时间变得紧张。这种观点归其根由还是没能发现化学史教育在教学中的作用。建议老师们先学习简单的化学史，加大与同学科老师的交流，共同探讨如何在化学教学中插入化学史的教育，共同探讨化学史中隐藏的学科内涵，高效地将化学史应用于课堂。

以下是笔者根据沪教版初中化学教材中找到的知识点，建议大家学习的相关化学史的内容，以期更好地辅助教学。如化学用语方面，可考虑元素符号、化学式、化学方程式、原子、分子、物质名称等环节；定量计算方面，可考虑根据化学方程式的计算、物质的量的计算、溶液质量分数、溶解度、相对原子质量、原子质量等环节；化学实验方面，可考虑空气成分发展史、质量守恒定律发展史、水的组成、酒和醋的酿造环节；基本概念及理论方面，可考虑化学名词的起源、定比定律、倍比定律、早期相对原子质量的测定、物质的量、摩尔、质量守恒定律、化学反应类型、酸碱性及酸碱度、燃素说、物质分类、元素发展史、催化剂、燃素说、混合物和纯净物分类的提出等环节；物质知识方面，可考虑炼丹术和炼金术、氧的发现、有机化学创立、氧气、氢气、惰性气体的发现、金属等环节；化学发展史方面，可考虑“化学”名字的起源、古代化学开端及成就、火的利用、早期金属知识、火药等环节；化学家方面，可考虑波义尔、舍勒、普利斯特里、道尔顿、阿佛加德罗、拉瓦锡、门捷列夫、徐寿、居里夫人、诺贝尔、汤姆逊、卢瑟福、波尔、侯德榜、屠呦呦等。

（二）明确不同化学史的使用方法

不同类型的化学史有不同的用途，教师可根据史实材料、资源灵活使用。

在“双减”政策下，形式多样的面向学生终身发展的作业越来越受推崇，可以趁着假期让学生阅读一些科学家传记的书籍，并通过小报、演讲等方式交流，同时从阅读、美育、演讲等角度多方面培养学生综合能力。

在新授课中，可以利用化学史资源带着学生重走化学家研究之路。如在学习“水的组成”这一课时，我们追随化学史的足迹，从四元素说到三位科学家卡文迪许、普利斯特里、拉瓦锡的氢气在氧气中的燃烧，最后研究尼克尔森电解水得到氢气和氧气。在这节课中不仅用发现水的组成的史实过程将教学内容串在了一起，也从化学史中感受到科学发展的不易以及科学家研究物质的一般过程及方法。

此外，化学史资源可以在复习课、探究课、拓展课中根据不同材料的性质进行广泛的使用。

（三）掌握化学史在教学中的度

化学史在化学教育教学中的作用是毋庸置疑的，但并不是所有的化学史都要全部应用于化学教学。教师应该明确了解所教授的内容所涉及的化学史，这些化学史对化学教学中的价值是什么，采用什么方法什么时候渗透化学史的教学。教师应根据化学史的内容、学生实际情况，适时渗透化学史教学。在化学教学中，对化学史不能全盘否定也不能喧宾夺主。

另外，对化学史的教学，老师要明确让学生掌握到什么程度，教师自己要了解到不同程度教学所产生的影响大小。教师在利用化学史教学时需要联系课程标准、学情等把握好教学内容的深度和广度。

四、结语

在教育改革的浪潮中，化学史对学生“化学学科核心素养”的培养，以及提高化学教师对化学学科内涵的理解有着非常重要的作用。希望广大化学教师重视化学史的教育，将化学史适时渗透在化学教育中，不要忽视化学史的育人价值。个人之力毕竟有限，也希望教育部门组织有关化学史的学习和研究，更大程度地利用好化学史资源的教学价值。