化學史在化學教學中的作用

楊蘭芬 董待詩

摘要：化學史是人類在長期的社會實踐中，對大自然的化學知識的系統的歷史的描述。它不僅忠實地記錄了化學科學的孕育、產生、發展的整個過程及演變的規律，而且體現了、化學科學家們的科學思想、意志品質、敬業精神等許多精神財富。在化學教學過程中適當滲透一定的化學史，對學生的知識、能力及精神的培養，有相當的作用。

關鍵詞：化學史;化學教學;作用

著名化學家喬治·薩頓曾說：“科學史是人類統一的歷史，人類的崇高目標的歷史和人類逐漸得到拯救的歷史”[1] 。表明了科學史在人類文名中的重要作用。化學的歷史淵源非常古老，可以說從人類學會使用火，就開始了最早的化學實踐活動。我們的祖先鉆木取火、利用火烘烤食物、寒夜取暖、驅趕猛獸，充分利用燃燒時的發光發熱現象。當時這只是一種經驗的積累。化學知識的形成、化學的發展經歷了漫長而曲折的道路。它伴隨著人類社會的進步而發展，是社會發展的必然結果。而它的發展，又促進生產力的發展，推動歷史的前進。我國著名化學家傅鷹曾經說過：“化學史不僅可以給人以知識，還可以給人以智慧。”在課程改革和學科交叉的今天，課堂教學已經不僅僅知識單純知識點的講授，而更重視學生在理解書本知識的同時學到更多。全面的化學教育必須是知識與能力并重。既要傳授系統的化學知識和技能，更需要培養科學的思維方法，同時注重培養學生的科學精神品質。在中學化學教學過程中，注意化學史的滲透，對學生的知識、能力與精神的培養等方面都是有益的。

1知識方面

化學學科知識是發展學生科學素養的基礎，化學史知識也是化學學科知識的重要內容之一。它反映了現代知識經濟觀的4類知識即“知道是什么的知識”、“知道為什么的知識”、“知道怎樣做的知識”、“知道是誰的知識”，是通過教學的知識而形成教學的發展鏈，引導學生追蹤化學發展的科學足跡，拓展視野，在實踐和探索中了解知識的形成過程。

1.1 有利于提高學生學習興趣

愛因斯坦說：“興趣是最好的老師。”心理學認為，興趣是指一個人力求認識、掌握某種事物，并經常參與該種活動的心理傾向[2] 。化學教學的過程應該是積極的誘導和啟發，讓學生對化學產生濃厚的興趣。通過對化學史的學習，學生會慢慢發現，書本上的知識將不再那么枯燥和抽象。那些元素符號和化學公式仿佛鮮活起來，每一個性質的描述，都是化學家們智慧的結晶，從而激發學生的學習興趣。

在化學教學過程中，為了更好的激發學生的學習興趣，教師可以將日常生活、生產時間中的現象及產生的問題與教材緊密聯系起來，使學生認識到化學的現實意義。還可以適時帶入化學史，讓學生仿佛親身經歷了那些化學的發明發現歷程，感受化學家們的失落、困惑、成功與喜悅，同時獲得啟示，使學生積極主動的進行化學學習。

例如，在講酸堿指示劑的時候就可引入石蕊發現的趣聞：英國著名科學家波義耳非常喜愛鮮花，有一天，去實驗室的路上園丁送給了他一束紫羅蘭。他一邊欣賞一邊走向實驗室，將花放在桌子上他便開始了自己的實驗，當他向瓶中傾倒鹽酸時，不小心將鹽酸濺出少許，正好都濺在了紫羅蘭上。他在可惜之余將花拿去用水沖洗，卻發現被濺到鹽酸的花瓣都變成了紫色。波義耳由此受到啟發，叫來助手兩人一起用不同試液做起了實驗，結果發現酸都能是紫羅蘭花瓣變成紫色。由于用花瓣做實驗不討方便又浪費，他們又制取鮮花浸出液，發現他遇酸變紅遇堿變藍。從那時起，石蕊試液就被作為酸堿指示液確定下來。

1.2有利于學生對知識的理解

一個科學理論不可能輕而易舉的得出且獲得承認。從化學史中追蹤科學家為捍衛自己的成果所付出的努力與艱辛，往往比讓學生死記硬背公式、概念和定律有趣得多，而且更利于對知識的理解。

