基于核心素養價值的初中化學史研究

張長梅

摘 要：化學史是課程教學的重要資源，蘊含著學生必需的化學核心素養。化學核心素養的實現需要轉換和整合，即原始的形態轉化為史學的形態，史學的形態再轉化為課程的形態，課程的形態最終轉化為教學的形態。

關鍵詞：初中化學，化學史，核心素養價值

中圖分類號：G633.8 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1992-7711（2020）03-027-1

化學學科核心素養包括化學觀念、科學探究、科學思維、科學態度與責任等方面，化學學科素養由理論轉向實踐，需要化學史這樣的良好抓手與平臺。學生在化學學習中通過模仿或改進化學家們的歷史探究實驗，感悟化學家科學研究的方法，有助于培養學生的創新精神和探究能力。本文主要以原子為例，對化學學科核心素養價值與實現形式進行了探討。

一、繼承與超越：人類對原子認識的核心素養價值

科學發展是有其內在的規律和邏輯線索的，科學高峰一定是后人站在前人的肩膀上攀登的。

1.缺少實驗支撐的哲學思想：物質是可以分割的。公元前5世紀，古希臘哲學家德謨克利特提出樸素的原子說，認為宇宙萬物都是由不可再分的、間斷的微粒構成的，微粒的分離和結合是萬物變化的根本原因。他給微粒命名為“原子”，這是歷史上“原子”概念的由來。

2.實驗初步支撐：道爾頓的原子學說。化學的新時代是開始于道爾頓的原子論。19 世紀初，英國科學家道爾頓利用“原子”分析實驗事實，提出了倍比定律。

道爾頓的原子模型，是類似于臺球的實心小球，他的原子學說是人類首次通過科學實驗揭示的物質內部微觀結構，對物理和化學學科后來的發展產生了深遠影響。但是道爾頓沒能把原子和分子區別開來，沒有分子概念的支撐，原子的概念是不準確的。1811年，意大利科學家阿佛加德羅提出“分子是由原子構成的，是保持物質特性的最小單位”，至此原子概念才真正意義上建立。

3.實驗創新：原子結構模型的演變。科學實驗技術手段不斷創新，科學界關于物質結構出現了幾個重大發現。19世紀中期以后，物理學家發現了陰極射線，陰極射線的發現使得道爾頓的原子模型被修改。后經湯姆生和克魯克斯研究發現這種射線是由帶負電荷的微粒構成的，微粒質量很小，帶電量也極小，命名為“電子”。湯姆生和美國的物理學家密立根，證實了電子普遍存在于原子中。電子的發現，使人們對原子結構的認識步入了新的階段，原子中存在著更小的微粒。

1911年英國科學家盧瑟福，用α粒子轟擊金箔，通過散射實驗認識了原子核的存在。實驗結果否定了湯姆生的原子模型，建立了核型原子模型，即原子中心有一個原子核，它集中了原子的全部正電荷和幾乎全部質量，帶負電荷的電子在核外空間繞核作高速運動。

化學史有利于理清知識脈絡，有助于學生系統了解化學知識。化學史教學比科普更重要，歷史事件的前因后果，比科學家的名字更能激發學生學習的興趣。

二、轉換與整合：化學史核心素養價值的實現

初中化學的核心素養價值是作為主體的學生與作為客體的化學課程之間的價值需要關系的反應。價值需求者的學生與價值供給者的化學課程，需要通過價值供求協商，而協商的結果需要通過官方綱領性文件，即化學課程標準予以體現。

化學史的核心素養價值能否實現，取決于三個方面：一是化學史的核心素養價值能否被充分挖掘，改造乃至價值生成，二是社會和學生的價值需求是否蘊含史實的核心素養價值，三是主體客體價值供求關系，能否協商與落實。

1.原始的形態轉化為史學的形態。一門學科的歷史，是那門學科中最寶貴的一部分。學科給我們知識，歷史能給我們智慧。化學史融入初中化學教學，有助于學生理清知識的來龍去脈，提高科學與人文素養、改變學習方式，激發化學探究的興趣，是初中化學教育中的寶藏。化學的原始研究成果主要存在于各類著作中，教師需要博覽群書，對各種不同邏輯的史學資料進行加工與重整，將其化學理論與科學思維、科學態度與責任進行融合，將原始的形態理論重新置入當時的宗教文化背景中，使得科學思維、科學歷史與化學知識之間的聯系更加清晰。

2.史學的形態轉化為課程的形態。化學課程內容源于其對化學原文化的選擇、萃取、增添、刪減與重組，史學形態轉化學課程的形態，同樣需要進行上述系列操作，可歸納為技術操作和價值操作。技術操作是基于化學課程的工具理性需要，將化學課程所需的化學概念和理論從其化學史資料中切割出來。技術操作首先通過課程標準的實現，根據化學課程標準或者核心素養，確定化學史料的入選內容和深廣度。價值操作是基于化學課程的價值理性需要，對化學邏輯、核心素養邏輯和學生邏輯的多重考慮，將點狀形式的理論放在經過改造的歷史情景或者新的社會背景中，實現化學邏輯、核心素養邏輯以及學生邏輯的重整，同時實現化學知識、科學歷史與哲學思想的整合。

3.課程的形態轉化學教學的形態。課程形態的化學史，主要以靜態文本的形式存在于化學課程標準中，而初中化學教材中的化學史既存在課程形態，又存在教學形態。把化學史由靜態的課程形式轉化為動態的教學形態，是開展化學課堂教學的前提，也是化學課程理想通過課堂教學予以實現的必要條件。化學史由課程形態轉化為教學形態，關鍵在于教師，對于化學教材中以課程形態呈現的史實，教師可以將教材文本與教材各欄目、圖片、習題進行重整與改造。在稀有氣體發現史中，“錙銖必較”的英國科學家瑞利通過測氣體密度的方法發現了氬氣。科學上重大的發現，一般都來自于精確的定量測定。與此化學史對應的教學形態，教材對應的文本可以轉換成各種欄目，如“拓展視野”、“活動與探究”等。

新課標明確提出：教師可以利用化學史料來創設學習情境，對學生進行社會責任感教育，充分調動學生學習的積極性和主動性，幫助學生理解學習化學內容。科學人物是科學文化的創造者，他們的科學方法、科學理論和科學精神應該穿越時空而惠澤百世。科學人物的史實是所有課程的公共資源，蘊含著豐富的化學學科核心素養價值，這些價值亟需化學教師尋求合適的史料去挖掘。

（作者單位：揚州市江都區實驗初級中學，江蘇 揚州225000）