基于歷史進程的化學史課堂教學實踐

楊寶權

摘要：化學史具有科學、人文和審美的重要內容。化學史教育有利于激發學生學習化學的興趣，有利于掌握科學研究方法，有利于培養創新能力，有利于形成健康的人格，有助于培養學生勤奮、刻苦的科學探究品質。然而在實踐層面，中學階段化學史教育與課堂教學的融合還不夠成熟，因此利用化學史，在課堂教學中滲透科學本質觀并落實化學知識的方式與途徑，值得進一步思考與探索。

關鍵詞：歷史進程；課堂教學融合；原子結構

中圖分類號：G633.8 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9094（2017）04B-0036-03

化學史中有科學、人文和審美的重要內容，我國著名的化學家傅鷹先生曾說過，化學給人以知識，化學史則給人以智慧。研究也表明：化學史教育有利于激發學生學習化學的興趣，有利于掌握科學研究方法，有利于培養創新能力，有利于形成健康的人格，有助于培養學生勤奮、刻苦的科學探究品質[1]。因此，自有科學教育以來在課堂教學中進行化學史教育一直得到關注，進入21世紀更是產生了多種教學流派，諸如HPS教育[2]、IHV模式[3]、HOC-NOS教學模式[4]等，但在中學階段化學史教育與課堂教學的融合在實踐層面還是差強人意，對化學史實的處理有的是作為化學故事宣講或作課堂點綴而流于形式，也有的則過于詳細而顯得繁瑣。因此多年來，筆者努力探索利用化學史在課堂教學中滲透科學本質觀并落實化學知識的方式與途徑，管窺之囿，尚祈教正。

一、化學史教學的現狀

人類對原子微觀結構的認識是一個漫長的過程，經歷了合理——修定——再修定的往復循環，是一部壯麗的史詩，其中蘊含的科學精神、科學方法對學生的發展有著積極的作用。如何在“原子的構成”課堂教學中有效利用這部分化學史材料？眾多專家與一線的教師從不同的緯度提出了各自的觀點，如，楊林全的導學—小結方法[5]，國平的講故事方式[6]，魏壯偉的基于科學本質的教學設計[7]等。而王峰的對話教學方式[8]則展示了高中階段“原子的構成”教學的理念，對九年級相應內容的教學有相當的借鑒意義。以上的觀念和教學實踐不僅有使人心欲向往的理想，也具有創新行動的智慧，但同時也存在著科普化、表面化的傾向，使化學史實與課堂教學割裂而無法真正有機融合，造成化學史進入課堂教學存在“叫好而不叫座”情形。因此筆者對“原子的構成”進行重新設計，并在區級教研活動中進行展示。

二、化學史教學的思路

面對目前筆試為主要（幾乎是唯一）評價方式的現實，筆者認為，在常態化課堂教學中我們更應追求培養科學素質與落實知識內容的平衡，取理想與現實的折中路線。滬教版教材在本節內容中引用的史料和圖片較多，從組織形式看比較散亂，筆者從教學的實際需要出發對此進行重新取舍，并對教材進行了二次開發，在教學過程中又增添了兩點史料。在這較多的歷史材料中，挖掘并利用他們之間的承接關系是本教學設計時的基本出發點。因此，課堂內容設計時安排了明暗兩條線：明線為原子結構的發現進程（化學史部分）；暗線是將學生已經知曉的原子組成知識系統化和網絡化、并進一步完備，培養學生的問題分析方法和能力。兩條線若明若暗，相互交織，實現明線為暗線服務，暗線充實明線的基本思想。同時，本節采用層層深入的“問題情境”作為課堂組織形式，利用自然的“問題情境”不斷循環，將學生的思維引向了原子的內部。

由于本節對抽象思維能力要求較高，但大部分學生無法達到，因此利用化學史創設真實情境和可視性素材的使用是達到上述目的的重要途徑。特別是用各種示意類比圖、多媒體課件（動畫）等作為可視性素材呈現的主要手段，使課堂生動而活潑，且使歷史知識鮮活起來，避免了教學的枯燥無味。

三、對運用化學史教學的思考

1. 將學生融入知識發展的歷史進程，是實現課堂教學融合的核心

傳統的化學課程中，往往是把化學史作為一種知識附加在化學教學內容上，教師以講故事的方式講述化學史，沒有實現其負載的價值。實踐證明，這種將化學史與化學教學內容分割的教學模式是低效的。本節課筆者謹慎地選擇、切割與教學主題有關的科學史，將重點集中在原子結構認識發展這一主線上，利用化學史引導著教學的進程。原子結構認識的深入就是被化學史上一個個實驗事例所推動，這也是本節課中化學史融入課堂教學的方式之一。這樣不僅可以使教學不只局限于現成知識的靜態結論，還可以追溯到它的來源和動態演變；不只局限于知識本身，還可以揭示出其中的科學思想和科學方法，使學生受益。另外通過對道爾頓原子論的評價、盧瑟福對實驗結果的困惑、原子核能否再分等問題使學生把自己融入化學發展的進程之中，縮短同知識間的距離，使化學課堂尤顯真實而厚重。同化學家們“一起”去主動探索，又增強了學生的主動求知精神，符合再認知過程以及學生的身心發展特點[9]。

