黃海濤
摘要化學(xué)史是由化學(xué)發(fā)展過程中產(chǎn)生的重要史實(shí)、相關(guān)概念和科學(xué)技術(shù)變遷等構(gòu)成的,把化學(xué)史融入到化學(xué)教學(xué)中,有助于學(xué)生掌握動態(tài)的化學(xué)知識、樹立科學(xué)的價(jià)值觀和世界觀,使學(xué)生在科學(xué)和人文方面能同時(shí)發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神和崇高的愛國主義精神。
關(guān)鍵詞化學(xué)史;高中化學(xué);教學(xué)
一、利用化學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的世界觀
化學(xué)史不僅是由自然科學(xué)的發(fā)展而形成,還是唯物論戰(zhàn)勝唯心論和形而上學(xué)的斗爭過程。它涉及到科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本步驟:觀察、實(shí)踐、提出假說、驗(yàn)證試驗(yàn)、得出結(jié)論等,充分體現(xiàn)了辯證唯物主義認(rèn)識論的基本規(guī)律。13世紀(jì),波義耳提出的“燃素說”在理論上否定了亞里士多德的“原性說”,從此化學(xué)擺脫了唯心論的圈制,成為一門學(xué)科。18世紀(jì),拉瓦錫推翻了波義耳“燃素說”中唯心部分的內(nèi)容,建立了氧化學(xué)說,標(biāo)志著近代化學(xué)的開端。肖萊馬——有機(jī)化學(xué)家說過:化學(xué)是按照辯證法的規(guī)律發(fā)展的。門捷列夫發(fā)現(xiàn)了化學(xué)元素周期表,充分體現(xiàn)了從量變到質(zhì)變的辯證過程。正是他敢于批判前人錯(cuò)誤的理論、繼承他們先進(jìn)的思想,并在此基礎(chǔ)上得到了元素的性質(zhì)和原子量之間的規(guī)律性關(guān)系,然后從把理論知識應(yīng)用到實(shí)踐中:不僅得出已發(fā)現(xiàn)元素的性質(zhì),還預(yù)測出新元素的存在和其大致的化學(xué)性質(zhì),并由實(shí)踐加以證明,如此形成了可預(yù)見性認(rèn)識上飛躍。其實(shí),這就是是辯證唯物主義中的“質(zhì)量互變規(guī)律”,門捷列夫也是認(rèn)識到這一點(diǎn)而發(fā)現(xiàn)了元素周期規(guī)律?;瘜W(xué)史上理論知識的一次又一次的革命都充分驗(yàn)證了以實(shí)踐為第一的認(rèn)識原理和實(shí)事求是的端正態(tài)度。
二、利用化學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神和端正的科學(xué)態(tài)度
化學(xué)史中不僅記錄著化學(xué)發(fā)展事件,它還見證了歷代科學(xué)家追求真理、追求科學(xué),甚至是獻(xiàn)身科學(xué)的敬業(yè)精神,因此,化學(xué)史能為培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)提供豐富的教學(xué)資源。在悠久歷史的背景下,再看化學(xué)是怎樣孕育和發(fā)展的,可以發(fā)現(xiàn),一切原以為靜止的化學(xué)知識理論和規(guī)律性質(zhì)都變得生動而富有生命力,這就是把化學(xué)史融入課堂教學(xué)的魅力和價(jià)值所在?;瘜W(xué)家諾貝爾研制炸藥時(shí),他的幾位親人因此相繼獻(xiàn)出了生命,而他自己更是多次僥幸逃過,這樣為科學(xué)甘愿奉獻(xiàn)生命的例子無疑是對學(xué)生進(jìn)行人文教育的良好素材。通過講解分析化學(xué)史,引導(dǎo)學(xué)生理性分析問題、科學(xué)解決問題,培養(yǎng)學(xué)生形成善于觀察發(fā)現(xiàn)、思考解決問題的能力,讓學(xué)生清楚看到凡是有所作為的化學(xué)家,都必須經(jīng)過長期磨練,面對困難百折不撓,勇于結(jié)合實(shí)踐,敢于獻(xiàn)身科學(xué)研究的人,這樣就將枯燥無味的化學(xué)知識變得鮮活而易于理解。
1.利用化學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神
