試論探究教學中化學學史對高中化學學習的功能

吳曉燕

（江蘇吳江高級中學，江蘇 蘇州 215200）

試論探究教學中化學學史對高中化學學習的功能

吳曉燕

（江蘇吳江高級中學，江蘇 蘇州 215200）

根據探究教學的特點從提出問題、尋找證據、形成解釋、評價解釋等環節，將化學學史融入到高中化學探究教學中，通過化學學史的滲透促進學生探究能力的提高，從而提高學生學習化學的興趣和教學效率。

高中化學；探究教學；化學學史

教育重演論認為：現代學生的學習過程是對人類文化發展過程的一種認知意義上的重演。因此，在高中化學教學中，將化學學史融入探究教學中是非常有必要的。讓學生了解化學學史，了解化學科學探究的方法和過程，這樣更有利于提高學生的學習興趣，提升學生的科學探究能力，深化學生對科學探究本質的認識，從而更好地發揮其教育功能。

一、利用化學學史激發學生學習化學的興趣，提高教學效率

目前的高中化學教學中，學生對化學學習興趣不濃，覺得化學學習比較難。我嘗試在平時的化學教學中適當引入化學學史，激發學生學習化學的興趣，讓學生既能嘗到學習的快樂，又能激發學生對學習的求知和欲望。

例如，在學習苯的結構時，我介紹凱庫勒悟出苯分子的環狀結構的學史：他當時在比利時的根特大學，長期被苯分子的結構所困惑，晝夜苦思冥想。有一天，他想著想著累極了，就睡著了。在夢中，他突然好像看到了6個碳原子連成一條彎曲的蛇，突然，蛇似乎被激怒了，突然一口咬住了尾巴，呈現蛇形的環。他猛然醒悟，急忙整理苯環結構的假說，終于確定了苯的六元環狀結構。

介紹完這段化學學史后，學生興趣盎然，我乘機讓學生思考：德國化學家凱庫勒認為“苯分子的結構中，碳碳間以單、雙鍵交替結合成環狀”的觀點，是否合理呢？于是有學生設計了如下實驗方案：（1）試管中加入2mL苯，滴入2mL酸性高錳酸鉀溶液，振蕩后靜置。（2）試管中加入2mL苯，加入2mL溴水，振蕩后靜置。實驗現象：1）高錳酸鉀溶液不褪色。2）分層，上層橙紅色，下層無色。從實驗結果發現凱庫勒的觀點并不合理。于是我又適時引入以下史料：（1）1935年詹斯用X射線衍射證實苯分子結構是平面正六邊形，且所有原子共平面。（2）苯分子中所有的碳碳鍵的鍵長（碳原子到碳原子間的距離）相同。層層深入，進而得出苯的真實結構。

通過這樣的學史探究，使學生充分感受了蘊藏于這種教學活動中的歡樂與愉悅。同時，在化學家的感召下，喚起了學生體驗的欲望和學習的興趣，一旦學習者注意到一些令他們感興趣、覺得驚奇的現象時，就開始了探究的過程。

二、利用化學學史引導學生學習前輩科學家研究問題的方法

學生在研究化學學史中的問題時，他們可以參考科學家們探究問題的方法。如科學家們的想法是怎么產生的，他們在遇到問題時會作出怎樣的思考，又會提出怎樣的質疑，用什么方法、從什么角度去質疑，最終這些疑問又是通過什么樣的途徑去解決并獲得最后的結論，而這些結論又是否還有某些疑問等。

如蓋·呂薩克在氣體的研究中發現，氣體之間總是以簡單的整數比進行化合，并提出“同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數目的原子”。而根據實驗結果，“1體積氮氣與1體積氧氣生成2體積一氧化氮，而不是1體積”，難道每個一氧化氮原子中只含有半個氮原子和半個氧原子？這與道爾頓提出的原子不可分割的觀點簡直勢不兩立，這是怎么一回事呢？意大利化學家阿伏加德羅敏銳地看出了問題的本質，大膽引入“分子”概念，提出“分子學說”。之后康尼查羅又通過大量研究，證明分子學說的合理性和必要性。

從原子論到分子學說的提出，每一步都經過了科學家仔細推敲和質疑，這些都能給學生帶來啟發。教師上課時如能引入這樣的故事，在故事中引發學生的認知沖突，學生在課堂上不再僅僅是“聽”，而會有所思、有所想了。

三、利用化學學史引導學生學會尋找解釋和評價問題的證據

實驗證據是指通過某種操作、活動能夠證明某種理論、事物的真實性的有關事實或材料。知識來源于實踐，特別是來源于觀察和實驗。這就要求學生學會在探究活動中去尋找解釋和評價問題的證據。

