周業(yè)虹

摘要：人教版《普通高中教科書·化學(xué)·必修》為我們提供了豐富的化學(xué)史素材，它們承載著突出學(xué)科知識(shí)的形成與發(fā)展、突出科學(xué)精神與態(tài)度、突出研究?jī)r(jià)值與應(yīng)用等不同的功能。在課堂教學(xué)中，應(yīng)明確這些素材的教育價(jià)值，充分利用這些素材，采取不同的教學(xué)策略，將它們有機(jī)地融入課堂教學(xué)中，最終達(dá)到落實(shí)并發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。

關(guān)鍵詞：必修教科書; 化學(xué)史; 核心素養(yǎng); 教學(xué)策略

文章編號(hào)：1005-6629（2020）09-0036-05

中圖分類號(hào)：G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中提出：“普通高中化學(xué)課程是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)、發(fā)展素質(zhì)教育、弘揚(yáng)科學(xué)精神、提升學(xué)生核心素養(yǎng)的重要載體;化學(xué)課程對(duì)于科學(xué)文化的傳承和高素質(zhì)人才的培養(yǎng)具有不可替代的重要作用。[1]”化學(xué)史是中學(xué)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的一部分，是化學(xué)科學(xué)文化的傳承。它不僅如實(shí)地記錄了影響化學(xué)發(fā)展的重要事件，系統(tǒng)地闡述了化學(xué)發(fā)展的歷程，而且向人們展示了化學(xué)家們揭開化學(xué)現(xiàn)象背后的規(guī)律所進(jìn)行的思維活動(dòng)、所采用的科學(xué)方法以及他們所具備的科學(xué)精神、所呈現(xiàn)的科學(xué)道德。因此，對(duì)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)史教育有助于學(xué)生在掌握化學(xué)知識(shí)、理解化學(xué)原理的同時(shí)，感受科學(xué)家們的研究歷程，體會(huì)他們不畏困難勇于探索的精神，樹立正確的人生觀和價(jià)值觀，最終達(dá)到落實(shí)并發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。

我國(guó)的中學(xué)化學(xué)課程很早就明確要將化學(xué)史教育融入到教學(xué)中。例如，1956年頒布的《中學(xué)化學(xué)教學(xué)大綱（修訂草案）》中指出：教師應(yīng)結(jié)合具體的教材，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中認(rèn)識(shí)我國(guó)歷史上勞動(dòng)人民在化學(xué)和化工生產(chǎn)方面做出的貢獻(xiàn)，讓學(xué)生了解我國(guó)化學(xué)、化學(xué)工業(yè)的發(fā)展和成就……[2]?！镀胀ǜ咧姓n程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》除了在課程基本理念中提出了要在課堂教學(xué)中“結(jié)合人類探索物質(zhì)及其變化的歷史與化學(xué)科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)的基本原理和方法”[3]，還在相關(guān)主題中以學(xué)業(yè)要求的形式提出了具體的目標(biāo)，如必修內(nèi)容主題1“化學(xué)科學(xué)與實(shí)驗(yàn)探究”中，要求學(xué)生“能列舉化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重要事件，說明其對(duì)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)”[4]，這無疑是讓學(xué)生了解化學(xué)史，并以化學(xué)的視角看社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展。為此，在課堂教學(xué)中結(jié)合化學(xué)知識(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)史教育就顯得非常重要。

1?必修教科書中的化學(xué)史素材及其功能

對(duì)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)史教育，提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)離不開課堂教學(xué)，教科書是課堂教學(xué)的重要文本?？v觀人教版必修部分的教科書不難發(fā)現(xiàn)，書中有著非常豐富的化學(xué)史素材，為教師利用化學(xué)史進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

1.1?化學(xué)史素材

對(duì)人教版高中化學(xué)必修第一冊(cè)和第二冊(cè)中的化學(xué)史內(nèi)容作了統(tǒng)計(jì)，見表1。

1.2?化學(xué)史素材的功能

對(duì)這些化學(xué)史素材進(jìn)行分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)，其功能主要側(cè)重以下三個(gè)方面。

