雍琴
[摘 要]在初中化学教学中,教师要充分发挥化学的育人功能,体现化学史的育人价值。化学史可以“以化启智”“以化育德”“以化立美”。在化学教学中,教师可以应用“化学故事”“化学实验”“化学脉络”等来建构化学知识,提升学生的化学技能。在初中化学教学中应用化学史,可以采用链接的方式、再现的方式和融入的方式。通过融入、渗透化学史,不仅能让学生捕捉到化学知识的生長历程,而且能让学生把握到化学知识的本质、关联,提升学生整体性的化学学习效能。
[关键词]初中化学;化学史;链接式;再现式;融入式
初中化学不仅仅是一门科学性的学科,也是一门人文性、审美性的学科。傅鹰先生认为,化学史不仅能丰富人们的化学知识,更能启迪人们的化学智慧。化学史是学生化学学习的重要课程资源与素材。在初中化学教学中,教师要充分发挥化学式的育人功能,体现化学史的育人价值。借助于化学史,教师不仅可以引导学生建构化学知识、提升化学技能,更重要的是可以渗透、融入化学思想、化学文化与精神。那么,化学史的育人价值体现在哪里呢?教师又如何运用化学史实施化学教学呢?
一、化学史育人价值的具体体现
传统的化学教学,往往将“化学史”作为故事性、趣味性的资料嵌入到化学课堂之中。这样的化学史教学,不能充分发掘、彰显化学史的育人价值。化学史的育人价值是丰富的、立体性、全方位、多角度的。化学史不仅具有智育的价值,而且还具有美育、德育的价值。研究化学史、利用化学史进行化学教学,首当其冲就应当发掘化学史的多重育人功能,彰显化学史的多种育人价值。
(一)以化启智
化学史不仅仅能促进学生建构化学知识,更为重要的是能激发学生的化学思维、催生学生的化学探究、引发学生的化学想象。在初中化学教学中,教师要充分应用化学史知识,去引发学生积极的化学质疑,培养学生的化学批判力。将化学史知识融入化学教学之中,还能培育学生的辩证性思维,让学生学会用辩证的眼光去审视、考量。教学人教版“空气”这一部分内容时,笔者引导学生结合拉瓦锡实验,让学生借助于网络进行知识查询,启迪学生思考:拉瓦锡是如何知晓空气体积减少的?拉瓦锡在实验的过程中为什么选择汞?通过这样的问题设计,结合化学史中的化学实验,能激发学生的化学思考,引发学生的化学探究,让学生掌握相关的化学知识,获得化学实验结果,增长化学学习智慧。
(二)以化育德
将化学史知识融入、渗透到化学学科教学之中,还能“以化育德”。化学史不仅仅是一门科学史,也是一门人文史。化学史中相关的人文故事、人物故事都能对学生形成教育。化学家们探索化学知识的坚韧不拔的意志,化学家研究化学现象的百折不挠的精神,化学家思考、探究化学知识的热情等,都是对学生进行德育的鲜活教材。“空气”一课的教学,笔者引入了化学史,瑞典化学家舍勒、英国化学家普利斯特两个人都很早制得氧气,并且他们二人都将自己的氧气发现告诉了拉瓦锡。但由于二人都盲目信奉“燃素说”,因而都与真理失之交臂。而拉瓦锡则能超越“燃素说”,进而能正确阐释氧化燃烧理论。通过这样的化学史的融入,让学生深刻认识到,化学学习不仅仅需要有化学实验,更要有化学观念的支撑。同时,让学生认识到化学发现都垂青有准备的人,使其感受到在科学实验过程中,大胆质疑的精神的重要性。
(三)以化立美
应用化学史,不仅仅可以引导学生追求真理,进行思想、观念的教育,还能让学生从化学史中获得一种美的感受、体验。在化学史中,化学家在建构化学知识、创造化学知识的过程中,都会自觉地追寻着“美”。他们会审美,也会立美、创美。不仅仅化学家建构的化学知识从化学视角来看是美的,而且化学家发现、建构、创造化学知识的过程也是美的。从这个意义上说,化学史不仅仅具有一种静态之美,同时也有一种动态之美;不仅仅具有一种结果之美、形态之美,同时也具有一种过程之美。教学“物质构成的奥秘”这一部分内容的时候,教师就可以引入化学史,让学生重蹈人类探索微观世界的原初历程。引导学生沿着化学家的足迹,逐步地打开原子结构大门。在这个过程中,教师要伴随原子内部结构的发现顺序,向学生呈现微观世界。如道尔顿发现原子、汤姆森发现电子、卢瑟福发现原子核中的质子、波尔的原子模型等。通过这些化学史知识的链接、融入、渗透,不仅仅开阔了学生的化学视界,同时还让学生领略到原子模型的精妙。
