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        初中化學(xué)教學(xué)中化學(xué)史的育人價值

        2023-09-11 10:14:47雍琴江蘇省南通市東方中學(xué)
        教書育人 2023年13期
        關(guān)鍵詞:化學(xué)家化學(xué)育人

        雍琴 (江蘇省南通市東方中學(xué))

        初中化學(xué)不僅僅是一門科學(xué)性的學(xué)科,也是一門人文性、審美性的學(xué)科。傅鷹先生認(rèn)為,化學(xué)史不僅能豐富人們的化學(xué)知識,更能啟迪人們的化學(xué)智慧?;瘜W(xué)史是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的重要課程資源與素材。在初中化學(xué)教學(xué)中,教師要充分發(fā)揮化學(xué)式的育人功能,體現(xiàn)化學(xué)史的育人價值。借助于化學(xué)史,教師不僅可以引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)化學(xué)知識、提升化學(xué)技能,更重要的是可以滲透、融入化學(xué)思想、化學(xué)文化與精神。那么,化學(xué)史的育人價值體現(xiàn)在哪里呢?教師又如何運(yùn)用化學(xué)史實施化學(xué)教學(xué)呢?

        一、化學(xué)史育人價值的具體體現(xiàn)

        傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué),往往將“化學(xué)史”作為故事性、趣味性的資料嵌入到化學(xué)課堂之中。這樣的化學(xué)史教學(xué),不能充分發(fā)掘、彰顯化學(xué)史的育人價值?;瘜W(xué)史的育人價值是豐富的、立體性、全方位、多角度的?;瘜W(xué)史不僅具有智育的價值,而且還具有美育、德育的價值。研究化學(xué)史、利用化學(xué)史進(jìn)行化學(xué)教學(xué),首當(dāng)其沖就應(yīng)當(dāng)發(fā)掘化學(xué)史的多重育人功能,彰顯化學(xué)史的多種育人價值。

        (一)以化啟智

        化學(xué)史不僅僅能促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)化學(xué)知識,更為重要的是能激發(fā)學(xué)生的化學(xué)思維、催生學(xué)生的化學(xué)探究、引發(fā)學(xué)生的化學(xué)想象。在初中化學(xué)教學(xué)中,教師要充分應(yīng)用化學(xué)史知識,去引發(fā)學(xué)生積極的化學(xué)質(zhì)疑,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)批判力。將化學(xué)史知識融入化學(xué)教學(xué)之中,還能培育學(xué)生的辯證性思維,讓學(xué)生學(xué)會用辯證的眼光去審視、考量。教學(xué)人教版“空氣”這一部分內(nèi)容時,筆者引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合拉瓦錫實驗,讓學(xué)生借助于網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行知識查詢,啟迪學(xué)生思考:拉瓦錫是如何知曉空氣體積減少的?拉瓦錫在實驗的過程中為什么選擇汞?通過這樣的問題設(shè)計,結(jié)合化學(xué)史中的化學(xué)實驗,能激發(fā)學(xué)生的化學(xué)思考,引發(fā)學(xué)生的化學(xué)探究,讓學(xué)生掌握相關(guān)的化學(xué)知識,獲得化學(xué)實驗結(jié)果,增長化學(xué)學(xué)習(xí)智慧。

        (二)以化育德

        將化學(xué)史知識融入、滲透到化學(xué)學(xué)科教學(xué)之中,還能“以化育德”?;瘜W(xué)史不僅僅是一門科學(xué)史,也是一門人文史?;瘜W(xué)史中相關(guān)的人文故事、人物故事都能對學(xué)生形成教育?;瘜W(xué)家們探索化學(xué)知識的堅韌不拔的意志,化學(xué)家研究化學(xué)現(xiàn)象的百折不撓的精神,化學(xué)家思考、探究化學(xué)知識的熱情等,都是對學(xué)生進(jìn)行德育的鮮活教材?!翱諝狻币徽n的教學(xué),筆者引入了化學(xué)史,瑞典化學(xué)家舍勒、英國化學(xué)家普利斯特兩個人都很早制得氧氣,并且他們二人都將自己的氧氣發(fā)現(xiàn)告訴了拉瓦錫。但由于二人都盲目信奉“燃素說”,因而都與真理失之交臂。而拉瓦錫則能超越“燃素說”,進(jìn)而能正確闡釋氧化燃燒理論。通過這樣的化學(xué)史的融入,讓學(xué)生深刻認(rèn)識到,化學(xué)學(xué)習(xí)不僅僅需要有化學(xué)實驗,更要有化學(xué)觀念的支撐。同時,讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)發(fā)現(xiàn)都垂青有準(zhǔn)備的人,使其感受到在科學(xué)實驗過程中,大膽質(zhì)疑的精神的重要性。

