化學史在落實發(fā)展初中化學學生核心素養(yǎng)方面的價值分析與應用
——以上教版《九年義務教育課本·化學（九年級）》為例

申云 上海市臨港第一中學

2017年12月，教育部印發(fā)了新修訂的《普通高中課程方案·化學學科課程標準（2017 年版）》（以下簡稱《高中課程標準》）中為學生適應現(xiàn)代化生活和未來發(fā)展的需要，充分發(fā)揮化學學科課程的整體育人功能，確立了化學學科核心素養(yǎng)，包括：宏觀辨識與微觀辨析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知、科學探究與創(chuàng)新意識、科學態(tài)度與社會責任五個方面。化學發(fā)展的歷史，是科學發(fā)現(xiàn)技術發(fā)明的歷史。從化學史中，我們不僅能學習科學家不畏艱險、勤于思考、治學嚴謹?shù)目茖W精神，還能學習科學家分析和解決問題的思想、方法。我國化學家傅鷹說過：“化學可以給人以知識，化學史可以給人以智慧。”為了能使化學史在初中化學教學中被充分、合理地使用，本文對上教版《九年義務教育課本·化學（九年級）》（以下簡稱“教科書”）教學內容可設計的化學史進行了系統(tǒng)研究，以期激發(fā)學生的學習興趣，使學生了解化學學科核心理念、思想及方法，提升學生化學學科核心素養(yǎng)的目的。

一、初中化學教學中滲透化學史教學的必要性

化學知識、化學探究的科學方法、化學發(fā)展及演變過程等在化學史中都有體現(xiàn)，只有明確化學史在教育教學中的作用，才能實現(xiàn)改變觀念、物盡其用的目的。

（一）化學史教學培養(yǎng)學生學習化學的興趣

初中生的學習特點正處于從形象思維向抽象思維發(fā)展的階段，感性認識在學習中仍然起主要作用，利用初中生學情特點在課堂上加入化學史實的教學可以激發(fā)學生課堂學習的興趣，使學生在課堂學習中集中注意力，提高課堂教學的效率和活力。同時通過共情化學家研究過程，使學生感受科學發(fā)展的艱難和科學家嚴謹、堅持的科學精神。

例如，初中化學第一節(jié)課《化學使世界更美好》，新的學科對學生來說充滿了神秘感，老師借助學生的這股勁頭，課堂教學中引入中國古代化學發(fā)展史“煉丹術”的故事。在物質提純的教學中，通過對我國古代釀酒、釀醋的介紹，了解蒸餾將“酸壞之酒”中的酒先蒸發(fā)，醋酸因沸點較高而被留下引入課題了解提純方法等。這些有趣的化學史加深了學生對化學發(fā)展歷程、物質的某些性質的認識，在活躍課堂氛圍、提高學生學習化學的興趣上產生一定的積極影響。

（二）化學史教學有利于學生對抽象概念的理解和認識

概念知識是化學教學中最重要的內容之一，但由于其過于抽象，往往成為學生學習化學的巨大阻礙。化學史則記錄了概念從產生至今，推廣與爭辯的全過程，在歷史的背景下展開概念教學可以有效幫助學生對概念性知識進行深度理解，促進學生科學素養(yǎng)的發(fā)展。化學中有不少抽象的概念，如元素、物質的量，包括物質的量的單位摩爾。筆者在教授物質的量及其單位時，就是通過借助身邊的例子讓學生形成微粒數(shù)量計量的“堆量”意識后，需要給微粒數(shù)量的“堆量”起一個名字的時候引入“物質的量”“摩爾”的命名歷史，學生對物質的量及摩爾的理解就顯得水到渠成。

（三）化學史蘊涵著科學探究的過程、方法

科學史上大量的事實證明，科學的新發(fā)現(xiàn)往往基于科學的思維方法，掌握了科學思維方法并運用于認識和實踐中，才能使人的思維能力發(fā)生質的飛躍。化學史是從歷史的角度對化學的產生、發(fā)展過程進行全面的描述，教學過程中滲透化學史的教學有利于培養(yǎng)學生的科學思維方法。拉瓦錫測定空氣中氧氣含量的實驗探究過程，質量守恒定律發(fā)現(xiàn)的過程，都是無數(shù)科學家經(jīng)過不斷改進實驗技術，逐步提高了實驗的精確度。教師將研究過程引入教學分析討論，有利于提升學生的思維能力。

