臧玥
化学史是专门研究化学发展历程的学科,不仅包含著名化学家的历史故事,还是学生详细探究化学各分支领域演变史的依据。新课标在“学业要求”“教学策略建议”及“学习活动建议”等多个环节分别强调了化学史的应用,其在初中化学课堂教学中受到了越来越多的关注。提升学生的核心素养是初中化学的主要教学目标,教师在融合化学史的过程中要以提升学生的核心素养为目的,结合课堂内容科学选择合适的化学史素材,有针对性地发挥化学史对化学课堂教学的助力作用。
一、核心素养下化学史融入初中化学教学的价值
(一)增强化学课堂趣味性
化学是一门以自然科学为主的学科,学生初次接触化学学科时难免会被抽象晦涩的理论所困扰,学习兴趣不高。化学史的融合能够改变初中化学课堂枯燥无味的现状,增强化学课堂的趣味。化学史包含了许多有趣的小故事,涉及了许多优秀的传统工艺,呈现了诸多励志的名人轶事。丰富有趣的化学史为化学这门自然学科增添了许多精彩有趣的人文内涵,赋予化学知识与技能深刻的人文性特点。化学史在初中化学课堂中的应用能够将丰富多彩的化学内容引入沉闷的化学课堂上,从不同角度呈现化学知识的科学价值、社会价值及人文价值。化学史的融入还能够拉近学生与课堂的距离,使初中生感受到化学的趣味性与实用性价值,激发学生对化学知识产生探索欲。
(二)丰富教学素材
核心素养下初中化学教学方式是多种多样的。化学教材中有限的知识很难满足多种教学方式的需求,而化学史的融合能够丰富教学素材,为教学设计提供充足的材料支持,促进学生核心素养的提升。教师可以结合课堂内容适当拓展相关的化学演变史,帮助学生具体了解化学概念的形成,体会化学本质及规律的探索过程。在化学实验中,教师可以采用传统化学实验方式帮助学生深入体会验证化学原理的不同方法,感悟化学实验的发展进步,或者引入化学家的故事,帮助学生摸索破解化学难题的方法,为学生指明自主探究的方向。这样一来,以优秀的化学史丰富教学素材,扩充课堂容量,为学生核心素养的提升创造良好的条件。
(三)发挥化学的育人价值
新课标赋予了初中化学育人的社会责任,因此,教师应将学生作为课堂教学的主体。当前,部分教师在课堂上仍然仅围绕化学教材对学生进行应试知识的灌输,使得化学课堂的育人功能未能得到充分发挥。化学史的融合能够改变传统的教学方式,突出化学课堂的育人功能,促进学生核心素养的提升。教师结合课堂教学目标,根据学生的认知现状选择真实有效的化学史,组织学生在化学史的帮助下对化学知识及技能展开全面探究。在漫长的化学史研究中,学生能够强化自身的化学观念,锻炼科学思维,在深刻的科学探究与实践中逐渐树立科学态度与责任。在化学史的熏陶下,初中化学课堂不再是机械讲解化学知识与技能的場所,而是学生从社会、科学及文化角度全面探究化学知识的育人场所。
二、核心素养下化学史融入初中化学教学所应遵循的原则
(一)目的性原则
化学史的引入并不是无目的的,不是单纯为了让课堂教学更具趣味性,教师要遵守目的性原则,明确课堂教学目标,围绕学生核心素养的提升进行化学史的引入设计,使化学史能充分发挥其教育价值。在选择化学史时,教师应对课堂教学内容进行详细分析,并在此基础上深度思考哪些环节能够向化学史借力,然后对学生的具体情况进行分析,深入研究应该怎样引导学生对化学史展开探究学习。教师应结合课堂内容及学生的实际情况,明确化学史融合的目的,明确选择所要融合的化学史内容以及融合的具体方式。这种有目的、有针对性地融合方式能够充分挖掘化学史的教育价值,助力学生化学核心素养的提升。
(二)准确性原则
核心素养下化学史在教学中的融合需要遵循准确性原则,即所融入的化学史真实准确,有科学的史料做考证。化学史包含了古今中外专业人员对化学各领域及其分支的探究事件及历程,设计的内容颇为广泛。化学史的融合不仅影响着学生对化学知识体系发展过程的了解,还深深地影响着学生对化学未来发展趋势的预测及探究。准确的化学史能正确引导学生的探究方向,为提升学生的核心素养做好铺垫。因此,教师要确保所引用的化学史真实准确,应通过专业的化学知识获取渠道来搜集及查阅准确的化学资料,或者对化学史资料进行专业的求证,确保所引用的化学史准确无误,避免对学生产生误导。