在設(shè)定的情景下,教師引導(dǎo)學(xué)生自主“發(fā)現(xiàn)”問題和“研究”問題,可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能保持一種對新鮮事物的興奮感和探究心理,把知識當(dāng)作一種給予的寶貴禮物來接受,讓學(xué)生不局限于知識本身的理解和記憶,還能追本溯源地了解其動態(tài)的發(fā)展過程。讓學(xué)生體會到科學(xué)家在整個(gè)科學(xué)研究過程中持有的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)精神和開放性思想,并獲得一種對化學(xué)知識的親近感和征服欲,增強(qiáng)他們主動求知的渴望。(1)發(fā)現(xiàn)問題。19世紀(jì)的歐洲已有許多國家都開始使用煤氣來照明,為了便于儲運(yùn),通常將煤氣壓縮在桶里,人們都知道桶里是一種油狀液體,但無人問津。英國科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)后開始對這種液體產(chǎn)生濃厚的興趣,他光是提取這種液體就花了整整五年的時(shí)間,最終得到了化學(xué)物質(zhì)苯。然后他著手測定苯的組成,結(jié)果發(fā)現(xiàn),其中碳占92.3%,同溫同壓下,相較于乙炔氣體密度,苯蒸汽密度是它的3倍,苯的化學(xué)式為C6H6,于是他想:苯的結(jié)構(gòu)到底是怎樣的呢?(2)提出假設(shè)。啟發(fā)學(xué)生結(jié)合“碳四價(jià)學(xué)說”和“碳鏈學(xué)說”,再比較化學(xué)式C6H6和C6H2n+2,寫出苯的所有可能結(jié)構(gòu)。(3)結(jié)合化學(xué)史實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。引入理論知識中的凱庫勒式。引導(dǎo)問題:苯分子中是不是同時(shí)有單鍵和雙鍵,是不是單雙鍵交替的環(huán)狀結(jié)構(gòu)?學(xué)生根據(jù)已學(xué)的烯烴和炔烴的相關(guān)知識設(shè)計(jì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)1:將適量苯分別加入溴水和酸性高錳酸鉀溶液中,振蕩混合(結(jié)果均不褪色)。
實(shí)驗(yàn)2:在鐵粉的催化下,苯與液溴發(fā)生取代反應(yīng),并有已知資料顯示,苯的一溴代物有且只有一種。
實(shí)驗(yàn)3:苯和氫氣在一定條件下可以發(fā)生加成反應(yīng)。
得出結(jié)論苯分子中存在碳碳鍵,但既不是單鍵,也不是雙鍵,而是一種介于單雙鍵之間的特殊的鍵。
2.利用化學(xué)史教育學(xué)生端正科學(xué)態(tài)度
高中學(xué)生在學(xué)習(xí)中最容易出現(xiàn)的問題之一是缺乏嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。在教學(xué)中可以利用雷利發(fā)現(xiàn)氫元素的事件來教育學(xué)生。雷利工作嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真,不肯放過任何細(xì)微的差別,甚至是幾毫克的重量,最終發(fā)現(xiàn)了氫元素——這一事件被譽(yù)為化學(xué)史上“第三位小數(shù)的勝利”。通過這個(gè)例子的講解,促使學(xué)生提高對科學(xué)研究的專業(yè)認(rèn)識,有利于幫助學(xué)生形成嚴(yán)格縝密的思維,建立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,為今后的學(xué)習(xí)和研究打下基礎(chǔ)。
三、利用化學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神
化學(xué)史教學(xué)的目的之一是在教學(xué)的同時(shí)進(jìn)行愛國主義教育。我國的古代的化學(xué)工藝:遠(yuǎn)古的青銅、西漢的造紙、唐代的黑火藥、春秋的煉鐵、石油天然氣的使用、陶瓷的發(fā)明、本草藥學(xué)等,都證明了中國是一個(gè)文化大國。英國科學(xué)史家曾評論:整個(gè)化學(xué)的根源之一,是從中國傳出的。
四、結(jié)束語
將蘊(yùn)含豐富教學(xué)資源的化學(xué)史融入到課堂教學(xué)中,可以促使學(xué)生進(jìn)行自我養(yǎng)育,擁有良好的人文素養(yǎng),這才是教學(xué)的最終目標(biāo)。
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