2. 對化學史料的精心裁取，是實現課堂教學融合的關鍵

對原子結構的認識史是一個宏大的篇章，其中經歷的歷史時期長而且科學家眾多，不可能在一節課作完整的介紹，這不僅不現實而且也沒有必要。因此，課堂中結合教學的要求，筆者選擇了道爾頓原子論、湯姆生原子模型、盧瑟福有核原子模型、查德威克和玻爾對行星模型的發展等事例。這些事例的精心選擇不是為了向學生還原原子結構認識發展的詳細過程，而是通過斷點式節點的呈現以及學生的參與折射出科學的全景，做到不僅讓學生理解原子的構成并形成知識網絡，而且要能讓學生以一斑窺全豹、理解科學發現的漸進式發展。

3. 設計探究性實驗，是落實課堂教學融合的重要方式

把科學家的經典實驗設計成學生課堂上能夠完成的探究性的課題，這也是化學史融入教學常用的方式，本節課中筆者詳細呈現了盧瑟福的實驗過程與現象，也展現了他在實驗后的困惑，教師與學生一起分析實驗現象，并得出結論。讓學生沿著科學家的探索思路，領悟科學家的思維過程，讓這些知識成為學生再發現和再創造的過程，讓學生了解科學家怎樣發現問題、分析問題和解決問題，領會科學研究的一般方法，培養學生的探究能力。同時，在展現盧瑟福謹慎地分析、勇敢地突破等化學史料中，表明了一個偶然的發現可能會造就一段神奇，但決定其能否實現的是鍥而不舍、永不困倦的探索精神，以及對真理敢于擔當的勇氣。這樣，就可以真正揭示出化學發展的科學精髓，展示化學家的人文精神風貌。

4. 知識與素養的平衡，是課堂教學融合的根基

毋庸諱言，現行紙筆應試的評價方式促使教師將教學重心放在“知識與技能” “過程與方法”的落實上，惟有如此，化學史在課堂教學中才有生命力。但對“情感、態度、價值觀”的眷顧仍應在教學中體現，在素養培養與知識落實間取得平衡是理想與現實的折中，二者不可偏頗。我們有理由相信，只要合理地將化學史融入課堂教學，完全可以實現化學史所負載的情意價值、知識價值及科學價值。因此，本節課在引導學生體驗神奇的化學史世界的同時，也強化知識點的落實。如利用描述原子構成的活動達成對原子結構的掌握，通過對表格數據的分析讓學生領會原子內微粒間關系的一般規律等。

參考文獻：

[1]關婷婷等.化學史教育的發展歷程及其教育功能[J].廣東化工，2005（11）.

[2]王玲莉，李廣洲.HPS教育對中學化學史教學的啟示[J].化學教育，2008（7）.

[3]鄧永財，李廣洲.IHV——化學史教育的新方法[J].化學教育，2006（12）.

[4]魏壯偉.基于化學史內容的科學本質教學模式初探[J].內蒙古師范大學學報（教育科學版），2009（8）.

[5]楊林全.《原子的構成》教學設計[J].中小學教學研究，2011（2）.

[6]國平.基于化學史的微觀表征教學策略研究[J].化學教育，2015（7）.

[7]魏壯偉.基于科學本質的“原子的構成”教學設計[J].科學教育，2009（6）.

[8]王峰.在智慧對話中構建理性課堂[J].化學教育，2013（11）.

[9]涂艷圖.簡論中小學科學教育過程的特點[J].教育研究，1988（2）.

責任編輯：趙赟

Chemical History Classroom Teaching Based on Historical Process

YANG Bao-quan

（Weiyang Middle School Hanjiang Middle School Group， Yangzhou 225012， China）

Abstract： Chemical history has scientific， humanistic and aesthetic contents. Chemical history education is conducive to sparking students interest in chemistry learning， mastering the scientific research method， cultivating their creativity， forming healthful personality， and fostering their exploring quality. However， practically， middle school chemical history education is not maturely integrated with classroom teaching. Thus it deserves further consideration and exploration to use chemical history to teach chemical knowledge in classroom teaching.

Key words： historical process； classroom teaching； atom structure