核心素養視域下化學史的教育功能研究

洪冬梅（福建省廈門市集美區灌口中學 361023）

陶行知先生曾說：“教師的職務是千教萬教，教人求真；學生的職務是千學萬學，學做真人?！边@里提到的“真”可以理解為“德”?！镀胀ǜ咧谢瘜W課程標準（2017 版）》指出，培養化學學科核心素養是實現“立德樹人”根本教育任務的有效途徑。實際教學中，要注重結合人類探索物質及其變化的歷史與化學科學的發展趨勢。鑒于此，開展化學史教育功能專題研究具有必要性與重要性。特別是將化學史與核心素養進行深度融合，在培養學生化學學科核心素養方面發揮重大的作用，具有較大的理論與實踐意義，有助于推動新一輪課程改革的深化落實。

一、重塑歷史：透過“現象”看“本質”，建立宏觀與微觀結合視角

“宏觀辨識與微觀探析”作為化學核心素養其他四維度核心素養的基礎，凸顯化學學科的本質屬性——宏微結合。因此，化學教學中，教師要注重以化學史為橋梁，讓學生從宏觀走向微觀，最終實現宏微結合。這里值得注意的是，化學史引入并非生硬地搬上課堂，而是需要結合陶行知先生提出的“生活即教育”理念，選用生活素材對“史實”進行重塑，讓學生體會化學家發現、推理的過程，進而建立宏微結合視角。

學習氫鍵時，教師言簡意賅地簡述氫鍵理論的提出：居里夫人的女兒偶然發現，水結冰后的體積竟然變大。立足于“水結冰”這段史實，選用了1 元硬幣、清水（H2O）、油三種常見的生活用品，開展“數一數”活動，讓學生觀察硬幣上滴的“水滴”多還是“油滴”多，進而引導學生的思維，認知氫鍵的表示方式——N-H…N。基于此，再明確氫鍵引起的其他異?，F象。上述過程中，以“水結冰”化學史為基礎，創造“觀察比較水、油滴”現象，讓學生如化學家一樣去觀察、推理，體味“透過現象看本質”的樂趣與魅力，進而逐步建立宏微結合的認知視角。

二、再現史實：立足“變更”建“體系”，樹立變換與平衡思想觀念

“變換理念與平衡思想”屬于化學學科的思想之一，有助于學生認識科學的動態化。而面對教科書呈現的靜態結論，就需要引入化學理論的發展史，化靜態為動態，讓學生立足于“變更”，建立知識體系，潛移默化地形成變化的觀念及平衡的思想。

學習電解質時，教師引入電離理論的發展史，讓學生清晰地認知、理解電離并不需要電。課堂上，教師按照時間先后順序，介紹以下知識：1834年，法拉第首次提出電子是通電后產生的。此后的很長時間內，科學界普遍贊同該觀點。直到1880年，拉烏爾提出，溶液中的酸堿鹽未通過電流也有某種程度的離解。但該觀點并未引起重視，也未能撼動法拉第的觀點。后來，阿倫尼烏斯不斷重復稀電解質的導電性實驗，提出溶解于水的電解質自動在不同程度上離解為帶正、負電荷的離子。也就是說，電離不需要電。他最終獲得了1903 年諾貝爾化學獎?？梢?，任何理論的“變”都離不開基本觀念的“變”?；瘜W課堂上，借助化學理論發展史，促成知識體系的建立，進而讓學生自然而然地樹立變換理念與平衡思想。

三、重演經典：運用“模型”揭“思路”，發展證據推理與模型認知

“證據推理與模型認知”也是化學學科的思想之一，它指出學生應具有證據意識，且能立足于證據，對物質的組成、結構及其變化提出推理，建立認知模型。因此，實際教學中，教師要引入化學家進行推理研究的實驗，讓學生體悟“言必有據，理必縝密”的精髓，進而發展學生的證據推理與模型認知素養。

學習“鈍化”時，教師再現經典——法拉第鈍化實驗：將Fe 放入70%的濃硝酸溶液，并未發現明顯的實驗現象，但放入35%的稀硝酸溶液，則會產生劇烈反應。于是將Fe 放入70%的濃硝酸溶液時，慢慢地向溶液內注入H2O，直到溶液體積增大為原來溶液2 倍時，仍舊觀察到放入35%的稀硝酸溶液的現象。此時，法拉第的腦海中出現“Fe 是否出現問題”，拿起玻璃棒進行攪拌，瞬間看到Fe 被激活，發生激烈的反應。課堂上，重新演繹法拉第鈍化實驗，有助于學生理解“鈍化”，能夠從“經典”中獲得“證據”，形成以“證據”為基礎的推理，建立模型的認知思路。課堂上，引入化學史上的經典實驗，有助于學生認知化學實驗的基礎性與價值，有意識地以假說模型為認知思路，進而潛移默化地培養其證據推理與模型認知的核心素養。

四、再現歷程：透過“束縛”看“勇氣”，提升科學探究與創新意識

陶行知先生曾說：“想自立，想進步，就須膽量放大，將試驗精神，向那未發明的新理貫射過去?！币虼?，教師展示科學知識的同時，要有意識地向學生講述化學家開展研究時承受的時代觀念的壓力，促使學生感悟化學家的質疑勇氣與創新智慧，培養學生的科學探究與創新意識。

“合成氨”課堂上，教師引入勒夏特列試驗無疾而終的史實：勒夏特列通過理論計算，認為氮氣和氫氣生成氨可行?？上驅嶒炦^程中發生了爆炸，覺得實驗有危險，停止了合成氨的研究。通過化學史上失敗的案例，讓學生深刻體味質疑、勇氣、堅持的重要性，同時還有助于學生以平常心看待失敗，明白“失敗乃成功之母”。更重要的是，這有助于學生立足于“異常”，進行質疑、探索、創新，進而提升科學探究與創新意識。

五、致敬學者：透過“輝煌”看到“精神”，培養科學態度與社會責任

知識自身并無對錯之分，而掌握知識的人往往決定知識為社會、人們帶來正能量還是對其起到副作用。歸根究底，就是用知識的人的“德”至關重要。因此，化學教學中，教師不要只關注化學史蘊含的專業知識與素養，還要注重引導學生透過“輝煌”看到“精神”，一定程度上強化學生的社會責任感，使其成長為社會發展需要的創新型人才。

學習元素周期表時，教師立足于元素周期表發展史施教：門捷列夫發現元素周期表，留下了空位，代表尚未發現的元素，并預言了“類鋁”這種新元素。后來，布瓦博得朗公布了他發現的稼，并發表論文，指出稼的密度為4.7g ·cm-3。但不久后，他收到了門捷列夫的來信。來信稱，稼就是類鋁，密度應在5.9～6.0 g ·cm-3之間。布瓦博得朗雖然奇怪只有他手上有稼，為何門捷列夫會稱他測的密度是錯的，但本著求真的思想，布瓦博得朗后來提純了稼，并測得密度為5.94 g ·cm-3。大多數教師用這個史實來說明元素周期律的科學性，但還可以此挖掘布瓦博得朗勇于接受質疑，重新實驗，追求真相嚴謹的科學態度。

綜上所述，將化學史與化學學科進行深度融合，能落實“好的先生不是教書，不是教學生，而是教學生學”，避免核心素養淪為“鏡中花、水中月”。但值得注意是，教師要以核心素養為著力點，以化學史為契機，讓學生從“史實”走向“化學”，讓化學課堂“鮮活”起來，順利達成立德樹人的教育根本任務。