1.2.1?突出學(xué)科知識(shí)的形成與發(fā)展

一些化學(xué)史素材展現(xiàn)了化學(xué)知識(shí)、化學(xué)原理、化學(xué)規(guī)律的形成與發(fā)展，如電離理論和氧化還原理論的建立、元素周期律（表）的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展、苯分子的結(jié)構(gòu)、原子結(jié)構(gòu)模型的建立等，教學(xué)中如果能夠?qū)⑦@些素材引入到教學(xué)中，讓學(xué)生了解知識(shí)的發(fā)展脈絡(luò)，或是課堂上創(chuàng)設(shè)情境，布置學(xué)生課下閱讀，既有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用，又有利于發(fā)展學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”等學(xué)科核心素養(yǎng)。

1.2.2?突出科學(xué)精神與態(tài)度

不少化學(xué)史素材展現(xiàn)了國(guó)內(nèi)外科學(xué)家們?cè)谶M(jìn)行科學(xué)研究時(shí)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和不畏權(quán)威、勇于質(zhì)疑、崇尚真理的科學(xué)追求以及克服困難、肯于付出的科學(xué)精神，如原電池的發(fā)明、氯氣的發(fā)現(xiàn)、元素周期表的創(chuàng)建等。將這些化學(xué)史素材融入到課堂教學(xué)中，對(duì)于提升學(xué)生“科學(xué)態(tài)度”這一學(xué)科核心素養(yǎng)會(huì)起到事半功倍的效果。

1.2.3?突出研究?jī)r(jià)值與應(yīng)用

某些化學(xué)史素材展現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)為人類做出的突出貢獻(xiàn)，突出了化學(xué)品的社會(huì)價(jià)值，如人工合成尿素、工業(yè)合成氨、結(jié)晶牛胰島素的人工合成、我國(guó)的釀酒技術(shù)與酒文化、青蒿素的提取等。將這些化學(xué)史素材融入到教學(xué)中，會(huì)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)科學(xué)的魅力，感受到化學(xué)科學(xué)對(duì)人類進(jìn)步所做出的突出貢獻(xiàn)，有助于學(xué)生建立化學(xué)學(xué)習(xí)的自信心，增強(qiáng)其社會(huì)責(zé)任感。

2?利用化學(xué)史素材進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的策略

教科書提供了豐富的化學(xué)史素材，教師在教學(xué)中可以分析、挖掘這些素材的功能，以不同的方式將其融入到相應(yīng)的化學(xué)知識(shí)的教學(xué)中。利用化學(xué)史素材進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的策略如下。

2.1?將化學(xué)史素材作為教學(xué)脈絡(luò)，引導(dǎo)學(xué)生化學(xué)知識(shí)的形成與發(fā)展

在教學(xué)中，教師可以根據(jù)化學(xué)知識(shí)形成與發(fā)展的過程將化學(xué)史素材呈現(xiàn)給學(xué)生，設(shè)計(jì)相關(guān)問題，啟發(fā)學(xué)生思考，引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)知識(shí)的形成、模型的建構(gòu)、證據(jù)的獲取、思維的創(chuàng)新，最終建構(gòu)知識(shí)。以化學(xué)必修第一冊(cè)第四章第一節(jié)“元素周期表”[5]教學(xué)為例進(jìn)行分析。

元素周期表是元素周期律的具體體現(xiàn)。準(zhǔn)確理解元素周期表的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以為學(xué)生學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)、解釋物質(zhì)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的相關(guān)問題奠定基礎(chǔ)。元素周期表的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歷史過程，期間很多科學(xué)家付出了堅(jiān)持不懈的努力。教科書以科學(xué)史話欄目的形式給出了“元素周期表的發(fā)展”這一化學(xué)史素材，介紹了數(shù)位科學(xué)家在前人研究的基礎(chǔ)上質(zhì)疑、探索、創(chuàng)新的歷程，不僅呈現(xiàn)給學(xué)生元素周期表否定之否定、不斷完善的過程，而且融合了科學(xué)精神和科學(xué)方法，體現(xiàn)了元素周期表的重要意義——預(yù)測(cè)并發(fā)現(xiàn)新元素，以此引導(dǎo)學(xué)生逐步建構(gòu)“結(jié)構(gòu)-位置-性質(zhì)”這一思維模型。

