陳宗德

【摘要】 ?本文通過(guò)教學(xué)實(shí)踐對(duì)化學(xué)史教育的應(yīng)用與研究，摸索出以化學(xué)史教育為載體，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的方法。

【關(guān)鍵詞】 ?化學(xué)史 學(xué)科核心素養(yǎng) 新課程改革

【中圖分類號(hào)】 ?G633.8 ?? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 ?A?【文章編號(hào)】 ?1992-7711（2019）14-094-01

1. 學(xué)科核心素養(yǎng)

化學(xué)學(xué)科核心素包括“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”5個(gè)方面。

上述化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)將化學(xué)知識(shí)與技能的學(xué)習(xí)、化學(xué)思想觀念的建構(gòu)、科學(xué)探究與問(wèn)題解決能力的發(fā)展、創(chuàng)新意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感的形成等多方面的要求融為一體，體現(xiàn)了化學(xué)課程在幫助學(xué)生形成未來(lái)發(fā)展需要的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力中所發(fā)揮的重要作用。

2. 化學(xué)史教育在教學(xué)中的作用和意義

2.1化學(xué)史教育能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

夸美紐斯認(rèn)為：“學(xué)習(xí)的首要條件是對(duì)學(xué)習(xí)的熱情和喜愛(ài)?！?化學(xué)史教育可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。如在高中化學(xué)《苯》，我做如下設(shè)計(jì)，通過(guò)介紹苯的發(fā)現(xiàn)和凱庫(kù)勒對(duì)它結(jié)構(gòu)的探析來(lái)吸引學(xué)生的興趣，巧妙引導(dǎo)學(xué)生重溫當(dāng)年的猜測(cè)，檢驗(yàn)，證實(shí)等一系列研究過(guò)程。

歷史背景：19世紀(jì)，煤氣的儲(chǔ)氣桶里產(chǎn)生一種油狀液體。日拉爾確定了這種液體的分子式為C6H6。如何確定它的結(jié)構(gòu)式呢？

1858年，凱庫(kù)勒，對(duì)大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行分析后，對(duì)苯的結(jié)構(gòu)提出兩個(gè)假設(shè)：（1）苯的6個(gè)碳原子形成了環(huán)狀;（2）碳原子之間存在著單、雙鍵交替形式。

如何驗(yàn)證凱庫(kù)勒所提出的結(jié)構(gòu)是否正確？學(xué)生們紛紛發(fā)表自己的意見(jiàn)，提出用性質(zhì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證：取兩支試管，加入少量苯，再分別加入溴水、酸性高錳酸鉀溶液，振蕩后觀察現(xiàn)象。結(jié)果不褪色，說(shuō)明分子中沒(méi)有碳碳雙鍵。通過(guò)現(xiàn)代物理手段檢測(cè)，真實(shí)結(jié)構(gòu)是：六個(gè)碳成環(huán)，分子中是獨(dú)特的大∏鍵。

本節(jié)可培養(yǎng)學(xué)生如下化學(xué)核心素養(yǎng)：

（1）內(nèi)容涉及苯與溴水及酸性高錳酸鉀反應(yīng)的宏觀現(xiàn)象又深入苯的微觀結(jié)構(gòu);通過(guò)提供碳、氫原子的球棍模型，學(xué)生嘗試組裝，培養(yǎng)學(xué)生微觀探析能力。通過(guò)性質(zhì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，“溴水及酸性高錳酸鉀都不褪色”;推導(dǎo)出：分子中不存在碳碳雙鍵。形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念，培養(yǎng)學(xué)生從宏觀和微觀結(jié)合的視角分析和解決化學(xué)問(wèn)題。

（2）引導(dǎo)學(xué)生討論“凱庫(kù)勒提出的結(jié)構(gòu)是否正確？”，讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題;從問(wèn)題和假設(shè)出發(fā)，確定探究目的，設(shè)計(jì)探究方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究;在探究中學(xué)會(huì)合作，面對(duì)“異常”現(xiàn)象敢于提出見(jiàn)解，不迷信權(quán)威。

2.2化學(xué)史教育引領(lǐng)學(xué)生走上正確的化學(xué)研究道路

利用化學(xué)史，學(xué)生可以沿著科學(xué)家的探索足跡，認(rèn)識(shí)概念和原理的內(nèi)容、特征和屬性的進(jìn)化過(guò)程，在達(dá)到與科學(xué)家思維和認(rèn)識(shí)切合的時(shí)候，重構(gòu)化學(xué)概念。例如《氧化還原反應(yīng)》的教學(xué)中，我進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：通過(guò)講述化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)過(guò)程，帶領(lǐng)學(xué)生感受化學(xué)波瀾壯闊的發(fā)展歷程。

