基于核心素養的化學史教學現狀與應用研究

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A【文章編號】2095-3089(2025)13-0004-03

當前高中化學教學改革正如火如荼，如何落實化學核心素養成為眾多一線教師的重要課題。核心素養的培養離不開情境，化學史就可以提供真實生動的情境，運用化學進行教學近些年來受到越來越多教育工作者的關注。所謂化學史指的是化學科學產生、變化、形成和發展的真實歷史，當中不僅包括發現的化學知識、發現知識的科學方法，還包括化學家為之不懈奮斗，孜孜不倦的創新精神，是連接科學知識與人文精神的重要橋梁。

《普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)》在內容要求、活動建議、情境素材、教學策略等內容中多次提及化學史。現行的普通高中化學教材，不管哪個版本均提到了化學史的相關內容，但是所占篇幅不多。核心期刊《化學教育》還專門開設了專欄“化學史與化學教育”，鼓勵化學教育從業者梳理國內外有關化學史應用于化學教學的研究文獻，在文獻中找到運用化學史開展化學教育的方法和操作策略，充分挖掘化學學科的育人價值。此外，許多教師在公開課、示范課上主動地融入有關化學史材料。利用化學史作為載體可以發展學生的化學核心素養已經成為廣大教師的共識，許多化學人也在不斷地整理挖掘化學史并探索相關的價值。

一、化學史的教學價值分析

(一)建構科學認知體系

化學概念的發展往往經歷了許多的曲折，學習這段歷史可以更好地幫助學生形成發展的眼光看問題，站在古人的肩膀上繼續攀登。如人類對原子結構的認識，經歷了古希臘哲學家提出的原子學說，到道爾頓提出的實心球模型，再到湯姆遜葡萄干布丁模型、盧瑟福核式模型，再到現在科學界普遍認同的電子云模型，人類對原子結構認識不斷演變，通過化學史的介紹，學生可深刻理解“科學理論具有暫時性\"的本質特征。樹立起認知是在不斷變化的，今天所學習的知識在今天看來可能是對的，但在幾十年、上百年后可能會被證實或證偽，這種歷時性分析有助于突破“知識絕對正確\"的思維定式。

(二)培養高階思維能力

門捷列夫周期表編制的過程中，其通過制作63張元素卡片進行排列組合的方式，根據元素的性質來研究它們之間的關系，逐漸使卡片順序趨近于一個有規律的體系，直觀展示了分類、比較、歸納等科學方法的應用。教師可設計“如果缺少鎵的發現數據，如何驗證周期律”的探究問題，促進學生演繹推理能力發展。

伏打電池的發明，許多化學家紛紛用電做起了實驗。受到電解水的啟發，被稱為“元素之王\"的英國化學家戴維歷經曲折，首次用電解鉀堿的方式得到堿金屬一一鉀，并用此方法發現了多種元素，極大地推動了化學元素的研究。人類文明的發展有助于科學的進一步發展，化學史上的重大發現往往蘊含科學方法論。用傳統的方法可能很難接近或弄清楚事情的本來面目，所以很多時候需要方法的創新。

(三)塑造正確價值觀念

侯德榜，近代中國化工行業的拓荒者。20世紀初，純堿這種生活的必需品和工業生產的基本原料貴如黃金，嚴重影響百姓的生活，制約民族工業的發展。為了振興中國化工事業，他于1921年博士畢業后毅然放棄國外優渥的待遇，投身于制堿工業。[他將個人理想與國家需求相結合，歷經數次失敗，最后突破氨堿法制堿技術的奧秘，打破西方對制堿技術的壟斷。侯德榜先生的事跡體現了我國科學家深刻的愛國情懷、嚴謹認真的科學態度。

屠呦呦在青蒿素的研究中翻閱數千份古籍，并以身試藥，既體現我國傳統文化智慧，又彰顯科學家的堅韌品格。宋應星編寫的《天工開物》里面記載的冶金技術，充分地展現了中華民族的創新智慧，有效增強學生的文化認同感。通過這類素材的深度挖掘，可實現知識傳授與德育滲透的有機統一。

道爾頓出身貧寒，僅受過短暫教育，卻通過自學取得了許多成果，被譽為“近代化學之父”。他克服“色盲\"的生理缺陷，發表了第一篇有關色盲的論文，后又在氣象學等領域不斷取得突破。其長達50多年的氣象觀測記錄展現了科學家持之以恒、嚴謹求真的精神，激勵學生面對困難時保持堅韌態度。

化學家哈伯因合成氨技術獲諾貝爾獎，雖然極大推動了農業與工業發展，使得同樣的土地可以承載更多的人口，但其在一戰中參與研發化學武器的行為卻引發民眾不滿，這兩件事情人們對他褒貶不一。通過這段歷史，引導學生辯證看待科學成果的應用，強調科學家的社會責任與道德選擇，培養“科技向善\"的價值觀。

介紹化學史中環境污染事件（如DDT的濫用、倫敦煙霧、水俁病)，聯系現代綠色化學理念，倡導可持續發展觀。通過反思工業革命初期不合理地使用化學技術對生態的破壞，強調科學發展需與人文、環境相統一。

拉瓦錫設計定量實驗推翻了傳統燃素理論，建立氧化說，體現了科學家們“尊重事實、追求真理”的科學態度，說明批判性思維的重要性，鼓勵學生要敢于質疑權威、勇于創新。俄國的門捷列夫在未發現全部元素時，便通過邏輯推理與大膽預測完善周期表，展示了科學探索中理論構建需要和實證結合的方法論，啟發學生獲得成功，不僅需要邏輯思維，同時也需要創造性想象。