        (三)以化立美

        應(yīng)用化學(xué)史,不僅僅可以引導(dǎo)學(xué)生追求真理,進(jìn)行思想、觀念的教育,還能讓學(xué)生從化學(xué)史中獲得一種美的感受、體驗。在化學(xué)史中,化學(xué)家在建構(gòu)化學(xué)知識、創(chuàng)造化學(xué)知識的過程中,都會自覺地追尋著“美”。他們會審美,也會立美、創(chuàng)美。不僅僅化學(xué)家建構(gòu)的化學(xué)知識從化學(xué)視角來看是美的,而且化學(xué)家發(fā)現(xiàn)、建構(gòu)、創(chuàng)造化學(xué)知識的過程也是美的。從這個意義上說,化學(xué)史不僅僅具有一種靜態(tài)之美,同時也有一種動態(tài)之美;不僅僅具有一種結(jié)果之美、形態(tài)之美,同時也具有一種過程之美。教學(xué)“物質(zhì)構(gòu)成的奧秘”這一部分內(nèi)容的時候,教師就可以引入化學(xué)史,讓學(xué)生重蹈人類探索微觀世界的原初歷程。引導(dǎo)學(xué)生沿著化學(xué)家的足跡,逐步地打開原子結(jié)構(gòu)大門。在這個過程中,教師要伴隨原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)順序,向?qū)W生呈現(xiàn)微觀世界。如道爾頓發(fā)現(xiàn)原子、湯姆森發(fā)現(xiàn)電子、盧瑟福發(fā)現(xiàn)原子核中的質(zhì)子、波爾的原子模型等。通過這些化學(xué)史知識的鏈接、融入、滲透,不僅僅開闊了學(xué)生的化學(xué)視界,同時還讓學(xué)生領(lǐng)略到原子模型的精妙。

        化學(xué)史不僅僅是對化學(xué)知識的一種記載、記錄,更是一門對人進(jìn)行化學(xué)美育、德育的重要載體。澳大利亞著名學(xué)者馬修斯指出,將化學(xué)史融入化學(xué)教學(xué)之中能讓化學(xué)教學(xué)更加地人性化?;瘜W(xué)歷史長河中的知識十分豐富,對學(xué)生進(jìn)行化學(xué)史教育,能豐盈學(xué)生的化學(xué)精神、潤澤學(xué)生的化學(xué)生命。

        二、用什么體現(xiàn)化學(xué)史的育人價值

        鏈接、滲透、融入化學(xué)史,可以有多種方式。在初中化學(xué)教學(xué)中,可以借助于化學(xué)史中的經(jīng)典故事來育人;可以借助于化學(xué)史中的實驗來育人;還可以借助于化學(xué)史中的相關(guān)知識的研究歷程來育人。作為教師,要充分地借助于化學(xué)史來激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)積極性,發(fā)掘?qū)W生的化學(xué)學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性。通過化學(xué)史,開闊學(xué)生的化學(xué)視野,增強(qiáng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)能力,健全學(xué)生的化學(xué)人格品格。

