本站原创摘 要化学史既是化学科学的认识史,又是化学科学的方法史,同时也是人类丰富的精神财富宝库.如何将化学史融入到中学化学教育中,是化学研究的一个重要课题.本文通过作者在教育教学实践中对化学史教育的应用与研究,结合教学效果从激发学生学习兴趣、培养观察意识、问题意识、探究意识和创新意识五个方面论述了化学史教育对提高学生的科学素养与创新能力的影响,为很好地将化学史融入到中学化学教育教学工作中提供借鉴.
关 键 词化学史科学素养意识
中图分类号：G640文献标识码：A
0引言
高中化学课程是科学教育的重要组成部分,它对提高学生的科学素养、促进学生全面发展有着不可替代的作用.而化学史作为化学学科学习的一个组成部分,是指化学学科发展的历史.化学教学同化学史的结合,已经成为化学教育教学发展的一种趋势.
近年来,虽然各参考文献中论述化学史问题的文章不少,但是究竟怎样充分利用化学史对中学生进行化学基础教育的论述比例较少.在新一轮课程改革中,化学史教育在化学教育中的作用受到了应有的重视.在《普通高中化学课程标准》中有这样一段论述,其中提到“结合人类探索物质及其变化的历史与化学科学发展的趋势,引导学生进一步学习化学的基本原理和基本方法,形成科学的世界观.”同时“高中化学课程以进一步提高学生的科学素养为宗旨”,与课程标准相呼应,新教材中增加了化学史内容,高考和中考试卷中也出现了不少与化学史有关的试题.
1化学史教育的现状
笔者从2011年1月到2013年6月,在北京师范大学出版的《化学教育》、华东师范大学出版的《化学教学》、陕西师范大学出版的《中学化学教学参考》三种核心期刊中分别以“化学史”和“化学史教育”为主题,对相关的论文进行搜索,结果如表1所示.
《化学教育》《化学教学》《中学化学教学参考》作为化学教育类核心期刊,其所刊载的文章具有权威性和代表性.从表1中我们可以看出,核心期刊关于化学史方面的论文的数量是不少的.一些越有影响的核心期刊,其中关于化学史方面的论文报道越多,这足以看出化学史在化学教育中的重要作用.但同时我们也看出,化学史教育的论文所占的比例却不是很多,而且这些方面的论文,有的是以科学家为研究对象,比如《中国化学史研究的开拓者―王》,有的是化学学科发展的某一部分为研究对象,比如《化学家和化学肥料的发展》,还有的是关于化学史的教学案例《“探究空气的成分”学案设计》,真正涉及到教育内容、形式、方法、模式的更是少之又少.虽然,关于化学史的教育已经引起了人们的高度重视,但是,如何很好地将化学史教育融入到化学课堂教学中,为提高学生的科学素养做出贡献,还有待于我们继续深入研究.
基于以上分析,本文笔者通过教育教学实践中对化学史教育的应用与研究,结合教学效果从激发学生学习兴趣、培养观察意识、问题意识、探究意识和创新意识五个方面论述了化学史教育对提高学生的科学素养与创新能力的影响,以期能为很好地将化学史融入到中学化学教育教学工作中提供借鉴.
2化学史教育对学生科学素养与创新能力培养的影响
化学史有助于人们理解科学形成的过程.洪德森强调,现代科学教育的目的主要有三个：学习科学（learningscience）、理解科学（learningaboutscience）和做科学（doingscience）.化学史向我们展现了一幅化学发展的动态画卷,每一个化学理论的形成,几乎都经历了一系列曲折的探索过程.通过化学史来了解化学发展的过程,也符合现代国际科学教育改革所倡导的由“以知识为中心”向“以探究为中心”发展.波义耳的《怀疑的化学家》是一部经典的著作,指出我们要用怀疑的眼光看问题,有问题意识.因此,在中学化学教学中开展化学史教育教育工作,对于培养中学生科学素养与提高中学生的创新能力必将具有重要的实际意义.
2.1激发学生的学习兴趣
兴趣是指一个人力求认识、掌握某种事物,并经常参与该种活动的心理倾向.人有了某种兴趣就会对该事物或活动表现出肯定的情绪状态.化学史教育中的一些奇闻轶事对于提高学生的兴趣具有很大的帮助.
基于此,笔者在讲到苯环这一节课的时候,觉得有必要让学生了解这位比利时人凯库勒是如何发现苯环的?凯库勒在根特（比利时弗兰德区的一个自治市）时,有一次他在书房中打瞌睡,梦见碳原子的长链像蛇一样盘绕蜷曲,忽然,见一个抓住自己的尾巴,这幅图就给了他关于苯环的启发.当然,这种化学史教学的篇幅不宜过长,否则就本末倒置了.
