◎福建省漳浦縣丹山中學(xué) 陳立堅(jiān)

論化學(xué)史在化學(xué)教學(xué)中的教育價(jià)值及其實(shí)現(xiàn)

◎福建省漳浦縣丹山中學(xué) 陳立堅(jiān)

結(jié)合具體教學(xué)案例，探討化學(xué)史在初中化學(xué)教學(xué)中的教育價(jià)值，并提出了一些實(shí)現(xiàn)化學(xué)史教育價(jià)值的策略，以期對(duì)初中化學(xué)教師實(shí)施化學(xué)史教育有所幫助。

化學(xué)史；教育價(jià)值；實(shí)現(xiàn)策略

化學(xué)史是化學(xué)科學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的歷史，是人類探索和改造物質(zhì)世界的歷史，也是人類精神文明發(fā)展的歷史，是科學(xué)精神最集中的載體。化學(xué)史教育是指在化學(xué)教學(xué)中結(jié)合化學(xué)史實(shí)向?qū)W生進(jìn)行的教育。法國(guó)著名的科學(xué)家郎之萬(wàn)說過：“在科學(xué)教學(xué)中加入歷史的觀點(diǎn)是有百利而無一弊的?！比欢鄶?shù)教師對(duì)化學(xué)史的教學(xué)并不重視，實(shí)際教學(xué)中往往一帶而過，或者讓學(xué)生課后自行閱讀教材中的化學(xué)史素材。上述情況的出現(xiàn)表明教師對(duì)于在初中化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行化學(xué)史教育的重要性缺乏了解。筆者結(jié)合一些教學(xué)案例略談化學(xué)史在初中化學(xué)教學(xué)中的教育價(jià)值及其實(shí)現(xiàn)策略。

一、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

化學(xué)史上一些發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和科學(xué)家的主要事跡、奇聞?shì)W事，都會(huì)引起學(xué)生的好奇心，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。在氧氣性質(zhì)的教學(xué)中教師可介紹普利斯特里發(fā)現(xiàn)氧氣的實(shí)驗(yàn)：“當(dāng)我獲得這種氣體后，我發(fā)現(xiàn)蠟燭在這種氣體中燃燒時(shí)竟然發(fā)出一種非常亮的火焰，我真不知道該如何去解釋這種奇怪的現(xiàn)象。我用玻璃管將這種氣體吸進(jìn)肺中，感到胸部很輕松，很舒服，誰(shuí)知道這種氣體將來會(huì)不會(huì)是一種時(shí)髦的奢侈品呢？但現(xiàn)在只有兩只老鼠和我才有享受這種氣體的權(quán)利??！”（普利斯特里先用小老鼠做了實(shí)驗(yàn)）通過上述敘述，學(xué)生在科學(xué)家詼諧幽默的話語(yǔ)中體會(huì)到氧氣的性質(zhì)，也感到化學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)其實(shí)是件輕松快樂而又讓人興致盎然的事。

此外，教師可在自制酸堿指示劑的探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，進(jìn)行波義耳發(fā)現(xiàn)指示劑的故事的講解；在燃燒與滅火中的教學(xué)中，介紹德國(guó)商人布蘭德想從尿里制得黃金，卻意外地分離出像蠟?zāi)菢拥纳踪|(zhì)軟的物質(zhì)——白磷；講解二氧化碳性質(zhì)的時(shí)候介紹普利斯特里發(fā)明“汽水”的故事等等來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、培養(yǎng)學(xué)生頑強(qiáng)探索的科學(xué)品質(zhì)

化學(xué)史上任何一個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，無不凝聚著化學(xué)家辛勤的勞動(dòng)和忘我的追求，而這一過程更能體現(xiàn)化學(xué)家孜孜以求、頑強(qiáng)探索的科學(xué)精神。初中階段元素周期表知識(shí)的教學(xué)中，由于學(xué)生對(duì)元素性質(zhì)的認(rèn)識(shí)較少，難于體會(huì)元素周期表對(duì)化學(xué)學(xué)科的重要作用，但教師可對(duì)門捷列夫勤奮的一生做適當(dāng)介紹：在門捷列夫的時(shí)代，科學(xué)家們只發(fā)現(xiàn)了63種元素，但是元素之間是否存在聯(lián)系呢？門捷列夫經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)十年的研究，終于發(fā)現(xiàn)了元素周期律，并據(jù)此制出第一張?jiān)刂芷诒恚瑸?0世紀(jì)的科學(xué)發(fā)展指明道路。門捷列夫一生勤奮，涉獵廣泛，被稱為俄國(guó)的達(dá)芬奇，在他所寫的幾千卷著作中，僅有10%是有關(guān)化學(xué)和物理的，其它的是關(guān)于經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、地質(zhì)等方面著作?！笆裁词翘觳?？終身努力，便成天才！”就是門捷列夫的名言。學(xué)生在感嘆科學(xué)家對(duì)科學(xué)知識(shí)孜孜不倦求索的同時(shí)，也會(huì)鞭策自己更加勤奮的學(xué)習(xí)，以更執(zhí)著的精神探索科學(xué)世界。

