嚴文法　王小梅　李彥花

摘要： 科學(xué)本質(zhì)是科學(xué)教育的主要目標之一?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標準（2017年版）》強調(diào)促進學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解。化學(xué)史記錄了化學(xué)科學(xué)知識形成、建立和發(fā)展的全部過程，承載了科學(xué)本質(zhì)的許多方面，2017年版新課標強調(diào)將化學(xué)史與促進學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解相聯(lián)系。通過對科學(xué)本質(zhì)和化學(xué)史進行分析、整理，討論了化學(xué)史的科學(xué)本質(zhì)教育功能。

關(guān)鍵詞： 科學(xué)本質(zhì); 化學(xué)史; 新課程標準; 教育功能

文章編號： 10056629（2020）01000305

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

科學(xué)本質(zhì)（Nature of Science，簡稱NOS）是科學(xué)教育的重要目標之一，一直以來也是國際科學(xué)教育關(guān)注的熱點?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標準（2017年版）》在教學(xué)策略、教學(xué)提示、學(xué)業(yè)要求中多次提到“促進學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解”[1]。科學(xué)史（History of Science，簡稱HOS）是科學(xué)課程的重要內(nèi)容之一，科學(xué)史能提供關(guān)于科學(xué)的概念、過程和背景等有意義的觀點，在科學(xué)課程中融入科學(xué)史，可以幫助學(xué)生理解抽象的科學(xué)概念，還有助于學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解[2]，化學(xué)史是科學(xué)史的分支，有效地運用化學(xué)史，可以增進學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標準（2017年版）》中多次將化學(xué)史與促進學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解聯(lián)系起來，比如“借助科學(xué)史的故事和素材多角度展示人類對微觀結(jié)構(gòu)的認識過程，促進學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解”“有效利用化學(xué)史的素材，幫助學(xué)生認識科學(xué)理論會隨著技術(shù)手段的進步和實驗證據(jù)的豐富而發(fā)展，通過設(shè)計角色扮演等活動引導(dǎo)學(xué)生理解科學(xué)理論發(fā)展過程中的爭論，從而增進對科學(xué)本質(zhì)的理解”“關(guān)注化學(xué)理論的歷史演進過程，結(jié)合理論模型發(fā)展中的重要事實和科學(xué)家的推理論證過程，引導(dǎo)學(xué)生認識化學(xué)理論的建立過程和思想方法，發(fā)展學(xué)生的高級思維能力及其對科學(xué)本質(zhì)的認識”“利用科學(xué)技術(shù)發(fā)展進程中的優(yōu)秀案例，引導(dǎo)學(xué)生認識科學(xué)本質(zhì)”[3]。由此可以看出，《普通高中化學(xué)課程標準（2017年版）》重視發(fā)展學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解，且將化學(xué)史作為發(fā)展學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)理解的重要手段。

1 核心概念的界定

1.1 科學(xué)本質(zhì)

科學(xué)本質(zhì)一直是國際科學(xué)教育關(guān)注的熱點，一些國家將“科學(xué)本質(zhì)”納入科學(xué)課程標準中，強調(diào)科學(xué)本質(zhì)的教育。1996年，美國頒發(fā)的《國家科學(xué)教育標準》，將科學(xué)的歷史和本質(zhì)作為重點內(nèi)容之一，規(guī)定5～8年級的學(xué)生應(yīng)該逐步理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)史，9～12年級的學(xué)生應(yīng)該具備理解科學(xué)知識的本質(zhì)和歷史觀點的能力，給出了科學(xué)本質(zhì)和科學(xué)史的具體內(nèi)容[4]。2013年，美國頒布的《下一代科學(xué)教育標準》（Next Generation of Science Standards，簡稱NGSS），不再單獨設(shè)立有關(guān)“科學(xué)的歷史和本質(zhì)”教學(xué)內(nèi)容，而是將科學(xué)本質(zhì)教育內(nèi)容納入科學(xué)實踐和科學(xué)教育中，標準中提到了八條科學(xué)本質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容[5]。因為科學(xué)本質(zhì)涉及到科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)社會學(xué)、科學(xué)史學(xué)、科學(xué)心理學(xué)等領(lǐng)域，因此對其具體定義一直沒有全面達成共識，但是在學(xué)校科學(xué)教育層面，對K12年級應(yīng)能理解的科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)容基本達成了一致，目前主要采納的是美國科學(xué)教育家萊德曼（N.G.， Lederman）給出的符合K12年級學(xué)習(xí)的科學(xué)本質(zhì)的7個方面（簡稱“Lederman Seven”）[6]，這7個方面如下： （1）科學(xué)知識的經(jīng)驗性;（2）科學(xué)定律和理論的區(qū)別與聯(lián)系;（3）科學(xué)知識的創(chuàng)造性和想象力;（4）科學(xué)知識的理論負載性;（5）科學(xué)知識的社會和文化嵌入性;（6）科學(xué)方法的多樣性;（7）科學(xué)知識的暫定性。萊德曼關(guān)于科學(xué)本質(zhì)的7個方面應(yīng)用廣泛[7，8]?？茖W(xué)本質(zhì)教育具有重要的教育價值，研究者認為科學(xué)本質(zhì)的教育價值主要有： 可以幫助學(xué)生形成正確的科學(xué)觀，能區(qū)分科學(xué)和非科學(xué);有利于學(xué)生體會、理解科學(xué)事業(yè)中的過程與方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng);幫助學(xué)生領(lǐng)會科學(xué)的精神[9]。