例如，化學家舍勒在一次實驗中發現了一種黃綠色的氣體，如果把這種氣體通入水中，發現水的味道成酸味；如果把這種氣體通到藍色石蕊試紙上，試紙會先變紅后褪色。法國化學家貝托雷也在研究這種氣體，他發現它的水溶液放在太陽下會“分解”，居然產生了鹽酸，放出了氧氣。英國化學家戴維也對這種氣體產生了興趣。他用伏打電堆使電流通過這種氣體，發現電流也沒有辦法“分解”它。經過反復實驗，戴維確信它是一種單質，并將它命名為“氯”，這就是氯氣的發現史。在“氯氣”一節的教學中，如果教師僅圍繞氯氣的物理性質和化學性質進行講述式教學，而把氯氣的發現史濾掉，學生就僅僅記住了一些結論，但是對概念的產生和發展還是不理解，這樣的學習會使學生在實驗和觀察的時候一是不仔細，二是興趣不高，從而不知道怎樣尋找解釋和評價問題的證據。

在化學課堂如果我們忽視了這樣的化學學史過程，也就忽視了前輩科學家們是怎樣尋找科學證據和運用科學證據的研究過程，從而讓學生失去了一次科學方法教育的機會。

四、利用化學學史引導學生提煉問題的解釋

在化學學習過程中，我們既要掌握現有的知識，也要會把現有的知識在遇到的化學現象時能進行科學合理的解釋。在解釋的過程中形成自己的見解，在提出見解的同時，學生對知識的理解會更加深刻，這樣，對問題的解釋也是學生學習提高的一個重要方法和途徑。

探究教學需要學生根據證據提煉出對問題的解釋，而我們的學生熱衷于大量做題，不斷地追求類似的計算結果，反復地訓練相似的解題方法。這樣做的結果就是，學生只知道做題，缺乏對新的知識和新的情景進行解釋，從而不能深層次地理解知識。

例如，在講述勒夏特列原理時，僅僅復述這個原理，然后通過大量的訓練來記憶這條原理，這對學生來說非常枯燥乏味，進而失去了學習的興趣。在實際教學中，教師要將學生從習題中解放出來，讓學生去感悟勒夏特列原理，使他們體會到平衡既是一種化學思想，更是一種具有普遍意義的理念。這樣，讓學生由這個原理發散開去，聯想物理中的楞次定律、生物中的蒸騰作用，想到和諧社會的構建，這才是勒夏特列原理最具魅力的地方。

五、利用化學學史引導學生客觀評價并修正自己的解釋

利用化學學史，可以引導學生認清問題的歷史真相，讓學生客觀評價自己的解釋并且對解釋進行修正。例如，原子結構模型的發展經歷了以下歷程：道爾頓的“實心球”模型→湯姆生的“葡萄干面包”模型→盧瑟福的“行星繞太陽”模型→玻爾的量子化軌道模型→電子云模型。當湯姆生提出“葡萄干面包”模型時，道爾頓的學說受到了否定，當盧瑟福提出“行星繞太陽”模型時，湯姆生的學說又受到了否定……

課堂上通過這段化學學史的滲透，讓學生穿越時空似的參與化學知識的發展過程，分享科學家們的成功與失敗，體驗科學發展中的曲折，這樣有利于學生學會客觀地去評價自己對所學化學知識所作出的解釋。

在課堂上，教師可以讓學生把自己對化學知識的一些解釋公開分享給其他的學生，其他學生對這些解釋進行質疑和挑錯，然后提出自己的解釋。或者讓這些解釋與教師、教材提供的證據和結論進行對比，檢驗學生自己的解釋是否合理，提出的結論是否正確。這樣的學習過程有利于提高學生學習的積極性和主動性，讓學生主動去尋找問題的真相，糾正自己的錯誤，從而提高課堂教學效率和化學學習成績。

著名化學家傅鷹先生曾經說過：“化學給人以知識，化學史給人以智慧。”通過化學學史的學習，可以讓學生在科學探究的過程中深切感受科學的真諦，提高探究化學的意識與能力。當然，如何將化學史故事巧妙地融入探究教學中，還需我們教師在實踐中不斷探索。

[1]吳敏，吳俊明.讓化學史教學煥發新的生命力[J].化學教育,2006(04).

[2]白建娥，劉聰明.化學史點亮新課程[M].北京:清華大學出版社,2012.

[3]羅星凱，李萍昌.探究:小學科學教學的思想、觀點與策略[M].北京:人民教育出版社,2003.

G633.8

A

1008-3561（2015）21-0032-02

吳曉燕（1982－），女，江蘇蘇州人，中學一級教師，從事中學化學教學與研究。