一 綜合素質與化學史教育
新一輪的化學基礎教育課程改革,把提高學生的綜合素質作為主旨或宗旨。所謂綜合素質,國際上公認的內涵包括三個方面的內容:(1)對于科學知識達到基本了解的程度;(2)對于科學過程和科學方法達到基本了解的程度;(3)對于科學技術對社會與個人的影響達到基本了解的程度。初中化學課程標準的基本理念之一是“使學生初步了解化學對人類文明發展的巨大貢獻,認識化學在實現人與自然和諧共處,促進人類和社會可持續發展中的地位和作用,相信化學為實現人類更美好的未來將繼續發揮它的重大作用”;高中化學課程標準的基本理念之一是“結合人類探索物質及其變化的歷史與化學科學發展的趨勢,引導學生進一步學習化學的基本原理和基本方法,形成科學的世界觀”。這都表明,新一輪的化學基礎教育課程改革相當重視化學史教育。化學史既包括發現的化學知識,發現知識的科學方法,更包括化學家為之奮斗的忘我精神、堅忍不拔的創新過程,這些無一不與發展學生的綜合素質有關。化學史教育對中學生綜合素質的提高具有重要的作用和意義。
二 化學史教育與中學生綜合素質的提高
1 化學史教育有助于激發學生的學習興趣
學習興趣是認知的前提,故認知興趣是中學生綜合素質的組成部分。一個不喜歡學習的人,何談具有較高的綜合素質。化學史有利于激發學生的化學學習興趣,這是因為:(1)化學史就是一部化學實驗史,化學實驗可以激發和發展學生的直覺興趣、操作興趣、探求原因興趣和概括性的認識興趣。(2)化學史是一部發現史,可以激發學生的探究興趣、激勵學生獻身科學事業的動機。在化學教學中講授化學概念、定律、原理、理論等時,可結合化學史料進行,如講阿佛伽德羅常數,元素周期律和元素周期表時,可以介紹這些成果產生、形成、發展的歷史背景。這樣就會極大地激勵學生學習化學的興趣和動機,這樣的知識也更有利于學生的理解和記憶,有利于學生對知識的意義建構。
2 化學史教育有助于培養和提高學生的科學精神、科學方法和基本的科學探究能力
新課程改革的主旨是要提高全體學生的綜合素質,其中過程與方法是新化學課程目標三個維度之一。這就要求通過科學過程培養和提高學生的科學精神、科學方法、科學態度和基本的科學探究能力。化學史有利于學生這方面培養。通過化學史教育,學生可以模仿化學家的研究方法,重復化學家曾經經歷的成功的研究途徑和采用的科學方法,在老師的引導下,進行科學探究活動。如在空氣組成的教學中,介紹拉瓦錫發現空氣組成的實驗,并引導學生通過紅磷燃燒來測定空氣中氧氣的含量,以此來訓練學生的科學方法和科學探究技能、發展科學探究能力。通過化學史教育,學生可以從化學家的身上學習他們敢于質疑、勇于探究,為科學事業執著追求的科學精神。如拉瓦錫通過實驗質疑并否定“燃素說”,建立氧化學說的史實;居里夫人花費幾年時間從兩噸鈾的廢礦渣中分離0.1克放射性元素鐳的化合物等。這些史實無疑有利于學生的科學精神、科學態度培養。
3 化學史教育有助于培養學生的社會責任感
情感態度與價值觀是學生綜合素質的重要組成部分,而培養學生的社會責任感就包含在情感態度價值觀這個新課程目標之中。化學史是一部科學發展史,展現了化學在人類文明進程中所起的作用。但科學技術又是一把雙刃劍,如聚苯乙烯餐飲用具的使用給人們的生活帶來了很大的方便,但形成了“白色污染”,因為用后的聚苯乙烯塑料用品很難處理,且長期不降解,對環境產生了危害,2000年國家禁止生產聚苯乙烯餐具;又如電冰箱中使用制冷劑氟利昂,可以對食物起保鮮作用,給生活帶來方便,但大量使用和排放氟利昂對臭氧層有破壞作用,一旦破壞了臭氧層這個“保護神”,就會危及地球人類及動植物。可見化學科技的發展對人類社會起積極的一面,但也存在負面影響。所以通過化學史教育,一方面可以使學生充分了解化學及相關技術所造成的危害的種類、表現的特征與特點及防治辦法,保護自然、保護環境、珍惜資源;另一方面可以提高學生對化學與技術、社會、環境等關系的認識,讓學生關注與化學有關的社會熱點問題,增強學生為人類文明和社會進步而努力學習化學的責任感和使命感,增強科學研究與科學教育的社會責任感,讓學生進一步認識科學、技術、社會的互相關系,形成可持續發展的思想。
4 化學史教育有助于培養學生的愛國主義精神