1.2 化學(xué)史

化學(xué)史是科學(xué)史的一個分支，美國著名的科學(xué)史家薩頓認為：“科學(xué)史是描述人類在長期社會實踐中關(guān)于自然認識的歷史”。那么，化學(xué)史也就是描述人類在長期社會實踐中關(guān)于自然的化學(xué)知識的歷史[10]。長期以來，科學(xué)史是科學(xué)課程的重要組成部分，運用科學(xué)史教學(xué)能夠幫助學(xué)生理解抽象的科學(xué)概念，對學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)有促進作用[11]。2017年版新課程標準中的情境素材建議里提供了大量化學(xué)史素材，例如電離理論的建立、元素周期律的發(fā)展、原電池的發(fā)現(xiàn)、人工合成氨、人工合成尿素、青蒿素的提取、氧化還原理論建立的史料、核外電子運動模型的歷史發(fā)展、玻爾與愛因斯坦的爭論等[12]。

2 例析化學(xué)史的科學(xué)本質(zhì)教育價值

利用科學(xué)史進行科學(xué)本質(zhì)教育，至少可以追溯到上個世紀50年代，美國科學(xué)教育家詹姆斯·科南特設(shè)計了大量基于科學(xué)史的教學(xué)案例，嘗試幫助非理科生理解科學(xué)本質(zhì)的某些方面[13]。已有研究表明，將科學(xué)史作為一種教學(xué)策略使其與科學(xué)內(nèi)容和科學(xué)本質(zhì)教育相結(jié)合能幫助學(xué)生更好地理解科學(xué)本質(zhì)[14，15]?；瘜W(xué)史是科學(xué)史的一個分支，將化學(xué)史與化學(xué)知識教學(xué)相結(jié)合，能夠促進學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)各個方面的理解。

2.1 化學(xué)史能承載科學(xué)知識的經(jīng)驗性

對科學(xué)知識的經(jīng)驗性（The Empirical Nature of Scientific Knowledge）的恰當理解是： 科學(xué)知識的產(chǎn)生至少在一定程度上是基于對自然界的觀察，但科學(xué)家并沒有直接接觸到大多數(shù)的自然現(xiàn)象，因此科學(xué)知識的產(chǎn)生除了需要觀察之外還需要推論。學(xué)生應(yīng)該了解觀察和推論之間的關(guān)鍵區(qū)別，觀察是對自然現(xiàn)象的陳述性描述，而推論是對感官無法直接理解的現(xiàn)象進行陳述[16]。

化學(xué)史具有體現(xiàn)科學(xué)知識的經(jīng)驗性的功能，以原電池的發(fā)現(xiàn)為例來進行討論。1780年，意大利醫(yī)學(xué)家伽法尼在一次偶然情況下，觀察到解剖青蛙時青蛙出現(xiàn)了痙攣現(xiàn)象，基于這一現(xiàn)象伽伐尼推論出了“生物電”理論。1793年，意大利物理學(xué)家伏特質(zhì)疑伽伐尼的發(fā)現(xiàn)，進行了大量的試驗之后形成了結(jié)論： 將捆綁在青蛙肌肉兩端的不同金屬連接成閉合回路，這才是產(chǎn)生電的關(guān)鍵。伏特根據(jù)這些現(xiàn)象，推論出是兩種不同的金屬相互接觸時所產(chǎn)生的電效應(yīng)，與接觸的動物無關(guān)，并基于這一推論制作了伏特電堆。但伏特電堆難以維持穩(wěn)定的電流，1836年，英國的丹尼爾對“伏特電堆”進行改良，制作了第一個實用的“丹尼爾電池”[17]。從發(fā)現(xiàn)原電池的這一段化學(xué)史我們可以看到，化學(xué)知識的產(chǎn)生是建立在一系列的實驗、觀察和推論的基礎(chǔ)上的。教師在講授化學(xué)反應(yīng)與電能這章節(jié)時，可以借助原電池的發(fā)現(xiàn)史使學(xué)生理解觀察和推理的區(qū)別與聯(lián)系，理解科學(xué)知識的產(chǎn)生是建立在觀察的基礎(chǔ)上的，但是僅僅通過觀察往往是不夠的，還需要基于觀察的推論，觀察和推理都是產(chǎn)生科學(xué)知識的重要途徑。