(三)典型性原则
教师在引入化学史时应遵循典型性选择,即所选择的化学史材料具有典型的代表意义。每一项化学成果都汇聚了无数历史人物的智慧与努力,蕴含着无数相关的化学故事。化学成就是在众多化学界历史人物坚持不懈地努力中逐渐形成的,其中一些历史人物的贡献对化学成果的推进有所助益,而另一些历史人物所做的贡献对化学成果的突破有着转折性意义。这些具有转折意义的化学史对后世具有更大的影响力。典型性的化学史给初中化学课堂带来了更具代表性、深刻性的学习素材,能够有效推进学生化学核心素养的发展。教师要在有限的课堂时间精心选择具有典型性的历史事件,给学生提供更加深刻的体验,帮助学生抓住化学发展的关键节点,促进学生科学思维的发展。
(四)适度性原则
教师应遵循适度性原则,即化学史的融合量、化学史的难度以及功能指向等等。虽然化学史对初中化学课堂的助益很大,但其在教学中的应用应以辅助功能为主,切忌过量融入化学史,以免造成本末倒置,忽视了化学课堂教学的重要性。化学史包罗万象、难度不一,教师在化学史的选择方面应从学生的实际情况出发,选择内容合适且难度适中的素材,避免因难度过大而给学生造成理解障碍。化学史的融合作用一方面指向学生对化学知识的理解,另一方面指向学生对化学知识探究兴趣的培养。在化学史的融合中,教师既不能只侧重学生对知识的理解,也不能只关注学生的探究兴趣,而是均衡化学史的功能指向,以最大限度发挥化学史的教学优势和教育价值,为学生核心素养的提升做好准备。
三、核心素养下化学史融入初中化学教学的具体策略
(一)创设故事情境,激发学生探究兴趣
化学对于初中生来讲是一门内容复杂、体系庞大、晦涩难懂的自然学科,学生对化学的学习多缺乏浓厚的兴趣。这种状况下,学生的化学核心素养很难得到相应提升。核心素养下化学史的融入能够改变学生的低趣学习现状,激发学生的探究兴趣。化学史既是化学与历史的结合体,也是自然科学与人文学科的有机组成,其在教学中的融合能够挖掘化学中的人文元素,为化学课堂注入浓厚的人文气息,拉近学生与化学课堂的距离,带领学生从人文社会的领域探究化学知识的应用价值。几乎每一项化学成果的背后都隐藏着诸多有趣的化学故事,学习化学故事,学生不仅能感受到历史人物在探究化学真理历程中所表现出的坚韧不拔,还能把握从化学现象中推理出化学本质及规律的具体思路。教师可以创设化学故事情境,激发学生对化学课堂的探究兴趣。
以人教版九年级化学上册“空气”教学为例,教师可以在课堂开始之前为学生生动形象地讲述法国化学家拉瓦锡的人物故事,以拉瓦锡波澜壮阔的生平事迹创设有趣的课堂情境,引出拉瓦锡在空气研究领域的成果学说,进而激发学生对空气的探究欲望,为实现教学目标做好准备。
(二)引入化学发展历程,帮助学生树立化学观念
化学观念是初中化学核心素养的基本组成,能够引导学生从专业的角度认识化学现象,剖析物质的化学本质及规律,具备从化学角度观察世界的知识储备。化学观念的养成是在日常教学中点滴形成的,教师需要借助有力的化学教育资源增强学生的化学观念,整体推进学生化学核心素养的提升。化学发展历程呈现了人类从化学现象到化学本质及规律的整个推理探究过程,是人类从无知到精通化学精髓的发展过程。了解化学发展历程,能够推进学生化学知识体系的建构,实现化学认知的从无到有,帮助学生逐渐形成深刻的化学观念。教师应结合课堂内容适当引入相关的化学发展历程,借助化学史中的经典历程,呈现化学概念、化学原理及化学规律的形成过程,逐步提升学生的化学观念素养。
以人教版九年级化学上册“质量守恒定律”教学为例,教师可以引入质量守恒理论的发展历程,展示洛蒙诺索夫、拉瓦锡、廊道尔特及曼莱对该理论所作出的研究成果,使学生深刻体会质量守恒定律由提出到最终确定的发展历程,深化对质量守恒定律的认识和理解,进而提升学生的化学素养。