在教學(xué)中可以圍繞這一化學(xué)史素材，以情境為線索，以問題為導(dǎo)向，設(shè)計(jì)教學(xué)流程，見圖1。

可以看出，以“元素周期表的發(fā)展”的化學(xué)史為線索進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，可以讓學(xué)生在體會(huì)周期表的發(fā)展和形成的過程中，不斷深化對(duì)元素性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與其周期表位置間的關(guān)系，認(rèn)識(shí)并理解元素周期表的結(jié)構(gòu)，同時(shí)感受科學(xué)家為追求真理所做的不懈努力。

2.2?利用科學(xué)家進(jìn)行研究的化學(xué)史素材，突出科學(xué)精神與態(tài)度

化學(xué)科學(xué)發(fā)展到今天，已經(jīng)成功地建立了很多重大的理論，發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造出了很多重要的物質(zhì)，這些內(nèi)容的背后離不開科學(xué)家們追求真理、不畏困難、勇于探索的科學(xué)精神與態(tài)度，在教學(xué)中，應(yīng)結(jié)合相應(yīng)的知識(shí)，給學(xué)生介紹他們的感人事跡，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。

例如，在化學(xué)必修第一冊(cè)第二章第二節(jié)[6]“氯及其化合物”中出現(xiàn)多處與氯氣有關(guān)的化學(xué)史素材（以教材中出現(xiàn)的順序）：（1）正文內(nèi)容——舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣、戴維確認(rèn)氯氣;（2）思考與討論——從氯氣的發(fā)現(xiàn)，到氯被確認(rèn)為一種新的元素，從這一史實(shí)中得到哪些啟示;（3）資料卡片——氯氣的命名;（4）思考與討論——氯氣可對(duì)自來水殺菌、消毒，但可能有負(fù)面影響，于是開始使用新型殺菌消毒劑，從中得到哪些啟示;（5）練習(xí)與應(yīng)用——氯氣有用，氯氣也有毒，在戰(zhàn)爭(zhēng)中被用來制作毒氣彈，是否要展開對(duì)這類物質(zhì)的研究。在教學(xué)中，可以利用這些化學(xué)史素材創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的情境，在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)氯氣性質(zhì)和用途的同時(shí)，感受科學(xué)家們的科學(xué)精神。教學(xué)思路如下：

（1） 讓學(xué)生閱讀教科書正文及“資料卡片”的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)并獲取有關(guān)氯氣的性質(zhì)信息，知道氯氣可以由鹽酸中的氯離子氧化得到，常溫下是黃綠色氣體，有刺鼻氣味。

（2） 組織學(xué)生分組完成“思考與討論”欄目中的內(nèi)容，感受三十多年間科學(xué)家們勇于探索、執(zhí)著追求、不懈努力的精神與態(tài)度。

（3） 了解氯氣的性質(zhì)和用途后，再次讓學(xué)生閱讀教科書正文中舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的化學(xué)史素材，總結(jié)歸納出實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的原理。

（4） 結(jié)合“練習(xí)與應(yīng)用”中的習(xí)題，組織學(xué)生討論如何正確看待有用又有害物質(zhì)的研究工作，逐步形成正確使用化學(xué)品的意識(shí)。

不難看出，這種教學(xué)設(shè)計(jì)方式，使得知識(shí)內(nèi)容與化學(xué)史素材緊密結(jié)合，既做到使學(xué)生完成氯氣相關(guān)性質(zhì)和用途的學(xué)習(xí)，又對(duì)學(xué)生進(jìn)行了科學(xué)精神與態(tài)度的教育，突出了“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”這一學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

2.3?利用化學(xué)史素材引入教學(xué)，突出化學(xué)的研究?jī)r(jià)值與應(yīng)用

新課程標(biāo)準(zhǔn)指出：“化學(xué)不僅與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)文明的關(guān)系密切，也是材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)和信息科學(xué)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要基礎(chǔ)?；瘜W(xué)在促進(jìn)人類文明可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著日益重要的作用，是揭示元素到生命奧秘的核心力量。[7]”在教學(xué)中，可以將化學(xué)為造福人類所做出的貢獻(xiàn)作為情境素材展示給學(xué)生，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)的自信心。