（1）拉瓦錫的“氧化說(shuō)”的理論內(nèi)容

1772年9月，拉瓦錫對(duì)燃燒現(xiàn)象進(jìn)行研究。否定火微粒說(shuō)，對(duì)燃素說(shuō)提出質(zhì)疑。

與金屬相結(jié)合的空氣成分是什么？1775年，普利斯特列發(fā)表了關(guān)于氧元素的論文后，拉瓦錫恍然大悟，原來(lái)這種特殊物質(zhì)是一種新的氣體。對(duì)氧氣作系統(tǒng)研究后，1778年他提出，燃燒是可燃物質(zhì)與氧的化合。

這階段是以氧的得失為基礎(chǔ)的氧化還原反應(yīng)理論。

（2）現(xiàn)代“氧化-還原反應(yīng)”的理論內(nèi)容

氧化還原反應(yīng)理論的第二階段是以化合價(jià)升高（氧化），降低（還原）為基礎(chǔ)的氧化還原反應(yīng)理論。

第三階段是以電子得失為核心的氧化還原反應(yīng)理論：若一個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生了電子的轉(zhuǎn)移，即包括電子的得失或偏移，則該化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。

本環(huán)節(jié)可培養(yǎng)學(xué)生如下化學(xué)核心素養(yǎng)：

（1）最初的氧化反應(yīng)局限于燃燒，以化合價(jià)為核心的氧化還原理論揭示了反應(yīng)的宏觀特征，以電子為核心的氧化還原理論揭示了反應(yīng)的微觀本質(zhì)。從宏觀特征到微觀本質(zhì)的探索歷程，充分體現(xiàn)了從宏觀到微觀，從現(xiàn)象到本質(zhì)的研究思想和方法。

（2）在拉瓦錫之前的波義耳、普利斯特里、卡文迪許等著名化學(xué)家進(jìn)行研究，但拉瓦錫并不盲目的相信“權(quán)威”的結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)態(tài)度。

2.3化學(xué)史教育塑造科學(xué)精神

教學(xué)中，不斷利用化學(xué)史實(shí)來(lái)教育學(xué)生要有吃苦耐勞的精神，例如，1903年和1911年兩獲諾貝爾獎(jiǎng)的居里夫人史實(shí)充分說(shuō)明了這點(diǎn)。中學(xué)生正處在一生中長(zhǎng)知識(shí)和世界觀形成的重要時(shí)期，在學(xué)習(xí)中及以后的工作中只有不怕苦、不怕累，努力拼搏才能取得更大的成績(jī)。

2.4化學(xué)史教育培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任

我國(guó)是世界四大文明古國(guó)之一，有著悠久的歷史和燦爛的文化。在化學(xué)上有許多巨大成就對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展做出了卓越的貢獻(xiàn)。李時(shí)珍在《本草綱目》中記錄的200多種藥物制造方法就已經(jīng)廣泛應(yīng)用了灼熱、溶解、沉淀、過(guò)濾、蒸發(fā)、結(jié)晶等化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作;1965年我國(guó)科學(xué)家首次在世界上人工合成了結(jié)晶牛胰島素，在探索生命起源方面引起了世界轟動(dòng)?；瘜W(xué)史的許多事例可以激起學(xué)生對(duì)自己國(guó)家的熱愛(ài)和自豪情感，提高學(xué)生的民族自尊心和責(zé)任感。

3.效果反饋

經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)年的實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)效果明顯：

3.1學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣大增

3.2學(xué)生成績(jī)提高

3.3參加化學(xué)活動(dòng)積極性提高

通過(guò)化學(xué)史學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)化學(xué)科學(xué)知識(shí)的理解，不局限于現(xiàn)成知識(shí)的靜態(tài)結(jié)論，可以追溯到它的來(lái)源和動(dòng)態(tài)演變;不局限于知識(shí)本身，可以揭示出偉大科學(xué)家在重大發(fā)明和發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的科學(xué)思想和科學(xué)方法，學(xué)生受到更深層次的教育，而這些不局限于當(dāng)下的知識(shí)要求，還是學(xué)生將來(lái)發(fā)展的必需素養(yǎng);而這些恰恰是新課程標(biāo)準(zhǔn)改革強(qiáng)化的內(nèi)容。

[ 參 ?考 ?文 ?獻(xiàn) ]

[1]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]無(wú)時(shí)無(wú)刻.拉瓦錫-開(kāi)創(chuàng)化學(xué)發(fā)展新紀(jì)元[Z].學(xué)科網(wǎng)，2008.7.16.

[3]黃強(qiáng).化學(xué)史在課堂教學(xué)中的意義及啟示[J].江蘇教育學(xué)院院報(bào)，2011（5）.