2.2 化學(xué)史能承載科學(xué)定律和理論的區(qū)別與聯(lián)系

對科學(xué)定律和理論（Scientific theories and laws）的恰當理解是： 科學(xué)定律是指對可觀察到的現(xiàn)象之間的關(guān)系進行陳述性描述，科學(xué)理論是對那些現(xiàn)象中可觀察到的現(xiàn)象或規(guī)律的推斷解釋。理論不能被直接檢驗，只有間接證據(jù)才能用來支持理論并建立理論的有效性。理論和定律是兩種不同的知識，一種不能轉(zhuǎn)為另外一種，都是科學(xué)的產(chǎn)物[18]。

化學(xué)史具有體現(xiàn)科學(xué)定律和理論的功能，以電離理論建立的化學(xué)史為例來進行討論。1800年，英國化學(xué)家戴維通過一系列電解實驗，為了解釋電分解作用，首次提出親合力的電理論。1832年，英國科學(xué)家法拉第根據(jù)大量的電解實驗現(xiàn)象得出了兩條結(jié)論，也就是法拉第定律。1887年，阿倫尼烏斯結(jié)合自己的實驗和他人的研究（克勞修斯、柯爾勞希、范霍夫等）提出了電解質(zhì)稀溶液的電離理論[19]。從電離理論建立的化學(xué)史我們可以看到，科學(xué)定律是根據(jù)大量的實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象總結(jié)出來的相關(guān)關(guān)系，而科學(xué)理論是為了解釋現(xiàn)象而提出的相關(guān)理論。教師在講電離與離子反應(yīng)這章節(jié)時，可以借助電離理論建立的化學(xué)史使學(xué)生理解科學(xué)定律和理論的區(qū)別，理解科學(xué)定律和理論是兩種不同的科學(xué)產(chǎn)物，一種不能轉(zhuǎn)化為另一種。

2.3 化學(xué)史能承載科學(xué)知識的創(chuàng)造力和想象力

對科學(xué)知識的創(chuàng)造力和想象力（The Creative and Imaginative Nature of Scientific Knowledge）的恰當理解是： 科學(xué)知識的發(fā)展包括對自然的觀察，然而，產(chǎn)生科學(xué)知識也需要人類的想象力和創(chuàng)造力，科學(xué)包括解釋和理論實體的發(fā)明，這就要求科學(xué)家有很大的創(chuàng)造力[20]。

化學(xué)史具有體現(xiàn)科學(xué)知識的創(chuàng)造性和想象力的功能，以核外電子運動模型的歷史發(fā)展過程為例來進行討論。1897年，湯姆生在研究陰極射線時，發(fā)現(xiàn)了原子中電子的存在，通過想象創(chuàng)造出原子結(jié)構(gòu)模型，稱為“葡萄干面包模型”。1910年盧瑟福進行α粒子散射實驗時，為解釋α粒子的散射實驗，通過想象構(gòu)造出原子結(jié)構(gòu)模型，稱為“盧瑟福核式模型”。1913年，丹麥物理學(xué)家玻爾在研究了氫原子光譜后，根據(jù)量子力學(xué)觀點，創(chuàng)造和想象出新的原子結(jié)構(gòu)模型，稱為“玻爾原子結(jié)構(gòu)模型”，1926年，薛定諤提出了主量子數(shù)、角量子數(shù)、磁量子數(shù)來描述核外電子運動狀態(tài)，根據(jù)想象力和創(chuàng)造力以及相關(guān)原理建立了“電子云模型”[21]。借助核外電子運動模型的建立以及苯環(huán)結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的史實，教師可以幫助學(xué)生認識到科學(xué)知識的產(chǎn)生過程還需要科學(xué)家的創(chuàng)造力與想象力。