（四）化學史的學習促進學生化學核心思想觀念的形成

學生在化學學習中，形成從化學視角認識事物和處理問題的思維習慣，即化學思維。在化學的計算中，守恒思想和比例思想應用極其廣泛，我們翻閱《化學發(fā)展簡史》就能理解化學計算的守恒和比例的思想。筆者在教學中，借助這些史實先轉化成自己對化學思想觀念的理解，并在教學中廣泛進行使用，起到了很好的教學效果。

（五）化學史是化學教師傳播化學文化的有效途徑

2018 年我有幸參加了鄭胤飛老師的化學工作室，拜讀了鄭老師編寫的著作《文化有根 課堂有魂》。鄭老師說：“化學課，希望大家給學生一點思想、一點化學內涵、一點文化，而不是一堆羅列、一堆習題，從而減輕學生的負擔。”跟著鄭老師追根溯源尋求化學文化，并在教學中傳遞化學文化，教師要學習和應用化學史，挖掘化學史中蘊含的文化內涵，一定會在某個點上撥動學生的心弦。教師只有更好地了解化學文化，才能夯實學生喜歡化學、學好化學的基石。

二、化學史資源的剖析

（一）教科書中出現(xiàn)的化學史資源的位置分布情況

教科書中的化學史資源是指教科書（包括正文、資料袋、拓展材料、附錄、習題等在內的教科書內所有內容）中出現(xiàn)的所有有關化學史描述和信息的內容。

從教材中可以看到，有關化學史的內容在正文中出現(xiàn)的共有7次，“拓寬視野”欄目中出現(xiàn)的共15次，在“資料庫”中共出現(xiàn)4 次，在思考與復習中共出現(xiàn)2 次，在教科書其他欄目中沒有發(fā)現(xiàn)有關化學史的內容，史實資料在教材中共出現(xiàn)28 次，其中兩次涉及屠呦呦發(fā)現(xiàn)青蒿素。

（二）教師用書中有關化學史的教學作用

筆者查閱了一些指導用書對于教科書中欄目的教學作用及使用建議。在《初中課程標準》中對“科學的歷史”內容的選擇的描述為“科學發(fā)展的歷史過程與重大的科學發(fā)現(xiàn)”“重大科學發(fā)現(xiàn)對社會的影響”“影響科學發(fā)展的因素”。

在上海教育出版社九年義務教育《化學教學參考資料》九年級第一學期（以下簡稱“教參”）的第4 到5 頁對教科書中的欄目進行了設計說明，沒找到有關使用建議。其中對于教科書中涉及化學史資源的“資料庫”“拓展視野”“思考與練習”的設計說明做如下描述：

資料庫：少量有關化學與其他知識及信息。

拓寬視野：聯(lián)系社會、聯(lián)系實際、關于科學發(fā)展動態(tài)等開闊學生眼界的內容，側重介紹現(xiàn)代科技成果，進一步體現(xiàn)先進性。

思考與練習：提出比較簡單的問題，有助于復習鞏固剛學的知識。

另外，在教科書中沒有“化學史話欄目”。教參中有有關“化學史話”的設計說明。其描述為：主要介紹杰出化學家及其成就與高尚品格，以及他們推動化學發(fā)展的一些重要貢獻，側重從科學探究精神、科學方法、為人師表、科學史上重要發(fā)現(xiàn)等方面進行選材。

（三）教科書和教師用書中體現(xiàn)的化學史作用的分析

從教科書及教參等教師用書中對各欄目的描述來看，教材設計中化學史資源內容的編寫側重化學家的科學精神、化學重要發(fā)現(xiàn)史、化學發(fā)展的貢獻等。閱讀教科書可以看出，化學史在教科書中出現(xiàn)的作用主要是知道、了解的層面，有些內容的描述僅僅在文中起到承上啟下的作用。

不難看出，無論是在教科書還是教師參考用書中，化學史對學生的教育目標都主要集中在“情感教育價值觀”層面。而化學史作為具有價值的真實情景素材，對化學學科本源性的內涵以及對學生“學科核心素養(yǎng)”培養(yǎng)方面的作用體現(xiàn)得較少。

三、初中化學教學中滲透化學史教育的教學建議

化學史資源在提升教師的教學水平上的作用毋庸置疑，教師應該把握好化學史資源，如何講好化學故事，并在故事中滲透化學知識和理念，明確把握教什么、怎么教、什么時候教、使用深度等，真實利用好化學史在化學教學中的作用。

