郭碧紅
(福建省晉江羅山中學 362216)
化學教育“不僅傳授化學知識、技術,更訓練科學思維和科學方法,培養科學精神和科學品德”(戴安邦語).化學史中記錄著大量化學研究事實,它們描繪出今天所達到的化學成就的研究軌跡.化學研究的真實面目透過化學史顯現出生動與嚴謹,通過學習化學史不僅能得到理性的知識與方法,也能感受到化學的人文情懷.因此,化學教育者有必要關注、研讀化學史,挖掘化學史豐富的教育價值.
義務教育《九年級化學(滬教版)》教材中滲透著部分重要的化學史,它們分散、穿插于各知識體系的學習中,在正文拓展視野”、“交流與討論”、“插圖”等版塊中出現,由于多出現在正文以外,常常被教育者忽略.下表列出了本教材中主要化學史,僅供參考.

2012 年(滬教版)初中化學教科書滲透化學史簡況
教材選取的化學史豐富且簡煉,與初中化學知識緊密相關,內容真實且嚴謹,讓學生體會到化學除了理論知識,還有研究化學理論的生動的人物、故事,它是那么貼近生活;體會到從古至今化學理論的進步與發展歷程;體會到現代化學理論來源于化學家們在知識和方法上的不斷的創新和超越.教師在教學設計中恰當地運用化學史,將為學習者帶來豐富的知識、方法、情感體驗.
運用化學史為教學服務,有助于全面培養學生科學素養和人文素養.化學史在知識的傳播,方法和思維的指引,樹德育人等方面,有其特屬的價值.
“興趣是最好的老師”.化學史因其人物、事件的真實性被津津樂道.杰出的科學家總能得到更多的崇拜,比知識更為精彩的研究過程吸引學生沉迷于化學史.化學史因其自身的豐富,得到許多學生有青睞.
例如,酸堿指示劑的發現——喜歡紫羅蘭的波義耳,意外將濃鹽酸濺到一束紫羅蘭上,由此得到靈感,在歷經多次試驗后,發現了酸堿指示劑.又如,元素周期律的發現——在門捷列夫研究之前,人們發現了63種元素,它們似乎沒有聯系,沉迷研究的門捷列夫,將63種元素及相關信息制作成卡片,根據元素的相對原子質量大小排列成表格,從而發現了元素周期律.兩段化學史中,有著化學家對化學研究的癡迷,有著看似意外又在情理之中的研究過程,內容嚴謹又活潑.它們促使學生產生深入學習化學的興趣與動力.
追溯知識的來源與演變,體會科學家對知識的認知過程,可以幫助學生理解復雜的科學本質.化學史中有對化學理論的本源的描述,它為學習者理解理論提供了生動的情景.
例如,對原子的認識——由古代原子的提及,到道爾頓提出原子學說,至湯姆生發現電子,盧瑟福發現原子核,歷經科學的發展,形成了現在我們所學習的原子結構理論.本段化學史中,關于原子結構的認識,通過化學家們逐漸深入的研究,摒棄舊理論代之以新發現,原子的結構日漸清晰和真實,真實再現盧瑟福實驗,也為學生理解原子結構提供可靠的依據.有了化學史,化學理論變得有跡可循.
化學教育不僅僅是傳授化學知識,更要教會學生科學的方法與思維,為學生的終生學習奠定能力基礎.化學家們在進行研究的過程中,必然進行了大量的分析,使用了科學的實驗及推理,通過采取科學的方法,最終才能得出超越前人的理論,這些為學習者提供借鑒的價值.
例如,質量守恒定律的論證——1673年,波義耳在一個敞口的容器中加熱金屬,結果反應后容器中物質的質量增加了.1779年,拉瓦錫用精確的定量試驗法,在密閉容器中進行氧化汞的分解實驗,得到質量守恒定理的結論.這段化學史為我們提供了定量研究的方法,也讓學生感受到拉瓦錫分析問題的嚴謹性,設計實驗解決問題的能力,學會化學的守恒思維的理論及應用.
化學史中的杰出科學家在取得成果的過程中,處處閃現優秀的人格魅力和科學精神.課堂中滲透化學史教學,科學家的嚴謹求實,敢于質疑,大膽探索,百折不撓,執著追求的科學精神,容易使學生受到感染,自覺形成良好的科學精神.
氧氣的發現,并非一蹴而就,而是經歷了曲折的過程,它包含著舍勒、普利斯特里、拉瓦錫三位科學家先后所做的貢獻.在氧氣的被發現之前,化學被“燃素說”所限制,人們并不知道有氧氣的存在,更別說化學反應的原理.三位化學家敢于質疑“燃素說”,是對所處時代的挑戰,是對科學事實的尊重,具有嚴謹求實的科學精神.將這種精神傳導給學生,是培養學生科學核心素養的教育理念所提倡的.