(三)呈现历史化学实验,培养学生科学思维
科学思维在化学领域的体现,是学生从化学视角进行分析、推理、归类、总结等思维活动的能力。科学思维既是初中化学核心素养的重要维度,也是学生深度内化化学知识,运用化学知识储备解决现实问题过程中所需具备的能力。化学实验是化学家解决化学问题、探索科学真理的重要途径,通过化学实验的探究学习,学生能够在实验中具体观察化学现象,从化学现象中抽象、推理出相应的化学原理与规律,推进科学思维的发展。科学理论是在千百次的实验中推理得出的,虽然学生无法亲历这些科学理论的形成過程,却能在化学家的历史化学实验中追溯先人的足迹,探究化学理论的形成历程,实现科学思维的发展。教师应结合课堂内容,合时宜地引入历史化学实验,带领学生探究实验理论及方式的演变,摸索化学家的研究思路,弥补学生思维发展中的不足,促进学生的科学思维发展。
以人教版九年级化学上册“原子结构”教学为例,教师可以利用多媒体呈现历史上具有转折意义的实验,如卢瑟福的放射性吸收实验、玻尔的有核模型实验等,让学生通过观察生动形象的历史实验来感受到科学家思维的逻辑性与严密性,体会运用实验验证化学真理的过程与方法,进而培养学生的科学思维。
(四)讲解化学技能,加强科学实践
科学实践是学生在利用所学的化学知识解决现实问题过程中所具备的能力,既是学生对化学知识进行深度探究应用的过程,也是学生对化学知识体系进行创新输出的过程。化学与人们的现实生活息息相关,化学在人类史中的应用解决了许多现实生活化的问题,而人类在探究化学领域的过程中衍生出了许多传统技能。这些技能多在很长一段时间内解决了人们生活及生产中存在的诸多问题。化学技能的讲解能够将生硬的化学理论与现实生活联系起来,使学生在传统化学技能的学习中掌握运用化学知识解决具体问题的方式,提升学生的科学实践素养。教师应结合课堂内容选择具有较强实用价值的传统化学技能,为学生科学实践意识的增强与能力的提升创造良好条件。
以人教版九年级化学下册“金属资源的利用和保护”教学为例,教师可以引入我国古代炼铁技术,展示文字记录及影视资料,带领学生探究古代化学冶炼技术的具体方式。在讲解传统化学技能的过程中,学生能一边研究古代冶炼技能,一边摸索其中蕴含的化学理论知识,在内化课堂知识的同时探究其具体应用,掌握使用化学知识解决现实问题的方法,提升科学实践素养。
(五)剖析历史化学影响,培养学生科学态度
科学态度是学生从客观科学的角度探究事物时所具备的思想意识,既是学生在探究化学知识、分析化学问题、创新应用化学知识时所应持有的态度,也是化学核心素养的重要组成。科学态度的培养需要学生认识到化学知识的重要价值及其对社会生活的影响,坚定学习信心,对化学知识产生足够的信任,从而养成科学的态度。在漫长的人类发展史中,化学史为社会的发展进步起到了巨大的推动作用,彰显了重要的社会影响力。了解化学的影响力,能够帮助学生深刻认识到化学知识的重要性,帮助学生树立科学的价值观,形成科学态度。在融合化学史的过程中,教师应带领学生剖析历史上不同化学内容对社会产生的影响,帮助学生在化学学习中养成科学态度。
以人教版九年级化学下册“生活中常见的盐”教学为例,教师可以带领学生研究侯德榜制碱法对当时社会及后世所产生的影响。侯德榜制碱工艺促进了我国制碱工业的进步,将世界制碱史推向了一个新的高度。通过对历史上化学知识产生的影响进行剖析,学生能够从客观角度深度了解化学的重要意义,树立科学态度。
四、结语
总而言之,核心素养下,初中化学教师应重视化学史对学生核心素养提升的重要作用,对化学史进行深入的研究分析,了解化学史与初中化学知识的关联性,发挥化学史对发展学生能力和素养的优势,使学生能够在化学史的探究中对化学知识产生浓厚的兴趣,增强学习信心,提升科学素养,整体推进学生化学核心素养的发展。