2.4 化學(xué)史能承載科學(xué)知識的理論負荷性

對科學(xué)知識的理論負荷性（The TheoryLaden Nature of Scientific Knowledge）的恰當理解是： 科學(xué)家的理論和承諾、信念、先驗知識、經(jīng)驗等實際上影響著他們的工作。所有這些背景因素形成了一種心態(tài)，這種心態(tài)會影響科學(xué)家思考的問題，以及他們?nèi)绾芜M行思考，影響他們觀察或不觀察什么，以及他們?nèi)绾谓忉屗麄兊挠^察[22]。

化學(xué)史具有體現(xiàn)科學(xué)知識的理論負荷的功能，以玻爾與愛因斯坦爭論的化學(xué)史為例來進行討論。愛因斯坦和玻爾關(guān)于量子力學(xué)的爭論從1927年開始，一直持續(xù)到1955年愛因斯坦逝世。玻爾提出的對應(yīng)原理和哥本哈根學(xué)派提出的波函數(shù)的幾率解釋，以及1927年海森堡提出的“測不準原理”。愛因斯坦對測不準原理和量子力學(xué)的概率解釋都不認同。愛因斯坦反對量子力學(xué)是基于對實在論、因果律、決定論等哲學(xué)方面的堅定信念[23]。從愛因斯坦和玻爾爭論的化學(xué)史我們可以看出，兩位科學(xué)家的理論負荷，導(dǎo)致對量子力學(xué)有不同的觀點，兩位科學(xué)家的爭論也推進了量子力學(xué)的發(fā)展。教師在講研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法與價值這一主題時，借助玻爾與愛因斯坦的爭論這一化學(xué)史素材，引導(dǎo)學(xué)生理解科學(xué)理論發(fā)展過程中的爭論，體會科學(xué)家們的理論負荷有時會阻礙他們發(fā)現(xiàn)科學(xué)知識，導(dǎo)致科學(xué)家產(chǎn)生錯誤的理解，同時也可能推進科學(xué)知識的發(fā)展。

2.5 化學(xué)史能承載科學(xué)知識的社會和文化嵌入性

對科學(xué)知識的社會和文化嵌入性（The Social and Cultural Embeddedness of Scientific Knowledge）的恰當理解是： 科學(xué)作為人類的事業(yè)是在更大的文化背景下實踐的，它的實踐者是這種文化的產(chǎn)物，科學(xué)受其所嵌入的文化的各種因素和智力領(lǐng)域的影響[24]。

化學(xué)史具有體現(xiàn)科學(xué)知識的社會和文化的嵌入性的功能，以人工合成氨的化學(xué)史和青蒿素的提取歷程為例來進行討論。1754年，英國化學(xué)家普里斯特利加熱氯化銨和石灰石時發(fā)現(xiàn)氨氣，1784年，法國化學(xué)家貝托雷確定了氨是由氮和氫組成的。19世紀以來，由于社會發(fā)展需求，氮的固定成為一個嚴峻而迫切的問題。很多著名化學(xué)家開始研究氮的固定，1900年，法國化學(xué)家勒沙特認為氮氣和氫氣在高壓條件下可以直接化合生成氨，但實驗失敗了。在合成氨研究屢屢受挫的情況下，直到1904年，德國物理化學(xué)家哈伯對合成氨進行了全面系統(tǒng)的研究和實驗，終于在1913年年底合成氨，終于從實驗室走向了工業(yè)化[25]。20世紀60年代中期，越南戰(zhàn)場抗藥性惡性瘧疾橫行，越南政府緊急向我國尋求援助，需要研制防治抗藥性惡性瘧疾新藥，屠呦呦及其團隊一直在不停地研究，最后直到發(fā)現(xiàn)青蒿素的有效作用，進行青蒿素的提取研究[26]。從人工合成氨和青蒿素的提取的化學(xué)史可以看出，科學(xué)是在一個大的文化環(huán)境下進行實踐的人類事業(yè)。教師在講主題化學(xué)科學(xué)與實驗時，借助工業(yè)合成氨以及青蒿素提取的化學(xué)史，引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)探究以及培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，讓學(xué)生自己體會科學(xué)知識的產(chǎn)生與社會和文化有一定的關(guān)系，理解科學(xué)知識是在一定社會和文化背景下產(chǎn)生的。

