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        在化學(xué)課堂中融入化學(xué)史教育的思考

        2013-04-29 00:44:03孔祥斌
        文理導(dǎo)航 2013年8期
        關(guān)鍵詞:化學(xué)史化學(xué)教育課堂教學(xué)

        孔祥斌

        【摘 要】現(xiàn)行的化學(xué)教材中科學(xué)史的教學(xué)被越來越注重,融入化學(xué)史教育的關(guān)鍵是在課堂中利用化學(xué)發(fā)展中的重要史實(shí)、相關(guān)概念、科學(xué)技術(shù)的變遷過程,對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)與技能、過程與方法和情感態(tài)度與價(jià)值觀等方面的培養(yǎng),具有積極的實(shí)踐意義。

        【關(guān)鍵詞】化學(xué)史;化學(xué)教育;課堂教學(xué);科學(xué)思維及方法

        我國(guó)著名教育家、化學(xué)家傅鷹教授曾多次講過:“一門科學(xué)的歷史是那門科學(xué)中最寶貴的一部分,因?yàn)榭茖W(xué)只能給我們知識(shí),而歷史卻能給我們智慧”。在化學(xué)教學(xué)過程中我們?nèi)菀缀鲆暤囊稽c(diǎn)是“化學(xué)教育不僅傳授化學(xué)知識(shí)、技術(shù),更要訓(xùn)練科學(xué)思維和科學(xué)方法,培養(yǎng)科學(xué)精神和科學(xué)品德”(無機(jī)化學(xué)家、化學(xué)教育家戴安邦語)。對(duì)任何一本化學(xué)教材,如果我們只是從中、高考角度去研究他,就失去了他的內(nèi)在價(jià)值。作為一名化學(xué)教育者,在實(shí)施新課程化學(xué)教育的諸多途徑中,我們?cè)撟龅氖戮褪侨ネ诰蚪滩闹锌梢耘囵B(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)精神和科學(xué)品德的內(nèi)容。

        任何一位科學(xué)家能夠取得的卓越的成績(jī),都是在正確的科學(xué)思想指導(dǎo)下、運(yùn)用科學(xué)方法取得的。作為教師應(yīng)該合理的引導(dǎo)學(xué)生從中獲得啟發(fā),學(xué)到有利的學(xué)科思想和學(xué)科方法。因此在化學(xué)教學(xué)中,結(jié)合化學(xué)知識(shí)進(jìn)行化學(xué)史教育,對(duì)激發(fā)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣、訓(xùn)練科學(xué)方法、啟迪科學(xué)思維、培養(yǎng)科學(xué)和創(chuàng)新精神、激發(fā)愛國(guó)熱情等方面具有獨(dú)特的教育功能。

        一、化學(xué)史是一份培養(yǎng)科學(xué)思維及方法的藍(lán)圖

        一門學(xué)科成為科學(xué)的標(biāo)志是定量化、數(shù)學(xué)化。在有些情況下,定性描述不明確,必須引入定量關(guān)系。比如,定性判斷化學(xué)平衡移動(dòng)的方向用的是“勒夏特列原理”,而若要定量判斷平衡的移動(dòng)方向及平衡移動(dòng)的程度,則需要應(yīng)用化學(xué)平衡常數(shù)。講到此處可以介紹個(gè)歷史小故事:英國(guó)化學(xué)工程師曾耗資巨大建造高大煉鐵爐,設(shè)想通過增加CO與鐵礦石的接觸時(shí)間來提高CO的轉(zhuǎn)化率,結(jié)果卻徒勞無功。但正是可敬的冶金工程師們?cè)诓粩嗟奶骄恐蟹e累下來大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),最后促成了化學(xué)平衡理論的形成和廣泛應(yīng)用。

        在蘇教版《化學(xué)反應(yīng)原理》中,同樣也介紹了判斷化學(xué)反應(yīng)方向的焓判據(jù)及熵判據(jù),但沒有進(jìn)一步介紹吉布斯能變化。人教版《化學(xué)反應(yīng)原理》在“科學(xué)視野”欄目中介紹了公式:△G =△H -T△S。實(shí)際上用此公式,不但能判定反應(yīng)的方向,而且還能確定反應(yīng)的限度。

        由此可見,在各位化學(xué)“建筑師”、“地圖師”等大師中,我們看得的是他們的不懈努力,看不到的是他們背后默默的付出。這就是一種對(duì)科學(xué)執(zhí)著的精神,在他們身上我們可以尋找到科學(xué)的思維及方法,這都可以激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的熱情。