另外，人類對知識的認識活動往往是相同的，科學家和學生一樣，也不例外。因此，歷史上科學家在進行科學實驗或總結化學規律的過程中所遇到的困難和曾產生過的錯誤觀點，學生也會遇到，阻礙學生對知識的理解與運用。所以，恰當地向學生介紹化學史上經典的錯誤理論并引導學生對其進行分析與對比，也可以幫助學生理解知識，加深印象。

例如，燃素說認為可燃物中都含有燃素，燃燒是釋放燃素的過程。可以引導學生利用所學來判斷這一結論的正確性，并展開討論。舉出反例，如金屬燃燒和金屬化合物分解的質量變化。加深學生對燃燒本質的理解，鍛煉了學生對所學知識的運用能力。學生從中還能體會到培根的方法論名言：“真理從錯誤中比從混亂中更容易出現”[3] 。

2能力方面

化學史是歷史學科漫長發展歷史的記述，同時也是對古往今來中外歷代化學家們不斷探索、創新的辛勤勞作過程的記載與再現。在化學教學過程中加入化學史教育能有效地啟發學生、開發學生個人潛力。

2.1有利于提高學生對科學方法的理解與應用

科學方法是科學家們在長期的研究過程中總結出的解決問題的方法，是人類改造自然、發現真理的橋梁和工具。《全日制義務教育化學課程標準（實驗稿）》闡述了對學生運用科學方法的預期[4] —“凡是知識點的建立、引申和擴展，知識點以及知識點的連接處一定存在科學方法的因素”[5] ，這在理論上詮釋了化學史在科學方法教學中的地位。化學教育的目的，不僅在于教會學生書本上的知識，還要通過各種手段和方式來培養學生對科學方法的理解和運用。即不僅要“授之以魚”，更要“授之以魚”。在教學中，教師只要用生動跌宕的化學史中一個個理論的發現與驗證過程將科學方法呈現給學生，讓學生學會以史為鑒，認識到科學的方法論對于真理的重要性，提高學生應用科學方法的自覺性并借鑒化學家們的經驗和教訓，總結出自己的學習和研究方法。

如，門捷列夫發現元素周期律的過程、雷利對氬氣的發現史等等。研究這些過程，學生可以從中獲得多種科學方法上的啟示：如科學實驗往往遵循發現問題、提出假設、實驗探究、得到結論的過程、如與人合作、如解決問題的各種小技巧等等，繼而加深學生對科學方法的理解與應用。

2.2 有利于培養學生以探究為主的多種能力

科學探究是一種系統的調查研究活動，其目的在于發現并描述物體和事物之間的關系[6] 。隨著人類科學技術水平和知識水平的不斷發展和飛躍，科學理論也經歷著不斷被推翻、被矯正、被創新的過程。正是在這力量的推動下，科學理論才不斷被更新和完善。化學作為一門不斷發展的科學體系，教師在教學中也應該注意，不僅僅是單單講解一個現有的知識結論，而應該借助化學史中的化學史實試著去闡述這個化學理論的產生和發展。這樣一來，學生不僅從宏觀的角度全面的理解整個理論的知識，而且能從發展的眼光看待整個化學科學的未來，激發學生驗證和完善科學理論的志趣，從而培養其探究能力。

酸堿理論的發展史實就是一個很好的例子。從波義耳開創性的“紫羅蘭”指示劑開始。法國科學家拉瓦錫提出氧是所有酸中不可或缺的元素，被英國的化學家用“鹽酸中不含氧”這一事實給推翻。隨后，阿倫尼烏斯在電離理論基礎上提出酸堿理論：酸、堿是一種電解質，它們在水溶液中會離解，能離解出氫離子的物質是酸;能離解出氫氧根離子的物質則是堿。之后，被布倫斯惕和勞里補充完善成：凡是能夠釋放出質子（H+）的物質，無論它是分子、原子或離子，都是酸;凡是能夠接受質子的物質，無論它是分子、原子或離子，都是堿。然而，這一理論遇到了不少解決不了的問題。在此基礎上，路易斯則提出他的電子理論解釋了一些問題。這一理論從結構上為酸和堿做了闡述：堿是具有孤對電子的物質，這對電子可以用來使別的原子形成穩定的電子層結構。酸則是能接受電子對的物質，它利用堿所具有的孤對電子使其本身的原子達到未定的電子層結構。后來，皮爾孫又提出由性質的不同將酸堿分為軟硬兩類的理論……化學理論就是這樣不斷發展前進的。

