摘 要:化學史對化學教學有多方面的意義和作用:有助于激發學生的學習興趣;有助于培養學生的唯物史觀,形成正確的世界觀和人生觀;有助于培養學生的科學方法、科學精神;有助于培養學生的人文素養;有助于培養學生的愛國主義精神。本文從時間、手段上提出化學史教育的實施策略。
關鍵詞:化學史 化學史教育 科學素養
在新一輪的基礎課程改革中,科學課程和教學內容都明確把培養和發展學生的科學素質作為核心目標,突出對科學探究、科學過程、科學方法、科學精神的教學新要求,化學課程都從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個方面規定了具體的課程目標,建立科學知識、科學過程、科學文化的統一的課程目標,這三個維度就包括:知識技能、應用、能力,科學過程、科學方法、創新精神,辯證唯物主義、價值觀、愛國主義、情感、態度、個性品質。初中化學新課程基本理念中就有一條,“使學生初步了解化學對人類文明發展的巨大貢獻,認識化學在實現人與自然和諧共處,促進人類和社會可持續發展中的地位和作用,相信化學為實現人類更美好的未來將繼續發揮它的重大作用”,高中新課程基本理念中有“結合人類探索物質及其變化的歷史與化學科學發展的趨勢,引導學生進一步學習化學的基本原理和基本方法,形成科學的世界觀”。這都表明,新一輪的化學課程改革相當重視化學史教育。化學史,就是化學家靠堅忍不拔的毅力、忘我的奮斗精神、艱苦卓越的創新過程和輝煌燦爛的創新成就譜寫成的,其中包括:化學家為化學發展而奮斗的過程中的成功與失敗,化學為人類能源、環境、糧食等作出積極的貢獻,同時包括化學對人類社會造成的負面影響。化學史教育就包括了新課程目標中三個維度所涉及的內容,如化學概念、理論、假說、原理的形式與發展,化學定理的發現,化學實驗方法,科研成果,化學家及其貢獻。
化學課程改革就是促進全體學生全面發展,提高學生的科學素養為主旨,而化學史是培養學生的各種科學素質的一條重要途徑,有重要的作用和意義。
1. 有助于激發學生的學習興趣
學習動機是人天生就具有的,即每個學生都有學習的天生意愿,動機的一個例子就是興趣。喚起學習興趣,誘發認知興趣,活躍智力積極性,對于教學過程中發展學生的知識與技能具有決定性意義。學生對化學有了興趣,就會在學習活動中變得有主動性、自主性,就體現出學生主體性原則。在化學教學中講授化學概念、定律、原理、理論等時,可結合化學史料進行,激發和維持學生的學習興趣,如:講阿佛加德羅常數、物質的量的單位摩爾時,可以講講這些成果產生、形成、發展的歷史背景,這樣的知識就使學生更易于理解、記憶,便于學生有意義地接受。
2. 有助于培養學生的唯物史觀,形成正確的世界觀和人生觀
唯物史觀即歷史唯物主義,是辯證唯物主義在社會歷史領域中的運用,是馬克思主義哲學不可分割的組成部分。世界觀是制約著人們與自然與社會的關系,人們對社會與人生的態度,關于自然、社會、人生各種現象的意義和價值,以及關于我們對于這些現象所采取的態度,見解思想,信念的整個體系。用歷史的方法看待化學史上曾經出現的那些“假設”、“理論”,如各化學家對原子模型的假說,湯姆生的原子均勻模型,盧瑟福的原子有核模型等,“燃素學說”,一些化學反應理論,對某些分子結構的假說,及怎樣經過化學家的頑強刻苦探索,才得出今天的科研成果。正確的態度就是運用歷史唯物主義觀點去看待,對是非功過兩方面都給予評價。化學家在科學上所以能夠創造出卓越的成就,做出杰出的貢獻,與他們具有廣博深厚的業務基礎,具有豐富的想象力、高超的判斷力、腳踏實地的作風、嚴謹的科學態度、大膽創新、勤奮學習、頑強努力的科學精神分不開,也是與當時的歷史條件社會環境,科學技術水平,以及前人留下的科學成果是分不開的。這對學生的學習思想、學習態度、學習習慣、學習方法都有良好的影響,從而培養他們樹立正確的世界觀和人生觀。如,凱庫勒靠做夢發現了苯環的結構,日有所思,夜有所夢,凱庫勒在夢境的啟發下,發揮他經過建筑學訓練的理論思維和長時間的艱苦探索,寫出了奠定近代有機化學結構理論基礎的明篇,確是事實。上述例子都表明了在科學上要有所突破、有所創建、有所貢獻,必須具有正確的世界觀和人生觀,掌握科學方法論,全面提高科學素質。