2.6 化學(xué)史能承載科學(xué)方法的多樣性

對科學(xué)方法的多樣性（Myth of The Scientific Method）的恰當理解是： 沒有一種單一的科學(xué)方法可以保證發(fā)展可靠的知識?？茖W(xué)家運用觀察、比較、測量、推測、假設(shè)、創(chuàng)造想法和概念工具，并構(gòu)建理論和解釋，沒有單一的序列的活動[27]。

化學(xué)史具有體現(xiàn)承載科學(xué)方法的多樣性的功能，原子結(jié)構(gòu)模型的建立、氯氣的發(fā)現(xiàn)、化學(xué)電池的發(fā)展歷史以及李比希法分析碳氫元素含量等都可以用來承載科學(xué)方法的多樣性。比如舍勒在1774年研究軟錳礦時，他將軟錳礦與濃鹽酸混合并加熱時，發(fā)現(xiàn)了氯氣。戴維通過電解法發(fā)現(xiàn)了大量的元素，成為發(fā)現(xiàn)元素最多的化學(xué)家。教師在講化學(xué)科學(xué)與實驗探究時，借助原子結(jié)構(gòu)模型、化學(xué)電池的發(fā)現(xiàn)等化學(xué)史，引導(dǎo)學(xué)生了解實驗、假說、模型等方法在化學(xué)學(xué)科研究中的運用。讓學(xué)生自己理解科學(xué)方法的多樣性，體會到科學(xué)家運用多種方法來解決科學(xué)問題，而不是一種單一的方法來發(fā)現(xiàn)科學(xué)知識。

2.7 化學(xué)史能承載科學(xué)知識的暫時性

對科學(xué)知識的暫時性（The Tentative Nature of Scientific Knowledge）的恰當理解是： 科學(xué)知識雖然可靠而持久，但絕不是絕對的或確定的。這種知識，包括事實、理論和法律，是可以改變的[28]。

化學(xué)史具有體現(xiàn)科學(xué)知識的暫時性的功能，以氧化還原理論建立的化學(xué)史為例來進行討論，對于氧化還原理論的建立分為3個階段，18世紀末，拉瓦錫提出的燃燒氧化學(xué)說，以得失氧的角度來理解氧化還原反應(yīng)理論;19世紀中期，由于化合價概念的建立，氧化還原反應(yīng)理論從化合價的角度來理解;20世紀初期，由于成鍵電子理論的建立，氧化還原反應(yīng)從電子的得失或偏移的角度來理解[29]。從氧化還原反應(yīng)理論建立的化學(xué)史可以看出，科學(xué)知識是可靠的并且是經(jīng)久的，但不是永久的、絕對的，而是暫時的。教師在講氧化還原反應(yīng)這章節(jié)時，借助氧化還原反應(yīng)理論建立的化學(xué)史，讓學(xué)生了解氧化還原反應(yīng)原理并不是一蹴而就的，而是通過長達百年的時間逐漸演進的。體會科學(xué)知識雖然在一段時間內(nèi)可靠而持久，能解釋自然界中的很多現(xiàn)象，但不是絕對的或確定的，隨著時間的推移，人類的認識逐漸提高，相應(yīng)的科學(xué)知識也逐漸變化。

3 討論

國外很多研究證明運用科學(xué)史能夠提升學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解，化學(xué)史是科學(xué)史的分支，有效利用化學(xué)史也能增進學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解。2017年版的新課程標準非常重視化學(xué)史和科學(xué)本質(zhì)，明確提出應(yīng)注重發(fā)揮化學(xué)史的作用，使學(xué)生從學(xué)科本源上把握化學(xué)核心概念發(fā)展中所蘊含的學(xué)科思想觀念，從而增進學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解[30]。2017年版的新課標情境素材建議中的相關(guān)化學(xué)史能夠承載科學(xué)本質(zhì)的不同方面，例如原電池的發(fā)現(xiàn)能夠承載科學(xué)本質(zhì)中的科學(xué)知識的經(jīng)驗性;電離理論的建立能夠承載科學(xué)本質(zhì)中的科學(xué)定律和理論的區(qū)別;核外電子運動模型的歷史發(fā)展能夠承載科學(xué)本質(zhì)中的科學(xué)知識的創(chuàng)造力和想象力;玻爾與愛因斯坦的爭論能夠承載科學(xué)本質(zhì)中的科學(xué)知識的理論負荷;人工合成氨和青蒿素的提取能夠承載科學(xué)本質(zhì)中的科學(xué)知識的社會和文化的嵌入性;原子結(jié)構(gòu)模型的歷史、氯氣的發(fā)現(xiàn)等能夠承載科學(xué)本質(zhì)中的科學(xué)方法的多樣性;氧化還原理論建立的史料能夠承載科學(xué)本質(zhì)中的科學(xué)知識的暫時性。2017年新課標重視“素養(yǎng)為本”的教學(xué)，倡導(dǎo)情境素材的運用，化學(xué)史是情境素材相當重要的一部分，有效地利用化學(xué)史不僅可以增進學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解，還可以培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

參考文獻：

[1][3][12]中華人民共和國教育部制定. 普通高中化學(xué)課程標準（2017年版）[S]. 北京： 人民教育出版社， 2018.

