何曉艷
(寧夏回族自治區(qū)固原市西吉縣西吉中學)
化學史與教育教學
何曉艷
(寧夏回族自治區(qū)固原市西吉縣西吉中學)
對化學史與教育教學做了簡單的綜述。從化學史的概念,化學史教育的發(fā)展歷程,化學史在教育教學中的作用幾方面闡述了化學史與教育教學,最后提出化學史可以使學生提高學生的科學素養(yǎng)、培養(yǎng)學生的學習興趣,認識化學和化學研究方法的優(yōu)點與局限,更好地把握化學史的關(guān)系,樹立正確的化學觀。
化學史;化學史與教育;科學素養(yǎng)
自從有了人類,化學便與人類結(jié)下了不解之緣。化學的歷史非常古老,從人類學會使用火,就開始了最早的化學活動。從鉆木取火、利用火烘烤食物、寒夜取暖、驅(qū)趕猛獸,到利用燃燒時的發(fā)光發(fā)熱來發(fā)現(xiàn)新的物質(zhì),都應(yīng)用到了化學。我國化學家傅鷹曾說:“化學可以給人以知識,化學史可以給人以智慧。”化學史是從歷史的角度,闡述化學的理論和實驗的發(fā)展,包括化學家發(fā)現(xiàn)原理的過程和百家爭鳴的學術(shù)討論,各學派的發(fā)展歷史以及最終獲得的科研成果。
18世紀隨著氣體化學的研究才真正使化學成為現(xiàn)代意義上的科學,并為現(xiàn)代化學奠定了第一塊牢固的基石。1904年,法國著名的科學家郎之萬首先積極提倡在科學教學中運用歷史的方法,提早開設(shè)和加強實驗課的教學,科學史教育。20世紀30年代,丁緒賢先生首先在北京大學開設(shè)化學史課,張子高也在東南大學開設(shè)了化學史課程。20世紀50年代,袁翰青教授在北京師范大學化學史課中又著重介紹了中國化學史,他們的講課都深受學生歡迎。王星拱、陳裕光、曾昭掄、傅鷹等教授在教學中常講化學史實,使學生受益匪淺。現(xiàn)在越來越多的高校已經(jīng)開設(shè)專門的化學史課程,并作為化學學生的必修課程。
隨著教育的改革,化學大綱變成了課程標準,化學史的教育就是一個平臺,從學生的角度出發(fā),結(jié)合中外化學家的科學發(fā)現(xiàn)之旅,體會發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的成功與喜悅,從而培養(yǎng)學生的三維目標,提高學生合作探究、交流與創(chuàng)新的能力,提高學生的科學素養(yǎng)。
1.啟迪科學思維,培養(yǎng)科學方法
1882—1892年,英國實驗物理學家瑞利一度利用氣體密度測量的方法計算原子量,他發(fā)現(xiàn)從空氣中分離出來的氮氣密度大于從化合物中分離出來的氮氣密度,相差雖然只有0.006克/升,但對于精確的實驗來講已經(jīng)夠大了。與化學家拉姆賽合作,用鎂粉燃燒除去氮氣以后,再利用光譜分析確定了第一種惰性氣體Ar,并且通過各種實驗發(fā)現(xiàn)它并不能與任何現(xiàn)有的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。這一發(fā)現(xiàn)被認為是“第三位小數(shù)的勝利”,是精確測量和創(chuàng)新精神的結(jié)合典范。
化學史教育在引領(lǐng)學生學習化學知識的基礎(chǔ)上,還揭示了化學家思考的思維過程。瑞利與拉姆賽采用精確測量,光譜分析的實驗方法,在無數(shù)次失敗面前不放棄的堅強意志,最終取得了跨時代的科學進展。我們要讓學生既學習化學家的邏輯思維,也要學習化學家堅強的意志和科學的探究方法,從而開拓思維,取其精華,棄其糟粕。
2.積累經(jīng)驗,體會科學發(fā)展的曲折,全面深刻地把握化學知識
1755年英國化學家布拉克發(fā)現(xiàn)木炭在玻璃罩內(nèi)燃燒后所生成的碳酸氣,即使用苛性鉀溶液吸收后仍然有較大量的空氣剩下。后來他的學生D·盧瑟福把老鼠放進封閉的玻璃罩里直至其死后,發(fā)現(xiàn)玻璃罩中空氣體積減小1/10;若將剩余的氣體再用苛性鉀溶液吸收,則會繼續(xù)減小1/11的體積。在同一年,普利斯特里作類似的燃燒實驗,發(fā)現(xiàn)1/5的空氣變?yōu)樘妓釟猓檬宜蘸蟮臍怏w不助燃也不助呼吸。1772年化學家舍勒用硫酸與鐵粉的混合物吸收空氣中的助燃氣而取得了氮氣,是第一個認為氮氣使空氣成為之一的人。
結(jié)合化學史的教育除了在學習的同時深刻把握理論知識,還要體會化學家的精神,明白成功之路,充滿荊棘與險阻,但是,真理最終會降臨到有準備的人的身上,只有經(jīng)過困難險阻,才能勝利。
總之,化學史教育將化學教材作為化學史內(nèi)容呈現(xiàn)的載體,既可以了解中外化學家發(fā)現(xiàn)化學物質(zhì)的過程、學習思維的方式,還可以使學生學習的時候加深印象,激發(fā)學生的學習興趣,讓學生在感嘆前人科學成果的同時,培養(yǎng)善于思考、善于動手、善于創(chuàng)新的能力,從而培養(yǎng)具有科學素養(yǎng)的化學人才。通過化學史教育,學生可以理解化學在社會發(fā)展和進步中的作用,認識化學和化學研究方法的優(yōu)點與局限,樹立正確的人生觀、價值觀、科學觀。
[1]李遠蓉,盧一卉.論化學史的教育功能[J].大學化學,1997(4).
[2]鮑時安,張家登.化學史教育與教學[J].化學教育,2000(1):44.
·編輯溫雪蓮