化學教學中融入化學史教育培養學生的科學素養和人文素養

【摘要】本文從化學教學與化學史，化學史教育與科學素養的培養，化學史教育的方法和策略，化學史教育的方法和途徑四個方面探討了在化學教育中融入化學史教育的問題，得出化學史教育有助于化學教學，有助于培養學生的科學素養，化學教學中融入化學史應考慮“科學建構主義哲學觀的統領作用”、“認知學習心理學的指導作用”及“科學認識論的指導作用”。

【關鍵詞】化學；教學；高等教育

【中圖分類號】G640【文獻標識碼】B【文章編號】1005-1074(2008)10-0106-01

化學史是從縱向來考察化學發生、發展的過程及其規律的；其中蘊藏著許多重要的化學知識、技能和方法，及化學家深邃的思想、挫折中奮斗拼搏的毅力和為理想而甘于奉獻的精神風貌等人文內涵。 近年來，隨著素質教育的開展，化學史融入到中學化學教學之中，漸漸受到國內化學教育的重視。本文基于文獻的探討，結合素質教育的新理念，提出“中學化學教學中融入化學史的理論與實踐研究”這一課題，意在引導學生探索化學知識產生的歷史根源，置身于其中的情境來學習化學；通過顯示化學理論的形成有一個不斷探究、深化和修改的過程，讓學生更好地理解科學的本質，并有助于學生在動態的學習過程中，形成自身的科學素養和人文素養。

1化學史與化學教學

融入化學史有助于“有效地教學”。在我國新一輪的基礎教育改革中實施全面的素質教育成為中心理念。新頒布的義務教育和高中《化學課程標準》更強調要“以提高學生的科學素養為主旨”。而實施科學素養教育必須采取多種途徑。而重視科學史教育就是一條重要的途徑。例如，美國的《國家科學教育標準》就指出：有效的教學是科學教育的核心，并把認識科學史和科學的性質作為科學課程的內容標準之一，要求從不同的歷史和文化視角認識科學探究和科學的本質。我國著名化學家傅鷹曾言：化學可以給人以知識，化學史卻可以給人以智慧。因此，在中學化學教學中培養和提高學生的科學素養，融入化學史是一條重要的途徑，也是實施化學教學的有效措施。有效的教學，就是讓學生通過體驗化學知識形成的過程，對化學知識產生興趣，領悟化學知識的本質，從而提高解決問題的能力。化學教學中，要做“有效的教學”，就不能只教靜態的書本知識，可以根據學生的實際，結合新的課程標準和化學教材，有選擇地把人類幾千年來的化學史融入其中；引導學生去探究化學知識形成的過程和化學家們成長的足跡，增強求知欲、汲取科學探究思想和精神、培養科學的態度和運用所學知識處理實際問題的能力，讓學生在自主探究化學知識的過程中逐漸形成自身的科學素養和人文素養。

2化學史教育與科學素養培養

在化學教學中融入科學史教育具有重要的意義。因為“科學史是關于科學的形成、產生和發展及其演變規律的反映，是人類認識自然和改造自然的歷史，是人類思想寶庫中一筆十分寶貴而豐富的精神財富，也是科學教育的重要資源。”參照彭蜀晉和林長春合著的《科學教育論》一書中關于科學素養的觀點，化學教學中培養學生的科學素養應當突破以掌握化學知識為中心的觀念，重視化學科學素養與人文素養、信息素養對學生未來發展的影響。簡言之，化學科學素養就是在化學領域里對化學的本質、發展、方法、化學家及其成就在社會發展中的影響等問題有著一個輕松、明確的熟悉感，并內化為個人的相對穩定的品格。人文素養則是一個人受到人類優秀的化學研究成果的熏陶，使之內化為人格、氣質、修養，變成人的相對穩定的內在品格；它是一個人外在的精神風貌和內在精神氣質的綜合表現，一個現代人文明程度的綜合體現。信息素養則是一個人具有為解決所面臨的化學問題能夠確定需要的信息，能檢索、評價和有效地使用所需的信息解決化學信息問題，并能互動性進行信息交流，受到信息文化的熏陶不斷升華而形成的健全人格。因此，在面向學生全面發展的基礎上，培養學生的化學科學素養應體現出以下幾方面的目標：①理解為什么看待化學要有科學的態度；②能分辨化學的成就對社會的貢獻及危害，具有把化學用于為人類造福的責任感；③從化學家的角色體驗過程中養成尊重化學專家的態度；④具有創新意識和收集處理化學方面信息的能力，樹立與他人合作的信心；⑤具有為解決化學問題而應用化學的科學方法的能力。⑥具有科學的品質和情感。可見，要培養學生的化學科學素養，傳統的教學顯然難以擔此重任，中學化學要落實新的培養目標必然要革新教學的觀念，嘗試運用新的教學方法，改革教學的過程。科學教學中曾廣為采用的教學方法有探究教學的方法、問題解決的方法、創造性思維的方法，其中以根據美國學者科南特（Conant）的科學史教育思想而提出的“科學史例法（HOSC法）”影響較大。因此，在化學教學中結合化學學科的特點融入化學史會有助于培養學生的科學觀念、科學態度和科學探究的精神，促進中學化學課程的改革的發展。

