化學(xué)史與化學(xué)教學(xué)

董孝宇　史云晶

摘 要：化學(xué)是在一定歷史條件下形成的以實驗為基礎(chǔ)的課程。在化學(xué)的教學(xué)中引入化學(xué)歷史的介紹，可以培養(yǎng)學(xué)生對課程的興趣，開闊學(xué)生視野，增強學(xué)生的動手和動腦的能力。將化學(xué)歷史引入化學(xué)教學(xué)，主要的積極的作用有：1、掌握化學(xué)歷史發(fā)展的脈絡(luò)，培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展觀；2、技術(shù)革新帶來化學(xué)發(fā)展，促進學(xué)生掌握科學(xué)方法；3、化學(xué)科學(xué)成果的獲得是精神和意志轉(zhuǎn)化，增強學(xué)生的探索精神和堅強意志。

關(guān)鍵詞：化學(xué)史，化學(xué)教學(xué)，全面發(fā)展

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）15-005-01

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，化學(xué)作為新世紀(jì)的中心學(xué)科在生命科學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。作為一門實踐性和應(yīng)用性較強的專業(yè)，化學(xué)教學(xué)傳遞給學(xué)生科學(xué)思維方法和實驗技術(shù)。無論是科學(xué)思維方法和科學(xué)實驗技術(shù)都是在一定的歷史條件下形成。每個技術(shù)和方法都有其形成的歷史，發(fā)展的過程。如果將化學(xué)的歷史引入到化學(xué)教學(xué)過程中，可以培養(yǎng)學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)、自主創(chuàng)新，進一步加強創(chuàng)新思維和技能訓(xùn)練，極大地激勵了他們的探索精神和創(chuàng)造熱情。將化學(xué)歷史引入化學(xué)教學(xué)中，主要的積極的作用有：1、掌握化學(xué)歷史發(fā)展的脈絡(luò)，培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展觀；2、技術(shù)革新帶來化學(xué)發(fā)展，促進學(xué)生掌握科學(xué)方法；3、化學(xué)科學(xué)成果的獲得是精神和意志轉(zhuǎn)化，增強學(xué)生的探索精神和堅強意志。

一、掌握化學(xué)歷史發(fā)展的脈絡(luò)，培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展觀

任何事物都有其形成和發(fā)展的歷程，化學(xué)也同樣有其發(fā)展歷史軌跡。它就像一個地圖，每個思想的提出，每個技術(shù)的發(fā)明，就像地圖上標(biāo)示著每個站點。我們在化學(xué)教學(xué)中引入化學(xué)歷史的教學(xué)，就能夠是學(xué)生在這個化學(xué)的國度中游弋而不會迷失方向，可以掌握化學(xué)歷史發(fā)展的脈絡(luò)，培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展觀。

例如原子結(jié)構(gòu)模型經(jīng)歷了五個時期：1、道爾頓實心球模型；2、湯姆生棗糕模型；3、盧瑟福行星模型；4、玻爾量子化軌道；5、現(xiàn)代電子云模型。

第一個階段是道爾頓實心球模型。它系統(tǒng)地總結(jié)了模糊原子論和基本微粒說。1803年道爾頓開創(chuàng)性地提出了實心小球原子模型，從而原子理論成為一套系統(tǒng)的，并完整的理論。第二個階段是湯姆生棗糕模型。湯姆生利用電場和磁場的疊加證明了原子中電子的存在，并測定了電子的核質(zhì)比。他提出原子是一個帶正電荷的球，電子鑲嵌在里面，原子好似一塊“葡萄干布丁”。第三個階段是盧瑟福行星模型。盧瑟福是湯姆生的學(xué)生，存在一脈相承的關(guān)系。盧瑟福通過α粒子轟擊金箔實驗發(fā)現(xiàn)原子的大部分體積是空的，在此基礎(chǔ)上提出了行星模型：在原子的中心有一個很小的原子核，帶負(fù)電的電子在核空間進行繞核運動。第四個階段是玻爾量子化軌道模型。在氫原子光譜分離譜線的實驗基礎(chǔ)上提出了再行星模型修正的玻爾模型。電子不是隨意占據(jù)在原子核的周圍，而是在固定的層面上運動，當(dāng)電子從一個層面躍遷到另一個層面時，原子便吸收或釋放能量，吸收或釋放能量就形成了光譜。量子論的發(fā)展過程中，德國物理學(xué)家海森堡提出的著名的測不準(zhǔn)原理才是原子的結(jié)構(gòu)模型到了第五個階段現(xiàn)代電子云模型。

通過原子結(jié)構(gòu)模型不斷發(fā)展的過程可以看出其中的發(fā)展的脈絡(luò)，這是一套整體且全面的知識，而非支離破碎的知識點。

二、技術(shù)革新帶來化學(xué)發(fā)展，促進學(xué)生掌握科學(xué)方法

“授之以魚不如授之以漁”這句古語告訴我們方法重要性。化學(xué)作為一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，方法的傳授顯的尤為重要。牛頓提出來萬有引力，但是由于引力常數(shù)無法測定，所以萬有引力公式的不到證明和應(yīng)用。但是卡文迪許利用扭秤天平創(chuàng)造性的解決了這個難題。他將兩個質(zhì)量相同的鉛球分別放在扭秤的兩端，扭秤中間用一根韌性很好的鋼絲系在支架上，鋼絲上裝有鏡片。用準(zhǔn)直的細(xì)光束照射鏡片，標(biāo)記下此時細(xì)光束反射所在的點。用兩個質(zhì)量相同的鉛球同時分別吸引扭秤上的兩個鉛球，在萬有引力作用下，扭秤微微偏轉(zhuǎn)，細(xì)光束的反射點卻移動了較大的距離，從而成功地測出了引力常量的數(shù)值，證明了萬有引力定律。卡文迪許解決問題的思路是：將不易觀察的微小變化量，轉(zhuǎn)化為容易觀察的顯著變化量，再根據(jù)顯著變化量與微小量的關(guān)系算出微小的變化量。

三、化學(xué)科學(xué)成果的獲得是精神和意志轉(zhuǎn)化，增強學(xué)生的探索精神和堅強意志

科學(xué)無捷徑，任何一項科研成果的獲得和知識的獲取都需要千百次的嘗試和努力，居里夫人的故事很好的說明了這一點。

受貝克勒爾發(fā)現(xiàn)不明射線的啟發(fā)，居里夫人在一間閉塞、潮濕的貯藏室中開始了化學(xué)實驗。繁重而又艱巨的普查后，她發(fā)現(xiàn)了釷的化合物也能發(fā)出射線。對此她提出了放射性物質(zhì)的概念。

她的調(diào)查很快從鹽和氧化物擴展到一切礦物。在研究了大量的材料后，居里夫人發(fā)現(xiàn)一種可能存在于鈾瀝青礦中的未知元素。然而她所不知的是，這種新元素在礦石中的含量只不過百萬分之一。她和丈夫廢寢忘食，夜以繼日地分析礦石。經(jīng)過不懈的努力，1898年7月，他們從礦石中發(fā)現(xiàn)了新元素釙。借此讓學(xué)生堅定他們的意志去努力探索化學(xué)知識。

結(jié)論：化學(xué)的學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生掌握知識，而化學(xué)史的學(xué)習(xí)則給學(xué)生帶來智慧。在化學(xué)教學(xué)中滲透化學(xué)史教育，對培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展觀，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進學(xué)生掌握科學(xué)方法，增強學(xué)生的探索精神和堅強意志，有著不可忽視的作用。

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