3. 有助于培養學生的科學方法、科學精神
新課程改革的主旨是要提高全體學生的科學素養,其中過程與方法是新化學課程目標三個維度之一,這就要求培養和提高學生的科學方法、科學過程、科學態度、科學精神。學生對化學學習的整體過程中涉及到的具體科學方法有:觀察、實驗等感性認識的科學方法,科學抽象、假說、模型等理性認識的科學方法。通過化學史教育,學生可以模仿化學家的研究方法,重復化學家曾經經歷的成功的研究途徑和采用的科學方法。在老師的引導下,設計出科學探究活動,讓學生經歷對化學物質及其變化進行探究過程,學習科學探究的基本方法,提高解決問題的能力,學習化學家敢于對現實社會中的問題質疑,通過努力探究去釋疑,體驗科學探究過程中的艱辛與喜悅。通過實驗、觀察、調查、資料收集、閱讀、討論、辯論等方式,在提出問題、猜想和假設、制訂計劃、進行實驗、收集證據、解釋結論、反思與評價、表達與交流等活動中,學生把自己放在科學發現的過程中,積極、自主、主動地學習科學方法,學習化學家們從事科學研究的正確方法。通過偉大的化學家的發明創造過程的學習,學生能夠了解到科研成果的來之不易,化學科學家們的探索未來的頑強的精神、為科學獻身的毅力和決心、一絲不茍的科學態度、科學的思維習慣和方法等都會對學生有所感染,從而培養他們的科學方法、科學精神。
4. 有助于培養學生的人文素養
化學史可算得上是科學文化與人文文化的結合體,化學史的學習或在化學教學中的滲透都將使學生受到多方面的人文教育。化學史上科技發展對人類社會起積極的作用,但也存在負面影響。在化學史教育中一方面使學生充分了解化學及相關技術所造成的危害的種類、表現的特征與特點及防治辦法,保護自然,保護環境;另一方面提高學生對科技與社會、經濟、文化、教育等關系的認識,增強科學研究與科學教育的社會責任感,樹立正確的科學技術價值觀,走科學、技術、經濟、社會協調發展的道路,使世界走上可持續發展的道路。
5. 有助于培養學生的愛國主義精神
愛國主義是千百年來鞏固起來的對自己的祖國的一種最深厚的感情。運用化學史教育,培養學生養成熱愛祖國的崇高思想,樹立忠于祖國的堅定信念和獻身祖國的無畏精神。例如,為提高學生的民族自尊心和自豪感,激發學生對偉大祖國的熱愛,講授蛋白質時,可向學生介紹我國科學家在1965年9月17日,首次用人工的方法合成結晶牛胰島素獲得了成功,它是世界上第一個人工合成的蛋白質;在1981年11月20日,我國科學家在世界上首次用人工方法合成了在化學結構上與生物活性上跟天然分子相同的一種核糖核酸,酵母丙氨酸核糖核酸。這些重大科研成果,都已被世界公認是領先的,在國際上為祖國爭得了榮譽。
那么如何實施化學史教育呢?運用化學史教育去培養學生的科學素質,形式可多種多樣,可以從地方資源,學校辦學條件出發。從時間上講,可以分為課內和課外,課內結合教學內容,因勢利導穿插講解相關的化學史內容,或指導學生閱讀相關的史料;課外更是形式多樣,成立化學興趣小組,組織參觀,專題考察,查閱資料等。從手段上講,可以運用電影、電視錄像、電腦投影、廣播、實物、圖片等多媒體形式。總之,應做到還給學生自主學習的時間、空間、工具、提問權、評議權,引導學生主體參與,激發學生學習化學的興趣。
鑒于化學史的內容很多,且有很多知識是學生現有知識水平所無法接受和理解的,所以要考慮化學史內容的深廣度,考慮學生的現有知識水平,選有代表性的,要少而精,圍繞教學內容充分挖掘素材。在教學方法的選擇上注重營造民主和諧的課堂氛圍,巧設問題情境激發學生興趣,使學生主動去感悟化學家做科學的過程。在學生與化學家之間架起情感的橋梁,達到心與心的溝通,繼而產生主動探求化學家成功奧秘的強烈內動力;并受化學家的“感化”而去深入鉆研和探尋科學真理,發展和提高各種科學素質。
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