例如，在化學(xué)必修第二冊(cè)第五章第二節(jié)[8]“氮及其化合物”中，以“科學(xué)史話”欄目的形式給出了化學(xué)史素材——合成氨。氨的合成是一種人工固氮過程，近百年來，一直受到世界各國(guó)化學(xué)家的關(guān)注。于是在進(jìn)行“氮?dú)馀c氮的固定”內(nèi)容的教學(xué)時(shí)，圍繞這個(gè)素材，可以提出以下問題：

（1） 工業(yè)合成氨的原理是什么？

（2） 哈伯和博施的貢獻(xiàn)分別是什么？

（3） 為什么工業(yè)合成氨被稱作人類科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破？

（4） 目前我們國(guó)家乃至世界上在工業(yè)合成氨領(lǐng)域的研究有何進(jìn)展？

為解決這些問題，可以讓學(xué)生閱讀科學(xué)史話，并上網(wǎng)查找更多的資料，感受合成氨技術(shù)的偉大，體會(huì)化學(xué)的研究?jī)r(jià)值，明白科學(xué)研究是永無止境的。

再如，在化學(xué)必修第一冊(cè)第二章第一節(jié)“鈉及其化合物”[9]中，圍繞碳酸鈉呈現(xiàn)了兩次化學(xué)史素材：一是以“科學(xué)史話”欄目的形式給出侯德榜和侯氏制堿法;二是以“研究與實(shí)踐”欄目的形式讓學(xué)生開展研究，了解純堿的生產(chǎn)歷史，進(jìn)一步了解路布蘭、索爾維、侯德榜制堿法。在教學(xué)中，應(yīng)抓住化學(xué)史這一線索，在學(xué)習(xí)碳酸鈉和碳酸氫鈉的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生關(guān)注純堿這種化學(xué)品的價(jià)值，滲透“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”核心素養(yǎng)教育?？蓢@化學(xué)史素材采取如下教學(xué)策略。

（1） 課前布置研究任務(wù)，將學(xué)生分成若干小組，根據(jù)教科書“研究與實(shí)踐”中的研究?jī)?nèi)容，自行選擇感興趣的內(nèi)容，讓他們查閱資料，并將查閱的資料以墻報(bào)、演示文稿、研究小論文等形式在班內(nèi)進(jìn)行展示。

（2） 課上結(jié)合碳酸鈉的教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生閱讀“科學(xué)史話”，并引發(fā)其思考：為什么“侯氏制堿法”會(huì)得到高度評(píng)價(jià)？由此，讓學(xué)生交流在課前查閱資料后整理好的演示文稿、墻報(bào)，朗讀撰寫的小論文等，宣揚(yáng)侯德榜先生在純堿工業(yè)領(lǐng)域的重大貢獻(xiàn)及其愛國(guó)主義精神，讓學(xué)生感受化學(xué)科學(xué)的魅力，體會(huì)化學(xué)對(duì)創(chuàng)造更多物質(zhì)和精神財(cái)富、滿足人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要的重大貢獻(xiàn)[10]。

（3） 提出問題：碳酸鈉有哪些用途？從其組成和類別分析，碳酸鈉和碳酸氫鈉有哪些化學(xué)性質(zhì)？二者間是如何實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的？由此展開對(duì)碳酸鈉和碳酸氫鈉的深入學(xué)習(xí)。

3?結(jié)語

人教版化學(xué)必修教材提供了豐富的化學(xué)史素材。在教學(xué)中，教師應(yīng)明確這些素材的教育價(jià)值，充分利用這些素材，結(jié)合它們不同的功能，采取不同的教學(xué)策略，將它們有機(jī)地融入課堂教學(xué)中。化學(xué)教育家傅鷹先生曾經(jīng)說過：“科學(xué)帶給人知識(shí)，歷史帶給人智慧。[11]”化學(xué)發(fā)展史上每一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)的背后都蘊(yùn)含著科學(xué)家們的思維發(fā)展歷程以及不懈探索。作為教師，如果我們能引領(lǐng)學(xué)生從歷史發(fā)展的視角學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)，將會(huì)對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)學(xué)科本質(zhì)、理解化學(xué)原理、形成化學(xué)思維，最終落實(shí)并發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)起到重要的作用。

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