張志紅

摘? ?要? ?在核心素養(yǎng)時代背景下，倡導素養(yǎng)為本的學科教學，其中化學學科是化學核心素養(yǎng)的重要載體，而化學史承載著獨特的育人價值。將化學史融入教學時，首先，要厘清化學史的功能，認識它對落實核心素養(yǎng)的促進作用，這是實施素養(yǎng)為本教學的前提與基礎;其次，要加強教學過程中對化學史的解釋與建構，去揭示化學史的核心價值;最后，將化學史的內容納入評價體系，以評價為導航，進行多元化的評價，為素養(yǎng)為本的教學提供保障。

關鍵詞? ?化學史? 氧氣發(fā)現(xiàn)史? 核心素養(yǎng)

《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》研究成果在2016年正式發(fā)布，確定了核心素養(yǎng)框架，“核心素養(yǎng)”一躍成為中國新時期基礎教育改革的一個最有影響力和生產性的概念[1]。我國在2017年首次提出了化學學科核心素養(yǎng)，是對傳統(tǒng)知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三維目標整合基礎上，凝練出的具有統(tǒng)整性的學生學習化學學科應達成的關鍵能力、必備品格和正確價值觀，要求教師開展素養(yǎng)為本的化學課堂教學。因此，化學核心素養(yǎng)是化學教學的重要依據，化學學科成為化學核心素養(yǎng)落地的重要載體，其中化學史對實現(xiàn)化學核心素養(yǎng)承載著獨特而重要的育人價值?；瘜W史在科學素養(yǎng)與人文素養(yǎng)之間架起橋梁，實現(xiàn)從“教書”向“育人”范式的轉變，有必要深度挖掘化學史的教育價值，從而發(fā)揮化學史的最大育人效能。

一、厘清化學史的功能，認識其對落實核心素養(yǎng)的促進作用

化學史作為化學學科的重要內容，承載著重要的知識和育人價值，也是促進學生化學核心素養(yǎng)落地的重要素材和載體。但是傳統(tǒng)課堂對化學史一般是作為確定的知識點進行傳授或考核，對其價值的利用停留在提高學生科學興趣、弘揚科學精神等模糊的層面，其深層價值未能得到有效挖掘，總體上可以概括為三個方面：“首先將科學理論固定化、僵化，使學生以為科學理論都是萬古不變的;其次使其神圣化、教條化，以為科學的東西是毋庸置疑的、神圣不可侵犯的;最后是將科學技術化、實用化、工具化，忽視了科學的文化功能和精神價值”[2]。越來越多的研究證明科學史的功能不僅僅局限于知識，將化學史融入教學有利于促進學生核心素養(yǎng)的落地，為實現(xiàn)這一目的，首先要對化學史的功能形成清晰的認識，從根本上認識化學史的作用，以保障化學史的落地。

研究者一般是從增進對化學知識的理解、培養(yǎng)學生思想品德、激發(fā)學生的學習興趣及培養(yǎng)學生的科學精神等維度界定化學史功能的[3]，雖有利于對化學史功能的認識，但是相對模糊且難以操作，因此需要進一步確定化學史的功能。馬修斯（M.R.Matthews）根據已有研究總結出7條科學史的功能來說明科學史教育的必要性：1.有助于學生更好地理解科學觀念和方法;2.個體思維的發(fā)展與科學思想的發(fā)展聯(lián)系起來;3.具有內在的價值，科學和文化史上的重要事件，例如科學革命、進化論、青霉素的發(fā)現(xiàn)等，應該讓所有學生都熟悉;4.是了解科學本質的必要條件;5.有助于抵消科學文本和課堂上普遍存在的科學主義和教條主義;6.有助于通過對個別科學家的生活和時代的審視，使科學主題人性化，使其不再那么抽象，更有利于學生參與;7.它容許在科學的主題和科學學科以及與其他學科之間建立關聯(lián)，顯示了人類成就的綜合性和相互依存性[4]?；隈R修斯對科學史功能的總結去看化學史的功能，化學史應在具體的文化背景中為學生提供具體的體驗和感知，它不僅有助于學生建構知識、觀念及方法，深刻地領會科學的本質，也有利于發(fā)展學生的科學品質?；瘜W史既可以通過可視化的行為指向去發(fā)展學生素養(yǎng)，又可以通過螺旋式的上升過程促進核心素養(yǎng)的發(fā)展。從整體上看化學史有助于促進核心素養(yǎng)的落地，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.提供核心素養(yǎng)落地的情境素材