“每種純凈物質(zhì)的組成是固定不變的，所以表示每種物質(zhì)組成的化學(xué)式只有一個(gè)?！边@是人教版義務(wù)教育教科書第四單元課題4化學(xué)式與化合價(jià)中毫不起眼一句話，卻是化學(xué)家普魯斯特用整整7年的時(shí)間，做了上千次的分析實(shí)驗(yàn)才得出的結(jié)論，教學(xué)中教師也可對(duì)此段化學(xué)史作相應(yīng)介紹。

三、增強(qiáng)學(xué)生崇尚科學(xué)、熱愛祖國(guó)的情感

化學(xué)科學(xué)的魅力，在于其能在紛繁復(fù)雜的表面現(xiàn)象中揭示出物質(zhì)及其變化之間的規(guī)律，在于其創(chuàng)造性和實(shí)用性。在化學(xué)肥料的教學(xué)中，教師可介紹化學(xué)家李比希對(duì)肥料工業(yè)的貢獻(xiàn)：千百年來，普遍的觀念認(rèn)為人和動(dòng)物總是以有機(jī)物（即植物和動(dòng)物）為食物，莊稼也應(yīng)該是以有機(jī)物為“食物”。但是，人們往田里施綠肥、施糞肥時(shí)，莊稼的產(chǎn)量并沒有明顯的提高。為了探索莊稼的秘密，李比希雇人開墾荒地，種上莊稼，并給莊稼施用各種無機(jī)鹽，根據(jù)哪塊地里的莊稼長(zhǎng)得茂盛，就能知道莊稼喜歡“吃”什么。很快，李比希發(fā)現(xiàn)，莊稼非常喜歡吃“鉀”和“磷”。在農(nóng)業(yè)化學(xué)上，這是具有重大歷史意義的發(fā)現(xiàn)。為了給莊稼大量供應(yīng)鉀肥，李比希辦起了鉀肥廠。李比希還發(fā)明了制造磷肥的方法。如果說，許多化學(xué)家所研究的定律、結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分等還只有理論意義的話，那么李比希的這些研究具有重大的實(shí)際意義。一位評(píng)論家曾這樣評(píng)論道：“世界上沒有任何學(xué)者對(duì)于人類的貢獻(xiàn)，能與李比希相比！”這話固然有點(diǎn)偏頗，不過，李比希的研究工作，使莊稼的產(chǎn)量成倍增長(zhǎng)，造福于全人類，這不能不說是他的巨大貢獻(xiàn)。顯然，這樣的化學(xué)史實(shí)的介紹比空洞的口號(hào)更能激起學(xué)生崇尚科學(xué)的情感。

化學(xué)史上人才輩出，科學(xué)家們崇高的品德，高尚的情操和他們熱愛祖國(guó)的高尚品質(zhì)，更是對(duì)學(xué)生進(jìn)行人生觀教育的良好素材。在鹽的教學(xué)中，可介紹我國(guó)制堿工業(yè)的先驅(qū)侯德榜的事跡，教育學(xué)生為我國(guó)杰出的化學(xué)家感到自豪，激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)情懷。作為四大文明古國(guó)的我國(guó)，在化學(xué)方面也有杰出成就，四大發(fā)明中的造紙術(shù)、火藥對(duì)世界科學(xué)的發(fā)展具有重要作用，我國(guó)古代人民很早就掌握了銅的冶煉技術(shù)，并制造出享譽(yù)世界的青銅器，通過類似化學(xué)史的介紹，提高學(xué)生的民族自尊心和自豪感。

四、有助于學(xué)生科學(xué)思維、科學(xué)方法的形成

化學(xué)教學(xué)不應(yīng)僅僅傳授具體的事實(shí)性的化學(xué)知識(shí)，更應(yīng)讓學(xué)生形成從化學(xué)的視角認(rèn)識(shí)事物、解決問題的思想觀點(diǎn)和方法。一切的化學(xué)知識(shí)中無不蘊(yùn)含著科學(xué)家解決問題，發(fā)現(xiàn)真理的思維方法。在質(zhì)量守恒定律的教學(xué)中，無論是對(duì)波義耳和羅蒙諾索夫得出截然不同的結(jié)論的實(shí)驗(yàn)分析，還是羅蒙諾索夫哲學(xué)層面的質(zhì)量守恒定律和拉瓦錫的基于精確實(shí)驗(yàn)的物質(zhì)不滅定律的比較，都是教師用來訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)思維的極好素材。而在水的組成的教學(xué)中通過化學(xué)史的介紹，更能啟發(fā)學(xué)生：普利斯特里和卡文迪許都認(rèn)為水是一種元素，而拉瓦錫卻能成功揭示出水的組成，除了其不相信燃素說外，還在于其逆向思維，使水分解，從而以無可辯駁的事實(shí)揭示出水的組成的奧秘。