化学史不仅仅是对化学知识的一种记载、记录,更是一门对人进行化学美育、德育的重要载体。澳大利亚著名学者马修斯指出,将化学史融入化学教学之中能让化学教学更加地人性化。化学历史长河中的知识十分丰富,对学生进行化学史教育,能丰盈学生的化学精神、润泽学生的化学生命。
二、用什么体现化学史的育人价值
链接、渗透、融入化学史,可以有多种方式。在初中化学教学中,可以借助于化学史中的经典故事来育人;可以借助于化学史中的实验来育人;还可以借助于化学史中的相关知识的研究历程来育人。作为教师,要充分地借助于化学史来激发学生的化学学习兴趣,调动学生的化学学习积极性,发掘学生的化学学习的创造性。通过化学史,开阔学生的化学视野,增强学生的化学学习能力,健全学生的化学人格品格。
(一)化学故事
化学历史中有大量的化学故事,这些故事不仅仅能激发学生的化学学习兴趣,而且能启迪学生的化学思维、催生学生的化学探究,能培育学生的化学素养。化学故事不仅仅是故事,也承载着化学学习的智慧。借助于化学故事,不仅仅能培育学生的人文精神,而且能促进学生的化学学习,让学生学会化学学习。教学“溶液酸碱性的检验”这一部分内容时,笔者就给学生讲述了一则化学故事:波义尔是伟大的化学家。波义尔发现很多的化学家(当然也包括他自己)和工人、农民等为了把握溶液的酸碱性,经常用舌尖去触碰一下。由此,很多人患上了口腔类的疾病。为此,波义尔下定决心,一定要找到一种能判别溶液酸碱性的简易操作方法。于是,波义尔进行了大量的思考、实验。果然,功夫不负有心人,机会总是垂青有准备的人。波义耳在一次做化学实验的时候,一不小心将盐酸飞溅到鲜花上。波义尔为了将花朵上的酸沫洗掉,他用水冲了一下。竟然发现了原来的紫罗兰花朵的颜色变成了红色。于是,波义尔找来了紫罗兰,将之放进了一些稀酸的溶液之中,果然,紫罗兰都变成了红色。这样的发现,催生了酸的指示剂的诞生。在聆听故事的过程中,学生悄然地受到了德育。
(二)化学实验
化学实验是学生学习化学史、感受体验化学史的重要方式。化学史中有许多经典的实验。在化学教学中,教师可以充分利用、借鉴化学史中的经典实验,引导学生重蹈人类探索化学知识的实验过程,让学生经历人类探索化学知识的关键步子。可以说,人类化学知识的获得、化学认识的深化,每一步都离不开化学实验。因此,借助于化学实验育人,能有效发掘学生的化学认知、探究潜质。教学“质量守恒定律”这一部分内容时,笔者先运用多媒体课件向学生呈现了化学史上的一些经典实验。比如俄国的罗蒙诺索夫、法国的拉瓦锡等化学家将化学实验放置在密封的容器中进行,结果发现容器和容器中的物质总质量在化学前后没有发生变化。而在罗蒙诺索夫和拉瓦锡时代,实验器材、工具以及实验室都是非常简陋的,它们不能满足精准性的实验需求、要求等。为此,到了1908年,由德国著名的化学家廊道尔以及英国著名的化学家曼莱等人都对化学实验工具、器材、容器等作了改进,从而让精确度大大提升,物质反应前后的质量差竟然小于0.0001克。这种化学史上相关的化学实验,能激发学生的实验兴趣,引导学生深度的化学实验探究。
(三)化学脉络
化学史中的相关的化学知识不同于教材,它不是碎片式、断裂式的,而是整体的、系统的。在初中化学教学中,教师要充分应用化学史中的“知识脉络”“知识线索”“知识群”等进行化学教学,让学生认识、了解到化学知识的来龙去脉、前世今生。在教学“元素周期表”这一部分内容时,很多学生都知道著名化学家门捷列夫的杰出贡献。但笔者补充了在门捷列夫之前许多化学家对元素周期现象的贡献;补充了在门捷列夫之后,许多化学家对门捷列夫所建构的元素周期表中的空白的证实;补充了著名化学家拉姆斯发现稀有气体,从而能够让元素周期表更加地完整;补充了汤姆森、卢瑟福、波尔等人对原子结构、原子核、电子、核电荷数等的发现,从而对门捷列夫的元素周期表的不断改进、完善,等等。如此,学生就能感受、体验到一个化学知识的真正完整的建构是不容易的,是需要经历漫长的发现、建构与不断发展的过程的。通过对化学知识发展脉络的补充,能培养学生严谨的化学学习、研究态度。
在初中化学教学中融入化学史,一方面要深入研究化学史;另一方面要把握学生的具体学情,要遵循学生的化学学习的认知心理规律,从而让化学史能更好地走近学生、走入学生的心灵。融入化学史,不仅仅是“为了化学而历史”,更是“为了教育而历史”。融入化学史,不仅仅是将化学史中的相关史实呈现出来,更是为了激发学生的化学思考、引导学生的化学探究,濡染学生的化学品格。