        (一)化學(xué)故事

        化學(xué)歷史中有大量的化學(xué)故事,這些故事不僅僅能激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣,而且能啟迪學(xué)生的化學(xué)思維、催生學(xué)生的化學(xué)探究,能培育學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)?;瘜W(xué)故事不僅僅是故事,也承載著化學(xué)學(xué)習(xí)的智慧。借助于化學(xué)故事,不僅僅能培育學(xué)生的人文精神,而且能促進(jìn)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí),讓學(xué)生學(xué)會化學(xué)學(xué)習(xí)。教學(xué)“溶液酸堿性的檢驗”這一部分內(nèi)容時,筆者就給學(xué)生講述了一則化學(xué)故事:波義爾是偉大的化學(xué)家。波義爾發(fā)現(xiàn)很多的化學(xué)家(當(dāng)然也包括他自己)和工人、農(nóng)民等為了把握溶液的酸堿性,經(jīng)常用舌尖去觸碰一下。由此,很多人患上了口腔類的疾病。為此,波義爾下定決心,一定要找到一種能判別溶液酸堿性的簡易操作方法。于是,波義爾進(jìn)行了大量的思考、實驗。果然,功夫不負(fù)有心人,機(jī)會總是垂青有準(zhǔn)備的人。波義耳在一次做化學(xué)實驗的時候,一不小心將鹽酸飛濺到鮮花上。波義爾為了將花朵上的酸沫洗掉,他用水沖了一下。竟然發(fā)現(xiàn)了原來的紫羅蘭花朵的顏色變成了紅色。于是,波義爾找來了紫羅蘭,將之放進(jìn)了一些稀酸的溶液之中,果然,紫羅蘭都變成了紅色。這樣的發(fā)現(xiàn),催生了酸的指示劑的誕生。在聆聽故事的過程中,學(xué)生悄然地受到了德育。

        (二)化學(xué)實驗

        化學(xué)實驗是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)史、感受體驗化學(xué)史的重要方式?;瘜W(xué)史中有許多經(jīng)典的實驗。在化學(xué)教學(xué)中,教師可以充分利用、借鑒化學(xué)史中的經(jīng)典實驗,引導(dǎo)學(xué)生重蹈人類探索化學(xué)知識的實驗過程,讓學(xué)生經(jīng)歷人類探索化學(xué)知識的關(guān)鍵步子??梢哉f,人類化學(xué)知識的獲得、化學(xué)認(rèn)識的深化,每一步都離不開化學(xué)實驗。因此,借助于化學(xué)實驗育人,能有效發(fā)掘?qū)W生的化學(xué)認(rèn)知、探究潛質(zhì)。教學(xué)“質(zhì)量守恒定律”這一部分內(nèi)容時,筆者先運(yùn)用多媒體課件向?qū)W生呈現(xiàn)了化學(xué)史上的一些經(jīng)典實驗。比如俄國的羅蒙諾索夫、法國的拉瓦錫等化學(xué)家將化學(xué)實驗放置在密封的容器中進(jìn)行,結(jié)果發(fā)現(xiàn)容器和容器中的物質(zhì)總質(zhì)量在化學(xué)前后沒有發(fā)生變化。而在羅蒙諾索夫和拉瓦錫時代,實驗器材、工具以及實驗室都是非常簡陋的,它們不能滿足精準(zhǔn)性的實驗需求、要求等。為此,到了1908 年,由德國著名的化學(xué)家廊道爾以及英國著名的化學(xué)家曼萊等人都對化學(xué)實驗工具、器材、容器等作了改進(jìn),從而讓精確度大大提升,物質(zhì)反應(yīng)前后的質(zhì)量差竟然小于0.0001克。這種化學(xué)史上相關(guān)的化學(xué)實驗,能激發(fā)學(xué)生的實驗興趣,引導(dǎo)學(xué)生深度的化學(xué)實驗探究。

        (三)化學(xué)脈絡(luò)