二、化學史教學現狀與問題

教材編排局限。教材是教學的重要工具，是一線教師主要的課程資源，其重要性不言而喻。尚瑩瑩的碩士論文中縱向對比了人教版2019版教材與2007版教材發現。雖然化學史數量增多，所占篇幅增大，但是同時仍存在幾點不足：一是缺乏科學家形象描述；二是內史與外史失衡；三是科學方法描述缺乏啟發性；四是科學家性別、年代和區域分布不均；五是缺乏科學爭論與失誤；六是多出現在非正文位置。[王云霞橫向對比了人教版和魯科版的化學教材，發現教材中涉及的化學史內容較為簡單，習題欄目中出現的化學史史料較少，缺乏學生化學本質觀的建立和化學價值觀教育的載體。可見化學史在教材中多起到點綴的作用，內容零散，形式單一，以上存在的問題不利于充分發揮化學史的教育功能。[3]

教師不夠重視。教師是教學的關鍵，是落實核心素養的操盤手。李琳等對大量的期刊文獻進行了分析統計后發現，當前的教育者明顯更注重化學史教育的“功能或價值”，卻輕視實踐方面的問題。4她還分析了背后的原因主要來自化學史教育本身的問題、教育的問題、教師和學生的問題三個方面。王保強也指出當前化學史融入課堂的教學活動中存在對化學史的錯誤描述、過度簡化及對化學家過度贊美等問題。[5]

實施存在困境。一線教師化學史知識儲備不多，教材中化學史可利用的不多，面對中等教育的化學史書籍很少；網絡上可供教師直接使用的案例不多，雖然有一些以化學史為載體的教學設計，但執行起來存在一定困難；課時有限，基本都是讓學生課后閱讀相關化學史或者偶爾提及。運用化學史開展教學，可能增加教師的備課負擔，教師需要獲取化學史資源，并將其有機融入教學體系中去。

三、化學史教學策略

（一）化學史在精不在多

一堂課的時間是有限的，首先是要完成教學目標，在此基礎上進行教學方法的選擇，化學史要運用得恰到好處才能發揮出應有的價值。化學課不是歷史課，不必講太多化學史料，要求教師對化學史料進行篩選，并精雕細琢達到育人目標。

(二)化學史要具備真實性

當前網絡上教學資源很豐富，各種自媒體層出不窮，整理一下化學歷史上的故事也很多，但是其中有一些是失真的，這就需要教師對史實進行辨析，避免誤導學生。但是太真實的歷史可能也很枯燥，所以，教師應該在保證沒有篡改史料的前提下適當加工或設計，增添可讀性和有效性

(三)化學史要具有趣味性

身為一線教師，深知學生都喜歡有趣的老師。幽默風趣的老師更能調動學生的學習興趣，但是有趣的靈魂畢竟難得，化學史中的有趣故事還是不少的，如凱庫勒之夢、波義爾發現酸堿指示劑、尿液煉金術等，一線教師可以利用這些素材，吸引學生完成授課的任務。

(四)化學史要具有育人性

教學不只是傳授知識，最終目的還是為了培養人。作為高中課程重要組成部分的化學課程當然也有這個作用，不能為了化學史而學化學史，更重要的是要把課程思政元素融入教學中，運用化學史的目的還是為了更好、更有效地育人。

四、研究結論與反思

一是現今網絡自媒體發達，可以便捷地獲得許多史料，但是許多史料并不能直接加以利用，怎樣選擇合適的史料、史料是否真實、是否有育人價值需要老師的認真分析；二是一線教師工作量較大，精力有限，要開展基于化學史的教學，需要老師閱讀、加工處理很多化學史，這些對老師的要求很高；三是教師備課前建議查詢一下化學教育領域的期刊，有沒有合適的教學設計，可以減輕教師的備課負擔；四是教學過程中不必全部依托化學史開展教學，可根據教學內容，靈活采用教學手段；五是運用化學史的教學過程中，學生往往會進發出很多想法，需要老師具有很強的控場能力，在互相尊重的前提下及時地引導學生。

五、結語

著名化學家和教育家傅鷹教授曾經說過：“科學只能給我們知識，而歷史卻能給我們智慧。\"基于化學史情境開展教學，有利于激發學生學習興趣，增強知識應用的能力，促進核心素養的落地。但是化學史教學不應止步于趣味故事的講述，而應成為揭示科學本質、發展核心素養的關鍵路徑。希望廣大的教育工作者繼續深度挖掘化學史教育資源，使化學史真正成為連接過去與未來、融合知識與價值的橋梁。

參考文獻：

[1]羅明勛.化工先驅侯德榜一紀念侯德榜先生誕辰120周年[J].化學教育，2010，31(8):86-87.

[2]尚瑩瑩.人教版高中化學必修教材化學史內容分析與教學研究[D].武漢：華中師范大學，2021

[3]王云霞.高中化學必修教材中化學史內容的對比分析及課程資源的開發[D].蘭州：西北師范大學，2019.

[4]李琳，王寧.中等教育階段化學史教育的文獻研究[J].化學教育，2014，35(23):77-80.

[5]王保強.化學史融入課堂教學的問題與對策[J].化學教育，2014，35(5):85-88.

作者簡介：

鄧睿(1996年7月一)，男，漢族，江西九江人，碩士，中學二級教師，研究方向：化學史、化學教學。