2.3 有利于培養學生辯證唯物主義觀點

科學的發展歷史，總的來說，就是一部唯物主義與唯心主義、辯證法與形而上學不斷斗爭的歷史，在其發展過程中，難免出現一些唯心的、錯誤的觀點與理論，但是，最終總會被唯物主義的真理所推翻。化學史作為化學科學的分支之一，自然也不例外。一部化學史，貫穿了許多唯物主義的觀點。通過對化學史的學習，有利于對學生辯證唯物主義的培養。

任何事物都是一分為二的，化學的發展無疑史我們的世界得到進步，但是也曾給人類帶來災難。如對二氯苯基三氯乙烷（DDT）被米勒發現并作為有機氯農藥的代表，因其良好的殺蟲效果曾在世界各國大力推廣。米勒也因此而獲得1948年的諾貝爾生理醫學獎。然而，20世紀70年代卻被證實其強穩定性使其在人和動物體內不斷積累致損害健康且破壞環境而被禁用。

3 素質方面

化學史有效地融合了與化學有關的自然學科及與人類思想、社會歷史等有關的多學科知識，學習化學史有助于學生良好道德情操的養成，并在培養學生各種新時代精神方面發揮著獨特的作用。

3.1使學生獲得愛國主義教育，有利于激發其社會主義責任感

我國作為世界四大文明古國之一，有著悠久的歷史和燦爛的文化。在化學方面，無論古代還是近代都有許多重要的發明創造和影響深遠的輝煌成就。化學史，可以幫助學生了解我國悠久的化學歷史和文化底蘊。

從古代四大發明中的火藥、造紙術的發明，戰國時期的生鐵煉鋼，至今任享譽全球的景德鎮瓷器，食鹽的提煉與運用、最早發現并使用煤、石油、天然氣等等。到近代，侯氏制堿法、1965年牛胰島結晶的首次人工合成、80年代我國首次合成酵母丙氨酸轉移核糖核酸等等。這些創造與成果，無一不彰顯著我國在化學史上曾取得的無可比擬的輝煌成就，將使學生獲得無數次愛國主義教育，從而增強學生的民族自豪感和自信心[7] 。另外，在此基礎上結合一些我國當前在技術利用與資源開發等方面與發達國家存在的差距，給予學生以危機意識，無形中將激發學生的社會責任意識，引導學生積極投身到祖國建設的大流中去。

3.2 有利于提升學生科學的創新精神

江澤民曾在1995年全國科學技術大會上的講話中指出：“創新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力。”科學歷史的發展也表明了：只有創新，科學才會有所進步。同樣的，在學習過程中，學生也應具有一定的創新意識，敢于探索、勇于創新才會有所提高。而現代的教育模式容易養成學生的依賴心理，死記硬背知識點，加上教材中給出的知識內容都是經過檢驗的、現成的知識，學生容易僵化地學習知識。然而，書本上的知識雖然經過實驗驗證，現在看來似乎是正確的，但并不代表它就是一成不變的真理。隨著科學研究的不斷深入和發展，將會不斷被修改和完善。化學史的滲透，可以很好的證明這一點。歷史上，很多化學理論都是突破原有理論的禁錮才獲得承認的。如，阿累尼烏斯的電離子說的提出就曾遭到許多著名科學家的反對，但他并沒有放棄。反而繼續潛心研究，最終用大量實驗數據和資料得到了科學界的肯定。引入這些史實，培養了學生的創造精神，同時叫道學生要堅持正確的觀點，不要人云亦云。

3.3 有利于培養學生的人文精神

人文精神是一種普遍的人類自我關懷，表現為對人的尊嚴、價值、命運的維護、追求和關切，對人類遺留下來的各種精神文化現象的高度珍視，對一種全面發展的理想人格的肯定和塑造。化學史中的經典事例，閃耀著人文精神的光輝。

例如，居里夫人為研究鐳元素嘔心瀝血、廢寢忘食，幾乎付出生命的代價，最終獲得成功并獲得諾貝爾獎。但她卻沒有為此發現申請專利而是選擇將之公之于眾，推動放射學的發展;盧瑟福積極鼓勵和潛心指導，先后培育出十多位諾貝爾獎獲得者…這些化學家們的敬業精神和人格魅力，對學生而言，無疑史最好的人文價值體驗，不斷培養他們良好的人文精神。