        化學(xué)史中的相關(guān)的化學(xué)知識不同于教材,它不是碎片式、斷裂式的,而是整體的、系統(tǒng)的。在初中化學(xué)教學(xué)中,教師要充分應(yīng)用化學(xué)史中的“知識脈絡(luò)”“知識線索”“知識群”等進(jìn)行化學(xué)教學(xué),讓學(xué)生認(rèn)識、了解到化學(xué)知識的來龍去脈、前世今生。在教學(xué)“元素周期表”這一部分內(nèi)容時,很多學(xué)生都知道著名化學(xué)家門捷列夫的杰出貢獻(xiàn)。但筆者補(bǔ)充了在門捷列夫之前許多化學(xué)家對元素周期現(xiàn)象的貢獻(xiàn);補(bǔ)充了在門捷列夫之后,許多化學(xué)家對門捷列夫所建構(gòu)的元素周期表中的空白的證實;補(bǔ)充了著名化學(xué)家拉姆斯發(fā)現(xiàn)稀有氣體,從而能夠讓元素周期表更加地完整;補(bǔ)充了湯姆森、盧瑟福、波爾等人對原子結(jié)構(gòu)、原子核、電子、核電荷數(shù)等的發(fā)現(xiàn),從而對門捷列夫的元素周期表的不斷改進(jìn)、完善,等等。如此,學(xué)生就能感受、體驗到一個化學(xué)知識的真正完整的建構(gòu)是不容易的,是需要經(jīng)歷漫長的發(fā)現(xiàn)、建構(gòu)與不斷發(fā)展的過程的。通過對化學(xué)知識發(fā)展脈絡(luò)的補(bǔ)充,能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕瘜W(xué)學(xué)習(xí)、研究態(tài)度。

        在初中化學(xué)教學(xué)中融入化學(xué)史,一方面要深入研究化學(xué)史;另一方面要把握學(xué)生的具體學(xué)情,要遵循學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)的認(rèn)知心理規(guī)律,從而讓化學(xué)史能更好地走近學(xué)生、走入學(xué)生的心靈。融入化學(xué)史,不僅僅是“為了化學(xué)而歷史”,更是“為了教育而歷史”。融入化學(xué)史,不僅僅是將化學(xué)史中的相關(guān)史實呈現(xiàn)出來,更是為了激發(fā)學(xué)生的化學(xué)思考、引導(dǎo)學(xué)生的化學(xué)探究,濡染學(xué)生的化學(xué)品格。

        三、怎樣體現(xiàn)化學(xué)史的育人價值

        化學(xué)史是人類的寶貴的精神資源,也是提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)力、發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)的生動素材。在初中化學(xué)教學(xué)中,教師要應(yīng)用好化學(xué)史,充分體現(xiàn)化學(xué)史的育人價值。通過化學(xué)史的應(yīng)用,完善化學(xué)教學(xué)功能。一般來說,初中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用化學(xué)史,有三種基本的應(yīng)用方式,就是鏈接式的應(yīng)用、再現(xiàn)式的應(yīng)用和融入式的應(yīng)用等。作為教師,要尊重化學(xué)史、正視化學(xué)史、發(fā)掘化學(xué)史、應(yīng)用化學(xué)史,讓化學(xué)史走進(jìn)化學(xué)教學(xué)成為一種理性自覺。

        (一)鏈接式的應(yīng)用

        鏈接式應(yīng)用化學(xué)史是一種最為基本的方式,也是一種最為直接的方式。在化學(xué)教學(xué)的某一個環(huán)節(jié),或者某一個知識點上,直接鏈接或者超鏈接化學(xué)史,能豐富學(xué)生的化學(xué)認(rèn)知。教學(xué)“稀有氣體”這一部分內(nèi)容時,筆者就借助于多媒體課件鏈接了化學(xué)家拉姆塞發(fā)現(xiàn)稀有氣體并給氖氣命名的故事。拉姆塞當(dāng)年發(fā)現(xiàn)氖氣這種稀有的氣體具有美麗的光譜。不僅僅拉姆塞感到很興奮,就連他的兒子也感到非常新奇。于是,在他的兒子建議下,拉姆塞用希臘文“neve”(新奇),來指稱氖氣這種稀有性的氣體。而這個稱呼后來被翻譯成中文也就是“氖氣”。通過鏈接化學(xué)史知識,不僅僅能讓學(xué)生認(rèn)識、了解到相關(guān)的化學(xué)知識、化學(xué)符號的來歷,更激發(fā)了學(xué)生進(jìn)一步研究化學(xué)知識、化學(xué)現(xiàn)象的興趣。鏈接式的應(yīng)用,能將學(xué)生帶入到美好的化學(xué)學(xué)習(xí)之中。

