何曉艷
摘 要: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、培養學生的學習興趣,認識化學和化學研究方法的優點與局限,更好地把握化學史的關系,樹立正確的化學觀。
關鍵詞:化學史;化學史與教育;科學素養
自從有了人類,化學便與人類結下了不解之緣?;瘜W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、驅趕猛獸,到利用燃燒時的發光發熱來發現新的物質,都應用到了化學。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?!被瘜W史是從歷史的角度,闡述化學的理論和實驗的發展,包括化學家發現原理的過程和百家爭鳴的學術討論,各學派的發展歷史以及最終獲得的科研成果。
一、化學史教育的發展歷程
18世紀隨著氣體化學的研究才真正使化學成為現代意義上的科學,并為現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化學史課,張子高也在東南大學開設了化學史課程。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?,F在越來越多的高校已經開設專門的化學史課程,并作為化學學生的必修課程。
二、化學史在教育教學中的作用
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,結合中外化學家的科學發現之旅,體會發現物質的成功與喜悅,從而培養學生的三維目標,提高學生合作探究、交流與創新的能力,提高學生的科學素養。
1.啟迪科學思維,培養科學方法
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,他發現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現它并不能與任何現有的物質發生反應。這一發現被認為是“第三位小數的勝利”,是精確測量和創新精神的結合典范。
化學史教育在引領學生學習化學知識的基礎上,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.積累經驗,體會科學發展的曲折,全面深刻地把握化學知識
1755年英國化學家布拉克發現木炭在玻璃罩內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,發現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,發現1/5的空氣變為碳酸氣,用石灰水吸收后的氣體不助燃也不助呼吸。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容呈現的載體,既可以了解中外化學家發現化學物質的過程、學習思維的方式,還可以使學生學習的時候加深印象,激發學生的學習興趣,讓學生在感嘆前人科學成果的同時,培養善于思考、善于動手、善于創新的能力,從而培養具有科學素養的化學人才。通過化學史教育,學生可以理解化學在社會發展和進步中的作用,認識化學和化學研究方法的優點與局限,樹立正確的人生觀、價值觀、科學觀。
參考文獻:
[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.