        二、化學(xué)史是一本培養(yǎng)科學(xué)精神的范本

        化學(xué)反應(yīng)是化學(xué)的核心內(nèi)容,化學(xué)反應(yīng)知識(shí)同樣展現(xiàn)出化學(xué)的歷史進(jìn)程。比如,最早引起化學(xué)家興趣的化學(xué)反應(yīng)——燃燒反應(yīng),對(duì)其認(rèn)識(shí)歷程便是化學(xué)科學(xué)的重大事件。從燃素說(燃燒反應(yīng)就是可燃物失去燃素的反應(yīng),可燃物質(zhì)量減輕)到氧化說(燃燒是可燃物與空氣中氧氣的結(jié)合,可燃物質(zhì)量增加)稱得上是化學(xué)革命;從氧氣到氯氣、氮?dú)?、二氧化碳、二氧化氮、高錳酸鉀、氯酸鉀這些擴(kuò)展了的氧化劑(火箭發(fā)射是肼在二氧化氮中燃燒提供的推力)是視野的拓展;對(duì)氧化劑與還原劑的認(rèn)識(shí)得到升華。如,對(duì)酸堿反應(yīng)(酸堿理論的發(fā)展)、氧化還原反應(yīng)(從得氧失氧到電子轉(zhuǎn)移,從電池到電解)、配位反應(yīng)、有機(jī)反應(yīng)等都有豐富的內(nèi)涵可供挖掘。

        同樣在元素化學(xué)物質(zhì)的教學(xué)中,特別是關(guān)于元素的發(fā)現(xiàn)史或者說血淚史可以告之學(xué)生,如,在氮族元素中,磷的知識(shí)比較簡(jiǎn)單,完全可以補(bǔ)充磷的發(fā)現(xiàn)故事。德國(guó)布蘭德(最后一個(gè)煉金術(shù)士)以為黃色的尿液中可能含有黃金(生活經(jīng)驗(yàn):黃金顯黃色),于是把尿液蒸干并灼燒,結(jié)果黃金沒有制得,卻發(fā)現(xiàn)了磷。這是在錯(cuò)誤假設(shè)之下的意外之喜!在講ⅥA族元素時(shí),可以介紹居里夫人發(fā)現(xiàn)新的放射性元素并命名為“釙”的拳拳愛國(guó)之情。

        美國(guó)著名科學(xué)史家G·薩頓曾經(jīng)給科學(xué)史這樣定義:如果把科學(xué)定義為系統(tǒng)化的實(shí)證知識(shí),或者看做是在不同時(shí)期不同地點(diǎn)所系統(tǒng)化的這樣一種知識(shí),那么科學(xué)史就是這種知識(shí)發(fā)展的描述和說明。化學(xué)史是科學(xué)史的一個(gè)分支。在課堂中引入化學(xué)史的內(nèi)容也必然在潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神及素養(yǎng)。

        三、化學(xué)史是一位神奇的德育教育者

        我國(guó)古代在世界化學(xué)史上取得過輝煌的成績(jī),給五千年的文明史添光爭(zhēng)彩。英國(guó)著名科學(xué)史家李約瑟對(duì)中國(guó)古代煉丹家的地位做了充分的肯定:“整個(gè)化學(xué)最重要的根源之一,是地地道道從中國(guó)傳出去的。”為此我們感到自豪和驕傲。自北宋以后,由于歷史的原因,我國(guó)長(zhǎng)期處于落后狀態(tài),我國(guó)的近代化學(xué)發(fā)展明顯的衰落了。至新中國(guó)成立前,在世界近現(xiàn)代化學(xué)蓬勃發(fā)展的歷史中幾乎是交了白卷。現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展過程中,我們起步較晚,但不可否認(rèn)的是我們還是有一定的貢獻(xiàn)。在近代也涌現(xiàn)出一批愛國(guó)的化學(xué)家,徐壽(近代化學(xué)的啟蒙者)、吳蘊(yùn)初(化工抗日的味精大王)、范旭東(中國(guó)名族化學(xué)工業(yè)之父)和侯德榜(我國(guó)制堿工業(yè)的先驅(qū))等化學(xué)家也是我國(guó)人民的驕傲。

        化學(xué)史以其豐富的內(nèi)容為培養(yǎng)和提學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)提供了生動(dòng)有趣、充滿哲理的素材,它在激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、擴(kuò)大知識(shí)視野、加強(qiáng)對(duì)化學(xué)的理解等方面都能起到良好作用。在化學(xué)教學(xué)中增強(qiáng)化學(xué)史教育是可行的,也是必要的。以上內(nèi)容可以利用學(xué)校的文藝節(jié)、科技節(jié)等機(jī)會(huì),組織專題講座或影片觀摩,還可以開發(fā)成校本課程走進(jìn)課堂。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿).北京:北京師范大學(xué)出版社[M].2001.

        [2]劉一兵.范增民.高中化學(xué)教科書中化學(xué)史的內(nèi)容分析與編寫建議[J].化學(xué)教育,2008(11).17-19

        [3]邱建群.將化學(xué)史知識(shí)融入高中化學(xué)課堂教學(xué)[J].牡丹江師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2009年第4期.78-79

        (作者單位:福建省泉州市泉秀路泉州實(shí)驗(yàn)中學(xué))

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