        (二)再現(xiàn)式的應(yīng)用

        再現(xiàn)式的化學(xué)史知識應(yīng)用也是一種較為常見的方式。所謂的“再現(xiàn)”,也就是將人類探索相關(guān)化學(xué)知識的過程呈現(xiàn)出來,豐富學(xué)生的感知、深化學(xué)生的理解。在初中化學(xué)教學(xué)中,教師要找準(zhǔn)多個切入點,多角度地發(fā)掘、體現(xiàn)化學(xué)史的教學(xué)價值。教學(xué)“水的組成”這一部分內(nèi)容時,筆者就借助于多媒體課件,再現(xiàn)了人類認(rèn)識水、探索水的一個漫長的過程。從古希臘泰勒斯的“水是組成一切的元素”到亞里士多德的“水、火、土、氣、以太構(gòu)成世界外物”,再到我國的“五行學(xué)說”等,學(xué)生能感知到人類社會初對水的直觀認(rèn)知。在此基礎(chǔ)上,多媒體呈現(xiàn)了化學(xué)史上的三個經(jīng)典性的實驗:一是普里斯特將“易燃空氣(氫氣)”和空氣混裝入干冷玻璃瓶中,然后用電火花引爆,結(jié)果發(fā)現(xiàn)干冷的玻璃上面有水珠;二是著名的卡文迪許用“易燃空氣(氫氣)”和純氧重復(fù)了這一實驗,結(jié)果實驗現(xiàn)象相同,還是干冷的玻璃上面有水珠;三是拉瓦錫將一根紅熱的槍管通入水蒸氣,結(jié)果得到了“易燃空氣(氫氣)”,從而最終發(fā)現(xiàn)了“水”并不是一種元素,而僅僅是氫和氧的化合物。這樣的一種化學(xué)史再現(xiàn),能讓學(xué)生感受到化學(xué)知識的來之不易,是化學(xué)家接續(xù)奮斗、接續(xù)研究的成果?;瘜W(xué)史的再現(xiàn),能進(jìn)一步鞏固學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)信心。

        (三)融入式的應(yīng)用

        融入式應(yīng)用化學(xué)史是一種較為隱性的應(yīng)用。所謂“融入式”,就是借助于化學(xué)史中的相關(guān)化學(xué)實驗方法、思想等展開化學(xué)實驗。融入式應(yīng)用數(shù)學(xué)史,和鏈接式、再現(xiàn)式應(yīng)用數(shù)學(xué)史的方式、策略是不同的,它是一種隱性的、無形的數(shù)學(xué)史應(yīng)用。主要就是要讓學(xué)生經(jīng)歷化學(xué)史中化學(xué)知識的思維歷程、探索歷程等。教學(xué)“原子模型”這一部分內(nèi)容時,教師就可以引導(dǎo)學(xué)生大膽地猜測、建構(gòu)原子模型。循著化學(xué)史中的“棗糕模型”“核式結(jié)構(gòu)模型”“量子化模型”“電子云模型”等,能讓學(xué)生感受、體驗到原子模型的越來越精準(zhǔn)、越來越合理、越來越科學(xué)。通過融入式應(yīng)用,讓學(xué)生認(rèn)識到“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”“否定之否定”等的相關(guān)的思想。在化學(xué)史的融入式教學(xué)中,盡管學(xué)生的思路、探究過程不一定完全重蹈人類探索化學(xué)知識的步子,但卻也有人類探索化學(xué)知識、合理化、科學(xué)化的影子。對于學(xué)生的大膽猜想,教師應(yīng)當(dāng)尊重、呵護(hù)、鼓勵。

        “生物重演理論”啟示人們,化學(xué)史是初中化學(xué)教學(xué)的指南。在初中化學(xué)教學(xué)中,教師要恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用化學(xué)史。通過化學(xué)史,直觀化學(xué)知識的發(fā)生、發(fā)展歷程,直觀化學(xué)知識探索過程中的困惑、障礙。應(yīng)用化學(xué)史,既可以顯性地鏈接,也可以隱性地滲透、融入。通過融入、滲透化學(xué)史,不僅僅能讓學(xué)生捕捉到化學(xué)知識的生長歷程,而且能讓學(xué)生把握到化學(xué)知識的本質(zhì)、關(guān)聯(lián)。借助于化學(xué)史,能提升學(xué)生整體性的化學(xué)學(xué)習(xí)效能。

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