2.2提高学生的观察意识
观察包括对自然现象、科学实验、图表数据等的观察与分析思考,一切科学研究都从观察开始,观察意识和观察能力是化学学习的核心素养之一.
化学作为一门实验学科,只有让学生通过观察,通过切身的体会,才能学好化学这门科学.比如,笔者在讲到酸与碱的检验时,介绍了波义耳发现酸碱指示剂的故事.波义耳偶然发现紫罗兰遇到盐酸变成红色,于是他系统观察紫罗兰遇到其他酸会怎样；紫罗兰遇到碱会怎样；其它的花遇到酸或碱会怎样?这是偶然发现引起有意观察、系统实验的典型事例,由此才有了酸碱指示剂的发现和使用.笔者意欲通过历史人物对化学现象认真观察的态度,来引导学生形成良好的化学学习态度.
2.3培养学生的问题意识
“问题意识”是学生主动参与学习过程中的一种积极的思维倾向.“问题意识”的积极意义在于它能从条件化、结构化、熟练化和策略化的角度认识知识,并形成方法.
在化学学习中,学会发现问题,提出问题是很重要的,要努力培养学生提问的意识.实际上,科学家的探究过程,许多都是科学家通过对已有的结论进行质疑,从而不断地探究,最终推动化学科学一步一步向前发展.就元素周期表的发现过程而言,当时迈尔已经发现了“六元素表”,门捷列夫就想如何用合乎逻辑的方式将这些元素组织起来?在这个问题的引导下他经过苦苦的思考,用类似牌的卡片进行分类,从而最终制出了元素周期表.2.4培养学生的探究意识
利用化学史,学习者可以沿着科学家的探索足迹,认识概念和原理的内容、特征和属性的进化过程,在达到与科学家思维和认识切合的时候,重构化学概念.
科学探究是一种系统的调查研究活动,其目的在于发现并描述物体和事物之间的关系.其特点是采用有秩序的和可以重复的过程、简化调查研究对象的规模和形式、运用逻辑框架做出解释和预测.在日常教学中,通过引导学生像科学家一样用科学研究的方法进行学习,有助于学生探究能力的培养.例如,在学习元素周期律时,高中化学课程标准强调科学探究与活动,要求学生查阅元素周期律的发现史料,讨论元素周期律的发现对化学科学发展的重要意义.
2.5培养学生的创新意识
创新是人类社会发展进步的永恒主题.创造性思维有三个维度：一是思维的流畅性,二是思维的灵活性,三是思维的独到性.
在化学教学中,通过以往化学家的探究过程来开发学生的思维,使学生能够在学习过程中不断有所突破.笔者在讲“取代反应”时,讲述了这样一个化学科学发展史.1833年,在巴黎杜伊勒利宫的一次盛大舞会上,蜡烛冒烟呛走了宾客.皇帝的顾问被责成追查此事,顾问把这一研究课题发给了他的女婿杜马.杜马很快查明所冒的烟是氯化氢气体.为什么会放出氯化氢气体呢?让学生大胆地作出种种设想、猜测,让他们无拘无束的 去思考、去讨论、去争辩.然后告诉学生科学家的推测结果：“原来所用的蜡烛是经氯气漂白过的取得专利的新产品.在漂白过程中,氯取代了石蜡中的氢.”在学生们的推测中,尽管有的不是很合乎情理,但开动脑筋是值得表扬与鼓励的,基于此将有利于学生创新思维的发展.
3教学效果评价
本方法应用于教学过程后的教学效果评价首先关注学生的学习积极性或兴趣,从而体现该方法的核心理念―倡导主动、质疑、观察及探究式的学习方式；使学生学会主动学习,形成正确的价值观；培养创新精神与实践能力.通过后半学期一个学期的实施,学生们比以前更能主动参与化学课学习,能够共同探究学习中遇到的问题,乐于交流与分享自己的学习成绩.特别是学生们课堂积极思维、勇于参与课堂学习过程的提问发言的积极性大大提高.而且课后学生们能自觉发现问题、解决问题；充分发挥勇于探索、敢于想象的精神,学习成绩明显提高,见表2所示.
当然这一结果只是短期一个初步分析.要准确客观地反映其教学效果还需要长期坚持不懈的努力与观察.但表2中数据的确说明,本教学方法的实施,由于学生在以上几个方面的转变,学习效果还是得到了明显改善.
4结论与展望
新课程教材中关于化学史内容的呈现方式是多种多样的,作者以不同的方式将化学史融入到化学教学中,使学生的科学素养在不同的维度有所提高.尽管一学期的努力取得了阶段性成果,但仍有许多工作要做.在以后的教学中,我们应该继续努力地寻找多种教学策略,有效地将化学史融入到中学化学课教学中,不断提高学生的科学素养及创新能力,为提高我国人才素质、推动化学科学的进步作出贡献.
（通讯作者：罗延龄）