（一）教師應重視化學史的學習及使用

初中化學教學進度比較緊張，在緊張的教學任務中加入化學史的教學，會讓原本的教學時間變得緊張。這種觀點歸其根由還是沒能發(fā)現(xiàn)化學史教育在教學中的作用。建議老師們先學習簡單的化學史，加大與同學科老師的交流，共同探討如何在化學教學中插入化學史的教育，共同探討化學史中隱藏的學科內涵，高效地將化學史應用于課堂。

以下是筆者根據(jù)滬教版初中化學教材中找到的知識點，建議大家學習的相關化學史的內容，以期更好地輔助教學。如化學用語方面，可考慮元素符號、化學式、化學方程式、原子、分子、物質名稱等環(huán)節(jié)；定量計算方面，可考慮根據(jù)化學方程式的計算、物質的量的計算、溶液質量分數(shù)、溶解度、相對原子質量、原子質量等環(huán)節(jié)；化學實驗方面，可考慮空氣成分發(fā)展史、質量守恒定律發(fā)展史、水的組成、酒和醋的釀造環(huán)節(jié)；基本概念及理論方面，可考慮化學名詞的起源、定比定律、倍比定律、早期相對原子質量的測定、物質的量、摩爾、質量守恒定律、化學反應類型、酸堿性及酸堿度、燃素說、物質分類、元素發(fā)展史、催化劑、燃素說、混合物和純凈物分類的提出等環(huán)節(jié)；物質知識方面，可考慮煉丹術和煉金術、氧的發(fā)現(xiàn)、有機化學創(chuàng)立、氧氣、氫氣、惰性氣體的發(fā)現(xiàn)、金屬等環(huán)節(jié)；化學發(fā)展史方面，可考慮“化學”名字的起源、古代化學開端及成就、火的利用、早期金屬知識、火藥等環(huán)節(jié)；化學家方面，可考慮波義爾、舍勒、普利斯特里、道爾頓、阿佛加德羅、拉瓦錫、門捷列夫、徐壽、居里夫人、諾貝爾、湯姆遜、盧瑟福、波爾、侯德榜、屠呦呦等。

（二）明確不同化學史的使用方法

不同類型的化學史有不同的用途，教師可根據(jù)史實材料、資源靈活使用。

在“雙減”政策下，形式多樣的面向學生終身發(fā)展的作業(yè)越來越受推崇，可以趁著假期讓學生閱讀一些科學家傳記的書籍，并通過小報、演講等方式交流，同時從閱讀、美育、演講等角度多方面培養(yǎng)學生綜合能力。

在新授課中，可以利用化學史資源帶著學生重走化學家研究之路。如在學習“水的組成”這一課時，我們追隨化學史的足跡，從四元素說到三位科學家卡文迪許、普利斯特里、拉瓦錫的氫氣在氧氣中的燃燒，最后研究尼克爾森電解水得到氫氣和氧氣。在這節(jié)課中不僅用發(fā)現(xiàn)水的組成的史實過程將教學內容串在了一起，也從化學史中感受到科學發(fā)展的不易以及科學家研究物質的一般過程及方法。

此外，化學史資源可以在復習課、探究課、拓展課中根據(jù)不同材料的性質進行廣泛的使用。

（三）掌握化學史在教學中的度

化學史在化學教育教學中的作用是毋庸置疑的，但并不是所有的化學史都要全部應用于化學教學。教師應該明確了解所教授的內容所涉及的化學史，這些化學史對化學教學中的價值是什么，采用什么方法什么時候滲透化學史的教學。教師應根據(jù)化學史的內容、學生實際情況，適時滲透化學史教學。在化學教學中，對化學史不能全盤否定也不能喧賓奪主。

另外，對化學史的教學，老師要明確讓學生掌握到什么程度，教師自己要了解到不同程度教學所產生的影響大小。教師在利用化學史教學時需要聯(lián)系課程標準、學情等把握好教學內容的深度和廣度。

四、結語

在教育改革的浪潮中，化學史對學生“化學學科核心素養(yǎng)”的培養(yǎng)，以及提高化學教師對化學學科內涵的理解有著非常重要的作用。希望廣大化學教師重視化學史的教育，將化學史適時滲透在化學教育中，不要忽視化學史的育人價值。個人之力畢竟有限，也希望教育部門組織有關化學史的學習和研究，更大程度地利用好化學史資源的教學價值。