□江蘇省南京市江寧區麒麟科創園學校 臧 玥
化學史是專門研究化學發展歷程的學科,不僅包含著名化學家的歷史故事,還是學生詳細探究化學各分支領域演變史的依據。新課標在“學業要求”“教學策略建議”及“學習活動建議”等多個環節分別強調了化學史的應用,其在初中化學課堂教學中受到了越來越多的關注。提升學生的核心素養是初中化學的主要教學目標,教師在融合化學史的過程中要以提升學生的核心素養為目的,結合課堂內容科學選擇合適的化學史素材,有針對性地發揮化學史對化學課堂教學的助力作用。
化學是一門以自然科學為主的學科,學生初次接觸化學學科時難免會被抽象晦澀的理論所困擾,學習興趣不高。化學史的融合能夠改變初中化學課堂枯燥無味的現狀,增強化學課堂的趣味。化學史包含了許多有趣的小故事,涉及了許多優秀的傳統工藝,呈現了諸多勵志的名人軼事。豐富有趣的化學史為化學這門自然學科增添了許多精彩有趣的人文內涵,賦予化學知識與技能深刻的人文性特點。化學史在初中化學課堂中的應用能夠將豐富多彩的化學內容引入沉悶的化學課堂上,從不同角度呈現化學知識的科學價值、社會價值及人文價值。化學史的融入還能夠拉近學生與課堂的距離,使初中生感受到化學的趣味性與實用性價值,激發學生對化學知識產生探索欲。
核心素養下初中化學教學方式是多種多樣的。化學教材中有限的知識很難滿足多種教學方式的需求,而化學史的融合能夠豐富教學素材,為教學設計提供充足的材料支持,促進學生核心素養的提升。教師可以結合課堂內容適當拓展相關的化學演變史,幫助學生具體了解化學概念的形成,體會化學本質及規律的探索過程。在化學實驗中,教師可以采用傳統化學實驗方式幫助學生深入體會驗證化學原理的不同方法,感悟化學實驗的發展進步,或者引入化學家的故事,幫助學生摸索破解化學難題的方法,為學生指明自主探究的方向。這樣一來,以優秀的化學史豐富教學素材,擴充課堂容量,為學生核心素養的提升創造良好的條件。
新課標賦予了初中化學育人的社會責任,因此,教師應將學生作為課堂教學的主體。當前,部分教師在課堂上仍然僅圍繞化學教材對學生進行應試知識的灌輸,使得化學課堂的育人功能未能得到充分發揮。化學史的融合能夠改變傳統的教學方式,突出化學課堂的育人功能,促進學生核心素養的提升。教師結合課堂教學目標,根據學生的認知現狀選擇真實有效的化學史,組織學生在化學史的幫助下對化學知識及技能展開全面探究。在漫長的化學史研究中,學生能夠強化自身的化學觀念,鍛煉科學思維,在深刻的科學探究與實踐中逐漸樹立科學態度與責任。在化學史的熏陶下,初中化學課堂不再是機械講解化學知識與技能的場所,而是學生從社會、科學及文化角度全面探究化學知識的育人場所。
化學史的引入并不是無目的的,不是單純為了讓課堂教學更具趣味性,教師要遵守目的性原則,明確課堂教學目標,圍繞學生核心素養的提升進行化學史的引入設計,使化學史能充分發揮其教育價值。在選擇化學史時,教師應對課堂教學內容進行詳細分析,并在此基礎上深度思考哪些環節能夠向化學史借力,然后對學生的具體情況進行分析,深入研究應該怎樣引導學生對化學史展開探究學習。教師應結合課堂內容及學生的實際情況,明確化學史融合的目的,明確選擇所要融合的化學史內容以及融合的具體方式。這種有目的、有針對性地融合方式能夠充分挖掘化學史的教育價值,助力學生化學核心素養的提升。
核心素養下化學史在教學中的融合需要遵循準確性原則,即所融入的化學史真實準確,有科學的史料做考證。化學史包含了古今中外專業人員對化學各領域及其分支的探究事件及歷程,設計的內容頗為廣泛。化學史的融合不僅影響著學生對化學知識體系發展過程的了解,還深深地影響著學生對化學未來發展趨勢的預測及探究。準確的化學史能正確引導學生的探究方向,為提升學生的核心素養做好鋪墊。因此,教師要確保所引用的化學史真實準確,應通過專業的化學知識獲取渠道來搜集及查閱準確的化學資料,或者對化學史資料進行專業的求證,確保所引用的化學史準確無誤,避免對學生產生誤導。