3.4 有利于培養學生嚴謹的學習態度及實事求是的治學精神

科學史實早已向我們證明，科學理論的得出不是一帆風順、一蹴而就的，是在前人研究的基礎上通過不斷探索與努力而得出的。這些，與科學家們嚴謹的學習態度和實事求是的治學態度是分不開的。

如英國科學家雷利與塞姆“第三位小數的勝利”，再如李比希武斷的“氯化碘”與發現溴元素擦肩而過的失敗。這些例子，讓學生體會到實事求是的嚴謹的態度將是科學探索路上必不可少的精神。

3.5 有利于培養學生獨立思考能力及質疑和批判精神

科學的目的就是探索未知，“學會學習”就是在不斷和問題糾結的過程中總結出的經驗。教師不僅應讓學生懂得知識，還要通過獨立思考，敢于質疑和批判，提出新的見解。古語有云：學起于思，思源于疑。一切思維活動都是從問題開始的，如果總是墨守成規、機械地、被動地接受書本知識，那么永遠也不會獲得成功。

化學史上就有很多例子。最經典的莫過于體現“四代師生的創新”的原子結構認識論：湯姆生、盧瑟福、玻爾、海森堡四人均為諾貝爾獎獲得者，前者是后者的學生。他們勇于懷疑“定論”與權威，最終達到了“青出于藍而勝于藍”的超越。另外，還有燃素學說見證了之于舍勒和普利斯特里的失敗和拉瓦錫的成功。這些事例，向學生說明了“質疑”在化學科學發展進程中的重要作用。

4 化學史在化學教學中的運用

化學課程指向于學生未來發展必備的化學知識、技能和方法以及探究能力的提高。化學史中情感價值的體驗能激發學生學習化學的熱情;以探究為手段復演人類科學知識形成歷程的片段，使科學家的發現與學生的發展融為一體。學習過程中涉及提出假說、驗證猜測、尋求支持與交流等一系列科學方法的要素，可引導學生自發地“學材”[8] 。還可以設計一些環節，如：“想一想”、“看一看”、“找一找”、“等一等”、“做一做”[9] 等，引起學生興趣并讓學生進行自我反思評價以使學習更有針對性和實效性。

另外，新課程強調教師依據課程標準創造性地使用教材。而化學史是對教材的有效擴展，教師可以從內容選擇、教學方式等方面做不同的嘗試，豐富教學資源。實現“改變課程過于注重知識傳授的傾向，強調形成積極主動的學習態度，使獲得基礎知識與基本技能的過程同時成為學會學習和形成正確的價值觀的過程”[10] 。

在化學教學過程中適當結合化學史教育，可以使教學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，使學生受到教益，同時可以把化學邏輯的推演通人們認識化學的過程聯系起來，達到邏輯和歷史的辯證統一，真正揭示出化學發展的科學精髓。趣味性也會一改傳統課堂的沉悶氣氛，使學生有飽滿的熱情投入化學學習中去。

綜上所述，在化學教學中適當引入化學史教學，通過化學史實的講解，讓學生了解化學科學的發展過程，認識并學習他們的科學他們的科學思想與方法，對學生知識與能力的培養及情感的塑造都有著不可忽視的作用。

參考文獻：

[1] 薩頓.科學史導論[M].上海：上海交通大學出版社，2007.128.

[2] 張煥庭.心理學[M].南京：河海大學出版社，1988.

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[5] 閻金鐸.物理科學方法教育[M].山東：青島海洋出版社，2000.

[6] 唐小英.淺談化學史在中學化學教學中的作用 [J].教育教學論壇，2013，278-279.

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[8] 沈曉敏.關于新媒體時代教科書的性質與功能之研究[J].全球教育展望，2001，（3），23-27.

[9] 杜曉新.元認知與學習策略[M].北京：北京教育出版社，1999.

[10] 鐘啟全.基礎教育課程改革綱要（試行）解讀[M].上海：華東師范大學出版社，2001.

作者簡介：

楊蘭芬（1983-），女，碩士研究生，講師，研究方向：分析化學教學與研究。

（作者單位：德宏師范高等專科學校理工系）