愛國主義是千百年來鞏固起來的對自己祖國的一種最深厚的感情,愛國主義是綜合素質的組成部分,假如一個人光有很高的學問、很強的辦事能力,而沒有愛國主義精神,能說他具有高的綜合素質嗎?顯然不能。化學史中就有許多有關愛國主義的素材,有利于學生養成熱愛家鄉、熱愛祖國的崇高思想,有利于使學生樹立正確的人生觀、價值觀,形成關心自然、關心社會、愛護環境、珍惜資源、尊重別人、合作共事等科學倫理和道德觀念,從而進一步提高學生的綜合素質。如講授蛋白質時,可向學生介紹我國科學家在1965年9月17日,首次用人工的方法合成結晶牛胰島素獲得了成功,它是世界上第一個人合成的蛋白質;在1981年11月20日,我國科學家在世界上首次用人工方法合成了在化學結構上與生物活性上跟天然分子相同的一種核糖核酸,酵母丙氨酸核糖核酸,這些重大科研成果,都已被世界公認是領先的,在國際上為祖國爭得了榮譽。我國著名化學家侯得榜,發明聯合制堿法,比索爾維法優越,并克服了索爾維法中廢液、廢渣造成的環境污染的缺點,被世界各國采用,為純堿和氮肥工業技術的發展作出了杰出的貢獻。他在別人巨資收買其技術的情況下,把成果公布于眾,表現了一個科學家無私的胸懷。他熱愛祖國,逝世前把自己最珍貴的藏書獻給國家,留給后人。這些史實都可以培養學生的愛國主義精神和社會責任感,激發學生對偉大祖國的熱愛,激勵學生振興中華的信心和決心。
三 化學史教育的實施策略
1 觀念上,樹立化學史教育的應有地位
傳統的化學教學,只注重傳授化學基礎知識和基本技能,化學史教育未受到重視;而新一輪的化學基礎教育課程改革,堅持以人為本的理念,更注重發展學生的“適應終身學習和適應終身發展的基礎知識、基本技能和方法”,同時培養學生的情感態度價值觀,而化學史教育對實現這些課程目標和提高學生綜合素質有重要的作用和意義。初中和高中化學課程基本理念中都要求重視化學史教育,實踐也表明化學史教育對提高學生綜合素質起到了重要作用,所以要在觀念上樹立化學史教育的重要地位。
2 內容上,緊扣教材內容和綜合素質的要求選材
鑒于化學史的內容很多,且有很多有關的知識按學生的現有知識水平無法接受和理解,所以選材要注意:(1)從學生的現有知識水平出發,把握住化學史內容的深廣度;(2)可從教科書或有關資料上選有代表性的化學史料。所選史料要有利于激發學生的學習動機、興趣、愛好;有利于學生對“適應終身學習和終身發展的基礎知識、基本技能和方法”的意義建構;有利于學生主動感悟化學家做科學的過程從而培養學生務實求真的科學態度,勇于創新的科學精神及基本的科學方法、科學探究能力和實踐能力;有利于培養學生辯證唯物史觀和形成正確的人生觀、價值觀;有利于認識科學與技術、社會的關系,初步形成關心自然、愛護環境、珍惜資源的可持續發展的觀點。如在硝酸節“王水”的教學中,引入玻爾巧藏諾貝爾獎章的史實。以此來提升學生的愛國主義精神和認識“王水”的強氧化性及其組成。這樣精選的化學史料就緊扣了教材內容和綜合素質的要求,利于學生的發展。
3 方法上,教師介紹與學生自學、討論相結合
如在學習“元素周期表”時,教師可以簡要介紹門捷列夫編制的、反映元素性質規律的周期表及其他根據周期表預言的未知元素的性質,然后要求學生帶著如下問題,自學“元素周期律的發現”史,并相互討論:(1)門捷列夫的周期表是如何編制的?是在什么樣的背景下編制的?(2)如果是我,我會這樣想嗎?這樣一方面為周期表的學習打下了良好基礎,另一方面通過這一史實,讓學生學習和訓練了思維方法和科學方法。
4 時間上,課內和課外相結合
(1)課內,針對教學內容,因勢利導穿插相關化學史內容。如在“有機物”概念的教學中,引入有機化合物認識簡史,介紹1828年德國化學家維勒首次用無機物氰酸銨(NH4CNO)合成有機物尿素,開辟了無機物合成有機物實驗的新天地。以此引導學生認識有機物概念的發展過程,正確認識有機物的定義。(2)課外,結合教學內容,成立化學史興趣小組進行專題考察、資料查閱等,如講物質結構與性質時,課外引導學生查閱惰性氣體發現史、道爾頓的原子學說、玻爾的原子結構理論等,以此使學生了解科學知識發現的背景和過程。
5 形式上,多種教學媒體相結合
可以運用講解、影視、實物、圖片等多媒體形式,如在講元素周期律時,可以采用投影展示門捷列夫的頭像來導課,簡要介紹門捷列夫勤奮學習、不斷探索及在前人的基礎上發現元素周期律。
參考文獻
[1]王祖浩,全日制義務教育化學課程標準(實驗稿)解讀[M]湖北教育出版社,2002
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