教師在引入化學史時應遵循典型性選擇,即所選擇的化學史材料具有典型的代表意義。每一項化學成果都匯聚了無數歷史人物的智慧與努力,蘊含著無數相關的化學故事。化學成就是在眾多化學界歷史人物堅持不懈地努力中逐漸形成的,其中一些歷史人物的貢獻對化學成果的推進有所助益,而另一些歷史人物所做的貢獻對化學成果的突破有著轉折性意義。這些具有轉折意義的化學史對后世具有更大的影響力。典型性的化學史給初中化學課堂帶來了更具代表性、深刻性的學習素材,能夠有效推進學生化學核心素養的發展。教師要在有限的課堂時間精心選擇具有典型性的歷史事件,給學生提供更加深刻的體驗,幫助學生抓住化學發展的關鍵節點,促進學生科學思維的發展。
教師應遵循適度性原則,即化學史的融合量、化學史的難度以及功能指向等等。雖然化學史對初中化學課堂的助益很大,但其在教學中的應用應以輔助功能為主,切忌過量融入化學史,以免造成本末倒置,忽視了化學課堂教學的重要性。化學史包羅萬象、難度不一,教師在化學史的選擇方面應從學生的實際情況出發,選擇內容合適且難度適中的素材,避免因難度過大而給學生造成理解障礙。化學史的融合作用一方面指向學生對化學知識的理解,另一方面指向學生對化學知識探究興趣的培養。在化學史的融合中,教師既不能只側重學生對知識的理解,也不能只關注學生的探究興趣,而是均衡化學史的功能指向,以最大限度發揮化學史的教學優勢和教育價值,為學生核心素養的提升做好準備。
化學對于初中生來講是一門內容復雜、體系龐大、晦澀難懂的自然學科,學生對化學的學習多缺乏濃厚的興趣。這種狀況下,學生的化學核心素養很難得到相應提升。核心素養下化學史的融入能夠改變學生的低趣學習現狀,激發學生的探究興趣。化學史既是化學與歷史的結合體,也是自然科學與人文學科的有機組成,其在教學中的融合能夠挖掘化學中的人文元素,為化學課堂注入濃厚的人文氣息,拉近學生與化學課堂的距離,帶領學生從人文社會的領域探究化學知識的應用價值。幾乎每一項化學成果的背后都隱藏著諸多有趣的化學故事,學習化學故事,學生不僅能感受到歷史人物在探究化學真理歷程中所表現出的堅韌不拔,還能把握從化學現象中推理出化學本質及規律的具體思路。教師可以創設化學故事情境,激發學生對化學課堂的探究興趣。
以人教版九年級化學上冊“空氣”教學為例,教師可以在課堂開始之前為學生生動形象地講述法國化學家拉瓦錫的人物故事,以拉瓦錫波瀾壯闊的生平事跡創設有趣的課堂情境,引出拉瓦錫在空氣研究領域的成果學說,進而激發學生對空氣的探究欲望,為實現教學目標做好準備。
化學觀念是初中化學核心素養的基本組成,能夠引導學生從專業的角度認識化學現象,剖析物質的化學本質及規律,具備從化學角度觀察世界的知識儲備。化學觀念的養成是在日常教學中點滴形成的,教師需要借助有力的化學教育資源增強學生的化學觀念,整體推進學生化學核心素養的提升。化學發展歷程呈現了人類從化學現象到化學本質及規律的整個推理探究過程,是人類從無知到精通化學精髓的發展過程。了解化學發展歷程,能夠推進學生化學知識體系的建構,實現化學認知的從無到有,幫助學生逐漸形成深刻的化學觀念。教師應結合課堂內容適當引入相關的化學發展歷程,借助化學史中的經典歷程,呈現化學概念、化學原理及化學規律的形成過程,逐步提升學生的化學觀念素養。
以人教版九年級化學上冊“質量守恒定律”教學為例,教師可以引入質量守恒理論的發展歷程,展示洛蒙諾索夫、拉瓦錫、廊道爾特及曼萊對該理論所作出的研究成果,使學生深刻體會質量守恒定律由提出到最終確定的發展歷程,深化對質量守恒定律的認識和理解,進而提升學生的化學素養。