就素養(yǎng)發(fā)展而言，素養(yǎng)的形成和發(fā)展與情境存在密不可分的關系[5]。情境是學生將知識轉化為素養(yǎng)的中間橋梁，而化學史本身就具有一定的情境性和歷史性，根植于特定的文化土壤中?；瘜W史是在一定的歷史背景下的知識、技能與態(tài)度相互融合的情境，涉及特定的歷史人物與歷史事件，承載著科學探究的過程、核心觀念的發(fā)展以及重要的科學品質等重要價值，所以是促進學生核心素養(yǎng)發(fā)展的理想素材。以“我們周圍的空氣”這一單元為例，氧氣的發(fā)現(xiàn)史可以作為情境素材貫穿于本單元的整個學習過程中，涉及“燃素說”以及舍勒、普利斯特里和拉瓦錫關于氧氣的發(fā)現(xiàn)等歷史事件，化學史與本單元知識的學習是一個相互促進的統(tǒng)一體，通過氧氣的發(fā)現(xiàn)史這個情境將空氣、氧氣和制取氧氣三個板塊貫穿起來學習，既有利于知識的學習，也有利于人文精神的發(fā)展。

2.促進核心觀念的建構

將化學史融入教科書和教學中，具有一定的目的性，總是和一定核心觀念相關聯(lián)，而核心觀念恰是核心素養(yǎng)的重要基礎。素養(yǎng)是知識、技能、態(tài)度的統(tǒng)整與融合[6]，通過化學史促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展，是為了克服傳統(tǒng)把化學史進行知識傳授的做法，雖然不再以知識為目的，但是并不把知識排斥在核心素養(yǎng)之外。學生初次接觸某個化學觀念存在著一定的困難，如果通過體驗和探索化學史發(fā)展歷程中的科學思想和邏輯，其對化學觀念的理解會更加清晰。例如，氧氣的發(fā)現(xiàn)史從“燃素說”到氧氣面紗揭開的這一歷程涉及到氧氣的特征、燃燒、質量變化以及分解和化合反應等核心觀念，通過對這一史實的探索有利于學生深入地理解這些核心觀念，正確建構核心觀念，也有利于學生吸納和學習氧氣的發(fā)現(xiàn)史的其他價值，從更深層次和綜合的角度促進學生的發(fā)展。

3.促進科學品質的養(yǎng)成

科學教育的目標不只是傳授現(xiàn)成的科學知識，而是用科學文化涵養(yǎng)學生的心智和人格，全面提升學生的科學素養(yǎng)，從而讓科學和人文一起，成為個人和社會生活的兩翼[7]。如果把科學史作為確定性、靜態(tài)、線性知識點或結論來處理，其難以發(fā)揮對核心素養(yǎng)的促進作用，若把科學史作為一個復雜、動態(tài)的過程來探索，將有助于學生體驗科學發(fā)展的歷程，更好地發(fā)展科學探究所需要的關鍵科學品質。例如，氧氣的發(fā)現(xiàn)不是一個短暫的過程或是一個簡單的事件，而是在多人不斷探索的基礎上發(fā)現(xiàn)的，因受特定歷史條件、背景及科學基礎的限制，其過程或結論也并不都是正確的，經歷了否定和質疑，但是每一次的失敗或錯誤都成為下一步研究的基礎，通過曲折的歷程，氧氣的面紗才被真正揭開。在探究過程中體驗化學史的發(fā)展歷程，可以促進學生探究精神的養(yǎng)成、批判性思維能力的訓練，這正是核心素養(yǎng)的重要內容。

二、加強教學過程中對化學史的解釋與建構，揭示化學史的核心價值

核心素養(yǎng)在多大程度上實現(xiàn)取決于教師和學生對原有文本的解釋與建構，化學史是在解釋和再解釋中促進學生素養(yǎng)不斷發(fā)展的，應充分認識它的歷史流動性、開放性與生成性。然而，在融入化學史的日常教學實踐中，一般傾向于重視化學史文本的表層意義的總結與識記，缺乏解釋和生成性，因此存在著明顯的“冰山效應”，所得到的只是以結論方式呈現(xiàn)出來的外顯的部分，“冰山下”內隱的更有價值的部分往往容易被忽視。

影響對化學史文本的解釋與建構的因素主要有兩個：其一是教科書對化學史文本的呈現(xiàn)有時只是化學史的某一片段，教師對化學史的認識大部分僅限于教材提供的片段，若不對其進行指導，很難靠自覺主動意識進一步豐富化學史的內容;其二是教師缺乏化學史的專業(yè)素養(yǎng)，如何去厘清化學史承載的價值，有效實現(xiàn)化學史促進學生發(fā)展的橋梁作用，在很大程度上取決于教師的化學史素養(yǎng)。以氧氣的發(fā)現(xiàn)史為例，完整的呈現(xiàn)體系應涉及“燃素說”以及舍勒、普利斯特里和拉瓦錫關于氧氣的發(fā)現(xiàn)史，但是一般教科書僅呈現(xiàn)了拉瓦錫用其獨特裝置研究空氣的成分這一經典歷史片段，即歷史上有名的“二十天實驗”，其重要的研究背景信息卻被忽視掉了。實踐中大部分教師只將教科書視為固化、權威的內容，缺乏理解與生成，將化學史作為知識要點進行傳授，一般只是得出“拉瓦錫發(fā)現(xiàn)了氧氣”的結論，而其內隱的深層意義卻被忽視了，片面的解讀結果勢必嚴重降低化學史本應生成和傳承的更為深刻的價值。如果脫離了背景信息，任何解釋和理解都有可能過于片面和主觀，甚至是曲解。但是，扭曲的歷史內容的后果對于大多數(shù)不會成為科學家的學生來說其實特別重要[8]。