3化學史教育的方法和策略

在新的理念支撐下，把化學史融入化學教學中，主要探討的內容有：在教學中，應采取哪些教學基本方法和活動形式？需要建構什么樣的教學模式？融入的化學史內容該如何選擇？教學的效果怎樣？以及對融入化學史這一教學形式進行評價的方法。化學教學中，運用化學史教育的方法和策略時，應當遵循于認知學習心理學中有關學生學習認知心理方面的指導作用。關于兒童的科學認識過程與科學概念的產生、發展過程之間是否有相似性的問題早已引起心理學家的注意。這方面的代表人物是著名心理學家皮亞杰（J.Piaget），其發生認識論的基本假定是：在知識的邏輯和理性的組織進程（化學史）與相應的心理形成過程之間有相似性。很多經驗性研究也證明學生對化學的認識過程會重述化學知識發展過程的某些特征，比如，有研究表明學生對燃燒本質的認識和化學史上的“燃素說”極為相似；更多的研究發現學生對電離的錯誤理解同門捷列夫等著名化學家驚人地雷同。盡管皮亞杰的“假定”還沒有得到完全證實，但有一點可以肯定，即學生常常會對科學概念持有錯誤認識，而這一錯誤認識又常同古代化學家或哲學家的認識極為相似。因此，把化學史融入在化學教學中，有助于學生在動態的學習中，澄清自己的錯誤認識，更好地理解化學知識的本質。

4化學史教育的途徑和過程

探討的重心側重是解決化學教學中融入化學史教育時，中學化學教師和中學生對化學史教育的態度如何？我們進行化學史教育的途徑有哪些？其模式和過程怎樣呢？在教學中，該怎樣來融入化學史的案例探討及教學的開展。化學教學中融入化學史的途徑和過程中，我們應持有科學認識論的觀點。長期以來，化學教學關注的是化學結論，即“是什么的問題”，而不是化學結論的形成條件，即“為什么”或“怎么樣”的問題。即使是強調科學過程，也重在方法或過程步驟的操作上，而對通過科學過程發展學生的認識能力和培養學生的人文素養重視不夠。現代科學探究不但要求學生使用觀察、推理、假設等科學步驟，更重要的用邏輯、想象以及基于證據的思維方式來形成并修正科學解釋、識別和分析各種模型、交流并捍衛自己的科學結論，即從科學認識論的角度讓學生理解化學和化學活動的本質。而化學史顯然也涉及到這方面的問題，比如，（某一）化學問題是怎樣產生的？如何提出這一問題的解決方法？其結論是在什么基礎上形成的？當時及以后有沒有人對這一結論提出異議，等等。總之，在科學認識論的指導下，學生不但能學習化學知識，了解化學和化學活動的本質，還可體驗化學的人文內涵。化學是一門科學，科學需要科學的哲學觀來統領；而化學教學則需要遵循學生認知學習的心理。而注重學生的全面發展，不僅要重視學生對科學知識、方法的掌握，還應關心學生身心健康的發展；對于提高學生素養，顯然不只涉及科學素養，也應涉及人文素養的培養。因此，化學教學中融入化學史，應考慮“科學建構主義哲學觀的統領作用”、“認知學習心理學的指導作用”及“科學認識論的指導作用”。因此我化學教學中融入化學史的教育是必要的也是必須的。

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