科學思維在化學領域的體現,是學生從化學視角進行分析、推理、歸類、總結等思維活動的能力。科學思維既是初中化學核心素養的重要維度,也是學生深度內化化學知識,運用化學知識儲備解決現實問題過程中所需具備的能力。化學實驗是化學家解決化學問題、探索科學真理的重要途徑,通過化學實驗的探究學習,學生能夠在實驗中具體觀察化學現象,從化學現象中抽象、推理出相應的化學原理與規律,推進科學思維的發展。科學理論是在千百次的實驗中推理得出的,雖然學生無法親歷這些科學理論的形成過程,卻能在化學家的歷史化學實驗中追溯先人的足跡,探究化學理論的形成歷程,實現科學思維的發展。教師應結合課堂內容,合時宜地引入歷史化學實驗,帶領學生探究實驗理論及方式的演變,摸索化學家的研究思路,彌補學生思維發展中的不足,促進學生的科學思維發展。
以人教版九年級化學上冊“原子結構”教學為例,教師可以利用多媒體呈現歷史上具有轉折意義的實驗,如盧瑟福的放射性吸收實驗、玻爾的有核模型實驗等,讓學生通過觀察生動形象的歷史實驗來感受到科學家思維的邏輯性與嚴密性,體會運用實驗驗證化學真理的過程與方法,進而培養學生的科學思維。
科學實踐是學生在利用所學的化學知識解決現實問題過程中所具備的能力,既是學生對化學知識進行深度探究應用的過程,也是學生對化學知識體系進行創新輸出的過程。化學與人們的現實生活息息相關,化學在人類史中的應用解決了許多現實生活化的問題,而人類在探究化學領域的過程中衍生出了許多傳統技能。這些技能多在很長一段時間內解決了人們生活及生產中存在的諸多問題。化學技能的講解能夠將生硬的化學理論與現實生活聯系起來,使學生在傳統化學技能的學習中掌握運用化學知識解決具體問題的方式,提升學生的科學實踐素養。教師應結合課堂內容選擇具有較強實用價值的傳統化學技能,為學生科學實踐意識的增強與能力的提升創造良好條件。
以人教版九年級化學下冊“金屬資源的利用和保護”教學為例,教師可以引入我國古代煉鐵技術,展示文字記錄及影視資料,帶領學生探究古代化學冶煉技術的具體方式。在講解傳統化學技能的過程中,學生能一邊研究古代冶煉技能,一邊摸索其中蘊含的化學理論知識,在內化課堂知識的同時探究其具體應用,掌握使用化學知識解決現實問題的方法,提升科學實踐素養。
科學態度是學生從客觀科學的角度探究事物時所具備的思想意識,既是學生在探究化學知識、分析化學問題、創新應用化學知識時所應持有的態度,也是化學核心素養的重要組成。科學態度的培養需要學生認識到化學知識的重要價值及其對社會生活的影響,堅定學習信心,對化學知識產生足夠的信任,從而養成科學的態度。在漫長的人類發展史中,化學史為社會的發展進步起到了巨大的推動作用,彰顯了重要的社會影響力。了解化學的影響力,能夠幫助學生深刻認識到化學知識的重要性,幫助學生樹立科學的價值觀,形成科學態度。在融合化學史的過程中,教師應帶領學生剖析歷史上不同化學內容對社會產生的影響,幫助學生在化學學習中養成科學態度。
以人教版九年級化學下冊“生活中常見的鹽”教學為例,教師可以帶領學生研究侯德榜制堿法對當時社會及后世所產生的影響。侯德榜制堿工藝促進了我國制堿工業的進步,將世界制堿史推向了一個新的高度。通過對歷史上化學知識產生的影響進行剖析,學生能夠從客觀角度深度了解化學的重要意義,樹立科學態度。
總而言之,核心素養下,初中化學教師應重視化學史對學生核心素養提升的重要作用,對化學史進行深入的研究分析,了解化學史與初中化學知識的關聯性,發揮化學史對發展學生能力和素養的優勢,使學生能夠在化學史的探究中對化學知識產生濃厚的興趣,增強學習信心,提升科學素養,整體推進學生化學核心素養的發展。