教師和學生要跳出傳統(tǒng)以教科書為權威的樊籬，為學生對化學史的解讀創(chuàng)建完整的背景信息，從而更深層次地解釋與建構化學史的價值與意義，以促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。在教師的引導下，學生除了掌握與理解核心知識，還學習了如何挖掘與提煉化學史中所隱含的思想、方法、思維和價值觀，有利于進一步凝練成學生自身的核心素養(yǎng)。以“氧氣的發(fā)現(xiàn)史”為例，可以幫助學生發(fā)展以下素養(yǎng)：第一，探究精神。探究精神是化學學科所承載的一種重要科學素養(yǎng)，通過化學家身上的這種精神激勵，促進學生的探究性學習。在氧氣的發(fā)現(xiàn)史上，舍勒、普利斯特里與拉瓦錫都依靠嚴謹執(zhí)著的探究精神進行了反復實驗，為氧氣的發(fā)現(xiàn)都做出了貢獻。第二，保持對原生態(tài)生活的敏銳問題意識。三位化學家的研究都來源于對現(xiàn)實生活普遍現(xiàn)象的觀察，在問題的指引下進行探究，例如舍勒提出了鐵匠煉鐵時，用風箱鼓進空氣，火會燒得更旺。為什么會產生這種現(xiàn)象呢？通過這些原生態(tài)問題有利于產生科學研究驅動力。第三，批判性思維。鼓勵學生對已有定論提出質疑、有自己的想法，是一種重要的科學素養(yǎng)。舍勒和普利斯特里雖然制出了氧氣，但是他們對“燃素說”深信不疑，拉瓦錫通過定量的研究方法，不受“燃素說”的束縛，敢于批判與挑戰(zhàn)，最終真正揭開了氧氣的面紗。第四，辯證性思維。任何發(fā)現(xiàn)都有兩面性，判斷不能過于絕對化，需要用動態(tài)、多維的眼光看待事物，這是科學素養(yǎng)的重要內容之一。雖然“燃素說”是錯誤的，但是它推動了化學史車輪的前進，因此不能全盤否定其價值，同樣舍勒和普利斯特里對氧氣的發(fā)現(xiàn)都做出了貢獻，庫恩提到歸屬于某一時刻總是不可能的，而歸屬于某一個人也往往難以做到[9]，因此不能絕對地做出“拉瓦錫發(fā)現(xiàn)了氧氣”這一結論。

三、將化學史的內容納入評價體系，保障化學史的落地

評價起著監(jiān)測和導航的作用，需要將化學史的內容納入評價中，以保障化學史的落地和價值的發(fā)揮。但在傳統(tǒng)教學與評價實踐中，普遍存在著將知識與技能作為評價的主要目標，情感態(tài)度與價值觀受到忽視。因此，實踐中一般很少將化學史納入到評價體系中，或者在涉及化學史的評價時，往往只關注那些具有結論性的知識和技能，而對化學史所內涵的思想、方法、情感態(tài)度等這些對人的成長具有持久性、深刻性的價值卻忽視了。在評價時需要將化學史融入進來，從而有效地促進學生素養(yǎng)的發(fā)展。

將化學史內容納入評價體系時，要采取多種評價策略相結合的方式，對學生進行全面評價，從而保障化學史價值的發(fā)揮。比如，課堂觀察和對話，可以評價學生基于化學史的實驗及解釋能力。以化學史為依據進行實驗設計與操作時，去評價學生觀察、描述和分析實驗現(xiàn)象的能力，并評價學生的科學態(tài)度與合作能力;還可以展開與學生的對話與交流，深入了解學生的知識結構以及對化學史的理解和態(tài)度的變化等等。又如，紙筆測驗。可以借鑒PISA（Programme for International Student Assessment）等國際性學生評估項目，利用開放性測驗，除了將知識納入進來，還要將思想、方法、思維和情感態(tài)度融合進來，從而評價學生分析與解決問題的高階思維能力以及學生的興趣與責任感等。再如，檔案袋評價，可以有效、真實地記錄學生的成長過程。依據化學史進行的實驗設計和驗證過程產生的資料也可以采用檔案袋的評價方式，包含學生自己對化學史的解釋與觀念的建構、實驗設計與操作等生成性的資料，也可以將觀念的認知和情感的變化記錄下來，為學生的自我反思和成長提供了機會。

總之，將化學史融入教學時，需要厘清化學史的功能，深入挖掘化學史所隱藏的深層價值與意義，通過多元化的評價方式來保障化學史對學生發(fā)展的促進作用。

參考文獻

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[8] Russell，T..What History of Science，How Much，and Why？ [J].Science Education，1981，65（01）.

[9] 托馬斯.庫恩.科學革命的結構[M].金吾倫，胡新和，譯.北京：北京大學出版社，2012.

【責任編輯? 郭振玲】