[2][15]Cofré H.， Núez P.， Santibáez D.， et al. Theory， Evidence， and Examples of Teaching the Nature of Science and Biology Using the History of Science： a Chilean Experience [A]. In M. Prestes & C. Silva （Eds. ）. Teaching Science with Context. Science： Philosophy， History and Education [C]. Springer， Dordrecht： Springer International Publishing AG， 2018： 65～84.

[4]國家研究理事會制定. 戢守志， 金慶和， 梁靜敏等譯. 美國國家科學(xué)教育標準（第1版）[S]. 北京： 科學(xué)技術(shù)文獻出版社， 1999： 11～20.

[5]NGSS. Next Generation Science Standards： for States， by Atates [J]. National Academies Press， 2013， 14（3）： 534.

[6][16][18][20][22][24][27][28]Lederman N. G.， AbdelKhalick F.， Bell R. L. et al. Views of Nature of Science Questionnaire： towards Valid and Meaningful Assessment of Learners Conceptions of the Nature of Science [J]. Journal of Research in Science Teaching， 2002， 39（6）： 497～521.

[7]Burgin S. R.， Sadler T. D. . Learning Nature of Science Concepts through a Research Apprenticeship Program： a Comparative Study of Three Approaches [J]. Journal of Research in Science Teaching， 2016， 53（1）： 31～59.

[8]Summers R.， Alameh S.， Brunner J. et al. Representations of Nature of Science in U. S. Science Standards： a Historical Account with Contemporary Implications [J]. Journal of Research in Science Teaching， 2019， 56（9）： 1234～1268.

[9]吳俊明， 張磊. 科學(xué)本質(zhì)觀及其養(yǎng)育（下）[J]. 化學(xué)教學(xué)， 2016， （3）： 3～9

[10][17]汪朝陽， 肖信. 化學(xué)史人文教程（第2版）[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 2015： 1～2， 222～223.

[11]Wang H. A.， Marsh D. D. . Science Instruction with a Humanistic Twist： Teachers Perception and Practice in Using the History of Science in Their Classrooms [J]. Science & Education， 2002， 11（2）： 169～189.

[13]Fouad K. E.， Masters H.， Akerson V. L. . Using History of Science to Teach Nature of Science to Elementary Students [J]. Science & Education， 2015， 24（910）： 1103～1140.

[14]Pavez J. M.， Vergara C. A.， Santibaez D. et al. Using a Professional Development Program for Enhancing Chilean Biology Teachers Understanding of Nature of Science （NOS） and Their Perceptions about Using History of Science to Teach NOS [J]. Science & Education， 2016， 25（34）： 383～405.

[19]張家治. 化學(xué)史教程（第3版）[M]. 太原： 山西教育出版社， 2014： 110～112.

[21][25]林承志. 化學(xué)之路： 新編化學(xué)發(fā)展簡史（第1版）[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 2011： 139～200.

[23]陳世杰. 物理學(xué)的100個基本問題（第1版）[M]. 太原： 山西科學(xué)技術(shù)出版社， 2004： 130～158.

[26]李國橋， 李英， 李澤琳等. 青蒿素類抗瘧藥（第1版）[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 2015： 1～8.

[29]J. R柏延頓著， 胡作玄譯. 化學(xué)簡史（第1版）[M]. 桂林： 廣西師范大學(xué)出版社， 2003： 103～312.

[30]房喻， 徐端鈞. 普通高中化學(xué)課程標準（2017年版）解讀（第1版）[M]. 北京： 高等教育出版社， 2018： 188～189.

*本文系北京師范大學(xué)中國基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心重大成果培育性項目“中小學(xué)生科學(xué)概念學(xué)習(xí)進階研究”（項目編號： 201805015BZPK01）和教育部人文社會科學(xué)研究規(guī)劃基金項目“跨學(xué)科視角下的中小學(xué)科學(xué)核心概念學(xué)習(xí)進階研究”（項目編號： 18YJA880103）階段性研究成果。