三、怎样体现化学史的育人价值
化学史是人类的宝贵的精神资源,也是提升学生的化学学习力、发展学生的化学核心素养的生动素材。在初中化学教学中,教师要应用好化学史,充分体现化学史的育人价值。通过化学史的应用,完善化学教学功能。一般来说,初中化学教学中应用化学史,有三种基本的应用方式,就是链接式的应用、再现式的应用和融入式的应用等。作为教师,要尊重化学史、正视化学史、发掘化学史、应用化学史,让化学史走进化学教学成为一种理性自觉。
(一)链接式的应用
链接式应用化学史是一种最为基本的方式,也是一种最为直接的方式。在化学教学的某一个环节,或者某一个知识点上,直接链接或者超链接化学史,能丰富学生的化学认知。教学“稀有气体”这一部分内容时,笔者就借助于多媒体课件链接了化学家拉姆塞发现稀有气体并给氖气命名的故事。拉姆塞当年发现氖气这种稀有的气体具有美丽的光谱。不仅仅拉姆塞感到很兴奋,就连他的儿子也感到非常新奇。于是,在他的兒子建议下,拉姆塞用希腊文“neve”(新奇),来指称氖气这种稀有性的气体。而这个称呼后来被翻译成中文也就是“氖气”。通过链接化学史知识,不仅仅能让学生认识、了解到相关的化学知识、化学符号的来历,更激发了学生进一步研究化学知识、化学现象的兴趣。链接式的应用,能将学生带入到美好的化学学习之中。
(二)再现式的应用
再现式的化学史知识应用也是一种较为常见的方式。所谓的“再现”,也就是将人类探索相关化学知识的过程呈现出来,丰富学生的感知、深化学生的理解。在初中化学教学中,教师要找准多个切入点,多角度地发掘、体现化学史的教学价值。教学“水的组成”这一部分内容时,笔者就借助于多媒体课件,再现了人类认识水、探索水的一个漫长的过程。从古希腊泰勒斯的“水是组成一切的元素”到亚里士多德的“水、火、土、气、以太构成世界外物”,再到我国的“五行学说”等,学生能感知到人类社会初对水的直观认知。在此基础上,多媒体呈现了化学史上的三个经典性的实验:一是普里斯特将“易燃空气(氢气)”和空气混装入干冷玻璃瓶中,然后用电火花引爆,结果发现干冷的玻璃上面有水珠;二是著名的卡文迪许用“易燃空气(氢气)”和纯氧重复了这一实验,结果实验现象相同,还是干冷的玻璃上面有水珠;三是拉瓦锡将一根红热的枪管通入水蒸气,结果得到了“易燃空气(氢气)”,从而最终发现了“水”并不是一种元素,而仅仅是氢和氧的化合物。这样的一种化学史再现,能让学生感受到化学知识的来之不易,是化学家接续奋斗、接续研究的成果。化学史的再现,能进一步巩固学生的化学学习信心。
(三)融入式的应用
融入式应用化学史是一种较为隐性的应用。所谓“融入式”,就是借助于化学史中的相关化学实验方法、思想等展开化学实验。融入式应用数学史,和链接式、再现式应用数学史的方式、策略是不同的,它是一种隐性的、无形的数学史应用。主要就是要让学生经历化学史中化学知识的思维历程、探索历程等。教学“原子模型”这一部分内容时,教师就可以引导学生大胆地猜测、建构原子模型。循着化学史中的“枣糕模型”“核式结构模型”“量子化模型”“电子云模型”等,能让学生感受、体验到原子模型的越来越精准、越来越合理、越来越科学。通过融入式应用,让学生认识到“实践是检验真理的唯一标准”“否定之否定”等的相关的思想。在化学史的融入式教学中,尽管学生的思路、探究过程不一定完全重蹈人类探索化学知识的步子,但却也有人类探索化学知识、合理化、科学化的影子。对于学生的大胆猜想,教师应当尊重、呵护、鼓励。
“生物重演理论”启示人们,化学史是初中化学教学的指南。在初中化学教学中,教师要恰当地应用化学史。通过化学史,直观化学知识的发生、发展历程,直观化学知识探索过程中的困惑、障碍。应用化学史,既可以显性地链接,也可以隐性地渗透、融入。通过融入、渗透化学史,不仅仅能让学生捕捉到化学知识的生长历程,而且能让学生把握到化学知识的本质、关联。借助于化学史,能提升学生整体性的化学学习效能。
参考文献:
[1] 李兴武.核心素养视域下化学课堂教学观的重塑[J].教学与管理,2021(22):52-55.
[2] 沈玉红.化学情境教学的误区及其矫正[J].教学与管理,2021(34):52-54.
(责任编辑:姜波)