實(shí)際教學(xué)中可以通過對(duì)化學(xué)家從事研究工作過程的敘述，使學(xué)生了解化學(xué)家是通過怎樣的途徑、采取了一些什么樣的科學(xué)方法來解決問題的。在物質(zhì)構(gòu)成的奧秘的教學(xué)中，教師都會(huì)講到：“有些物質(zhì)是由分子構(gòu)成的，而分子又是由相應(yīng)的原子構(gòu)成的?！边@時(shí)有的學(xué)生會(huì)有這樣的想法：“物質(zhì)由分子構(gòu)成，而分子又是由原子構(gòu)成的，干嘛不直接說物質(zhì)由原子構(gòu)成的呢？”對(duì)于這個(gè)問題，教師普遍的解釋是：“分子是構(gòu)成物質(zhì)的一個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元，原子必須依據(jù)一定的比例先構(gòu)成分子再構(gòu)成物質(zhì)，這些原子是無法直接構(gòu)成相應(yīng)的物質(zhì)的?！贝藭r(shí)也可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行如下化學(xué)史的介紹：1803年道爾頓首先提出了原子論，認(rèn)為物質(zhì)都是由原子構(gòu)成的，在氯氣和氫氣反應(yīng)生成氯化氫反應(yīng)中，氯原子和氫原子反應(yīng)生成氯化氫原子（復(fù)雜原子），各種原子的個(gè)數(shù)比為1：1：1。而同一時(shí)期的法國(guó)的科學(xué)家蓋·呂薩克通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定做出推論：相同溫度和壓強(qiáng)下，相同體積的氣體具有相同的原子數(shù)。綜合兩位科學(xué)家的結(jié)論可以知道，上述反應(yīng)各物質(zhì)的原子數(shù)比為1：1：1，體積比也應(yīng)該是1：1：1，而實(shí)際測(cè)出的結(jié)果卻出乎意料，體積比為1：1：2。究竟是哪里出錯(cuò)了呢？?jī)晌豢茖W(xué)家互相指責(zé)，都認(rèn)為對(duì)方的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。針對(duì)這種情況，意大利科學(xué)家阿伏伽德羅進(jìn)行深入的思考，他指出：并不是所有的物質(zhì)都是有原子構(gòu)成的，應(yīng)該有一個(gè)由原子構(gòu)成的結(jié)構(gòu)單元，阿伏伽德羅把它稱為分子，比如反應(yīng)中的氫氣和氯氣就是由雙原子構(gòu)成的分子即氫氣分子和氯氣分子構(gòu)成的，而氯化氫是由氯原子和氫原子構(gòu)成的氯化氫分子構(gòu)成的，同時(shí)將蓋·呂薩克的推論中的原子應(yīng)該改為分子，成功地解決上述問題，使道爾頓的原子論完善為分子——原子學(xué)說。通過上述化學(xué)史的介紹，學(xué)生意識(shí)到了物質(zhì)的性質(zhì)并不是都能由原子直接體現(xiàn)的，所以必須有分子這一結(jié)構(gòu)單元。同時(shí)也告訴學(xué)生：在不能被直接觀測(cè)到的微觀粒子性質(zhì)的研究上，科學(xué)家是如何通過推論、假設(shè)、驗(yàn)證等方法來得出結(jié)論的。

教學(xué)中還可以通過仿照、重復(fù)化學(xué)家的研究方法，把學(xué)生置于科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程中，讓學(xué)生也像科學(xué)家那樣進(jìn)行研究，從中體會(huì)從事科學(xué)研究的正確方法。比如，在原子結(jié)構(gòu)的教學(xué)中，可以運(yùn)用科學(xué)探究的方法進(jìn)行教學(xué)，從提出問題開始，到猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行試驗(yàn)（模擬）、得出結(jié)論等環(huán)節(jié)讓學(xué)生重走科學(xué)家當(dāng)年探索原子結(jié)構(gòu)的道路，讓學(xué)生在活動(dòng)中體驗(yàn)、感受科學(xué)方法。著名化學(xué)教育家傅鷹教授多次講過：“化學(xué)給人以知識(shí)，化學(xué)史給人以智慧?！苯處熞J(rèn)識(shí)到化學(xué)史的重要教育價(jià)值，充分挖掘和利用好化學(xué)史，讓化學(xué)史的教學(xué)成為化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，使化學(xué)史教育成為提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一個(gè)重要途徑。

（責(zé)任編輯：張賢金）