初中化學課堂中的化學史教學嘗試

鄧潔

摘要：長期以來，由于應試教育的影響，化學史在中學化學教學中的功能未能得到充分挖掘和體現。隨著三維課程目標的推進，越來越多的中學化學教師認識到，把化學史融入教學對學生進行科學方法教育、促進知識建構、人文素養的提高和科學態度培養等方面具有不可忽略的作用。筆者認為，結合教材內容和學生的實際情況適當地介紹一些化學史的內容，可激發學生學習化學的興趣。

關鍵詞：化學教學；化學史；嘗試

中圖分類號：G633.8文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）15-034-1

在中學化學教學中，教師可結合教材內容和學生的實際情況適當地介紹一些化學史的內容，闡述知識的來龍去脈，讓學生了解科學家探索的歷程，再現科學家探索的艱難。這樣不僅能展示化學學科的特質，而且能大大提高學生學習的興趣，加深學生對基礎知識的理解與掌握，更能增長學生的智慧。

如在講“空氣的組成”時，教師可從中國古代五行說和古希臘四元素說介紹起，讓學生知道十七世紀以前，當時的人們雖然知道周圍存在著空氣，但對空氣和氣體的認識還是模糊的，認為地球上只有一種氣體，空氣是唯一的氣體元素。十七世紀下半葉時，化學家們提出了用以解釋物質在空氣中燃燒現象的學說——“燃素說”。1774年，英國化學家普利斯特里和瑞典化學家舍勒都獨立研究了空氣和制備出了氧氣，并且把所做的實驗分享給了拉瓦錫，最后拉瓦錫定量地測出了空氣的成分。這樣的介紹，讓學生對人們研究空氣的歷史有個大概的了解，從而對化學學習產生興趣。

接著教師可以重點介紹為什么最后是拉瓦錫發現了空氣的組成，獲得了成功。首先，當時的人們還沒有建立科學的物質觀，普利斯特里和舍勒做的實驗雖然消耗了氧氣，最后剩下了氮氣，也用很多方法制備出了氧氣，但他們終生奉行燃素說，并不認為它們是一種單獨的氣體，只是空氣失去或得到了燃素，他們并沒有意識到空氣其實是混合物。我們不能否認這兩位科學家的功勞，但在理論上的墨守成規，使他們不能從他們出色的實驗中，得到正確的結論。這使他們的發現都黯然失色，讓人惋惜。

而拉瓦錫說：“除了事實之外我們什么都不必相信：事實是自然界給我們提供的，不會誆騙我們。我們在一切情況下都應當讓我們的推理受到實驗的檢驗，而除了通過實驗和觀察的自然之路之外，探尋真理別無他途。”拉瓦錫還說：“由于完全確信這些真理，我一直強使自己除了從已知到未知之外，決不任意前進，并將此作為一條定律；除了由觀察和實驗必然引出的直接結果之外，決不形成任何結論；而且，始終整理事實以及由這些事實引出的結論，以這樣一種秩序最易于使它們為開始從事化學研究的人們所完全理解。”

拉瓦錫不光認識到了實驗的重要性，更認識到應該根據實驗自然而然得出結論，他的理念是革命性的，他在思想上沒有束縛，才能用實驗事實打破束縛。

拉瓦錫的實驗目的很明確，他說：“我用全新的觀點，以分析空氣為目的，或者首先發明了這些實驗，或者重復了他人的實驗。”他還有非常清晰的實驗方法，他認為想要確定物質的組成一般方法有兩種，即分析方法和合成方法，他說；“我們在空氣分析方面有這個有利條件，既能夠將其分解，又能夠用極為令人滿意的方法重新使其形成。”所以拉瓦錫設計了鐘罩實驗，并讓得到的氧化汞分解得到氧氣，復原出空氣，最終根據實驗定量的測出空氣的成分，分析出了燃燒的本質，推翻了燃素說。

最后教師可介紹拉瓦錫的生平，還有他和馬拉之間的糾葛，讓同學們對這位偉大的科學家有更立體的了解。

再如在講“原子結構”時，教師可從德謨克利特提出有原子存在介紹起，到道爾頓提出原子學說，再到湯姆生發現電子提出實心帶電球原子模型，最后到盧瑟福根據α粒子散射實驗提出的行星模型，將學生置身于歷史情境中，體會到理論的歷史性和暫時性，科學的理論并非與生俱來、亙古不變。

在教學中，教師還可以設計讓學生根據α粒子散射實驗的現象，推測能得出什么結論。因為學生初二時已經學過原子的構成，所以分析出結論還是很容易的。要讓學生明白，他們因為已經知道了原子的結構，所以很容易想到這些實驗說明了什么。但是作為最初的發現者盧瑟福，誰能告訴他原子是由原子核和核外電子構成的。而他接受的教育是他老師湯姆生教授給他的實心帶電球原子模型，他如何能打破權威，重新建立起新的模型是非常困難的。讓學生感受到科學家所處的時代，體會他們的偉大。

盧瑟福到底怎么能提出行星模型，這是最能體現偉大科學家思維的地方，所以接著給學生們介紹，盧瑟福晚年在一次演講中曾提到：“實驗中觀察到α粒子被金箔反射，這是我一生中最不可思議的事件。這就像你對著卷煙紙射出一顆15英寸的炮彈，卻被反射回來的炮彈擊中一樣地不可思議。經過思考之后，我認識到這種反向散射只能是單次碰撞的結果。經過計算我看到，如果不考慮原子質量絕大部分都集中在一個很小的核中，那是不可能得到這個數量級的。”

盧瑟福認為自己提出的模型還很不完善，有待進一步的研究和發展，他在給朋友的信中說：“希望在一、二年內能對原子構造說出一些更明確的見解。”讓學生感受知識的來之不易，感受科學家孜孜不倦、嚴謹的精神。

其實科學家對這看不見的原子從來就沒有停止探索，所以教師還可以介紹現在對原子結構研究的一些進展，介紹了粒子對撞機和目前世界上最大、能量最高強子對撞機所在地歐洲核子研究中心（CERN），以及大家對中國是否要建強子對撞機的一些爭論，讓學生了解科學家對原子的探索遠沒有滿足，還在繼續。

總之，把化學史作為教學內容的一個載體，可再現偉大科學發現的最關鍵點，讓學生在不知不覺地受到科學的熏陶，逐漸接受科學家思考問題的方式和方法。這樣能讓學生變得更聰慧，也更能讓學生體會化學學習的樂趣，感受學科的魅力。endprint