試論開發利用化學史素材培養初中學生的科學素養

程道蓮

【摘 要】全面提高學生的科學修養，是新課程改革的核心目標之一。化學史是從歷史的角度，對化學科學的孕育、產生和發展的動態論述。在化學教學中，結合化學知識進行化學史教育，有助于學生更進一步地理解化學概念、原理和理論的本質、掌握化學發展規律、啟迪科學思維、訓練科學方法、提高學生的科學素養、培養科學態度和創新精神具有重要作用。本文就化學史的教育價值，以及在初中化學教學中，如何開發利用化學史素材，培養學生的科學素養，進行了一些粗淺的闡釋。

【關鍵詞】化學史；素材；初中學生；科學素養

化學史是人類在長期的社會實踐活動中對自然的化學知識系統的、歷史的描述。它不僅記錄和闡述了化學學科產生、形成、發展和演變的發展歷程、重要事件，而且揭示了化學家們探索未知的科學思想、科學方法和科學態度。義務教育化學課程標準要求，化學教育“不僅要引導學生更全面地認識物質世界的變化規律，而且更要有助于學生更好的適應現代社會生活，提高學生的科學素養”。著名化學家傅鷹先生曾說：“化學給人以知識，化學史給人以智慧”，化學史以其豐富的內容為培養和提高學生的科學素養提供了生動有趣、充滿哲理的素材。在化學教學中結合化學史素材，有助于激發學生的學習興趣，體驗化學史上科學家的探索過程，擴大學生的視野；有助于學生更進一步地理解化學概念、原理和理論的本質；有助于學生理解化學研究的過程和方法，培養學生的探究能力；有助于養成良好的學習態度，培養學生的科學意識和品質等，對提高學生的科學素養，培養創新精神具有重要作用。

一、化學史教育有助于激發學生的學習興趣

學習興趣是學生認識世界、渴望獲取科學文化知識和不斷追求真理的一種認識傾向，它對學生的學習活動起到直接的推動作用。夸美紐斯說：“求知和求學的欲望應該采取一切可能的方法在孩子們的身上激發出來。”科學素養大致包括科學知識、科學方法、科學精神、科學態度與情感等方面，教學中充分利用化學史豐富的內涵，通過生動有趣的故事來描繪化學家們的科學探究過程、所采用的研究方法以及他們勇于探索、大膽創新、堅持實踐等科學精神，既是喚起學生探求興趣的好素材，也是培養學生的科學素養的好途徑。例如，在講授酸堿指示劑時，有意識滲透波義爾是第一個把植物浸取液做酸堿指示劑的化學家，指示劑的發現緣起于別人贈與波義爾的紫羅蘭不小心被鹽酸飛沫沾上而變色，尊重事實、深思善慮的波義爾為了尋求科學真理，進一步研究了有關鑒別酸、堿溶液的方法。科學研究往往有這樣一類現象，由一種事物或理論的發現，而引起了對其他事物或理論的發現。用一種具體生動的科學發現的歷史參與感去感染學生，讓學生把自己擺在化學發展的過程中，獲得一種對化學知識的親切感，不但有利于激發他們學習化學學科的興趣，探求化學奧秘的熱情。不但有利于激發學生學習化學興趣，而且，無形中也對學生進行自然科學方法論的教育，培養了學生善于觀察、勤于思考的習慣和嚴謹求實的科學態度。

二、化學史教育有助于學生理解和掌握化學知識

在化學教學實踐中，往往會發現許多學生在學習掌握化學知識時，總是停留在被動、機械地記憶和重復練習各種元素符號、物質的名稱、化學反應方程式等，但實際學習效果并不理想。如果在化學教學中，根據所學內容，穿插一些短小的歷史故事，介紹一些知識起源、發生、發展和動態演變的歷史過程，展現化學家對化學知識的認知和探索過程，使化學以生動的面孔出現在課堂上，變抽象難懂的知識為具體的、易理解的知識，展現在學生面前的就不再是枯燥無味的化學世界，而是極具魅力的物質結構、元素符號、化學方程式，使獲得知識的過程充滿了趣味，常常有助于幫助學生理解化學知識的背景，感悟化學與人類生活的聯系，強化記憶的效果，加深對化學知識的理解，起到事半功倍的效果。

三、利用化學史滲透歷史唯物主義和辨證唯物主義教育

化學發展過程充滿著豐富的唯物主義和辯證法思想，在化學教學中，滲透化學史中豐富的辯證素材，結合自然科學知識進行歷史唯物主義和辯證唯物主義觀點教育教育，一方面可以用辯證唯物主義思想，幫助學生理解和掌握化學知識。另一方面，許多物質和物質變化的化學知識，都充分反映了辯證唯物主義的基本規律，可以用于指導學生的化學學習及其他各科的學習，提高分析問題、解決問題的能力，并使學生逐步確立辯證唯物主義的科學的世界觀。例如，我們在化學中所研究的和日常生活中所看到的都是物質變化的現象，這些客觀存在的物質按一定的規律在不斷地運動著，而化學正是研究物質的組成、結構、變化及合成的一門基礎的自然科學，質量守恒定律、元素及其化合物的性質的教學都使學生深刻地認識了這一點，通過分子、原子、原子結構的教學，使學生認識到自然界還有很多物質沒有被發現和利用，隨著生產力的發展和科學技術的進步，人類一定能逐步探明；客觀世界的物質是按一定的規律變化的。例如，物質質量是守恒的，讓學生感性地認識到物質是不依賴于人的意志而客觀存在的。在做水電解實驗時，“通電”是水分解的外部條件，說明內因是變化的依據，外因是變化的條件，外因要通過內因起作用；在學習“氧化-還原反應”時，指出一種物質被氧化的同時必然有物質被還原，氧化反應和還原反應一定同時發生，它們對立統一于同一個反應中，說明事物總是的相輔相成，相互依存的。

四、利用化學史滲透科學態度、科學方法和科學精神教育

新課標要求學習者通過探究去獲取知識，不僅知道最終的結果和結論，而且要讓學習者經歷科學家研究科學的過程，了解科學知識形成的歷史，從而真正理解科學知識，這正是提高科學修養、理解科學本質的重要過程。化學史本質上是一部化學研究方法、化學智慧的歷史，蘊藏著科學思想，科學精神，科學態度和科學觀念。結合化學史進行化學教學，不僅要使學生知道是什么知識，還要知道為什么被提出來、又是如何解決的。在教學過程中結合化學史展現化學家探索知識的過程，展現重要概念和規律是如何發展和完善起來的，即它們是怎樣從事實或實驗中總結出來的，又是怎樣為更新的事實或實驗所補充和修正的。這樣，學生不僅可以學到作為認識活動結果的知識，而且可以學到反映在認識活動過程中的研究方法，從而啟迪和引導學生形成科學的情感態度和價值觀。比如，人們對原子結構認識的探索過程，從湯姆生到盧瑟福到玻爾，后來者怎樣一次又一次地將原子結構理論推向前進。讓學生跟隨化學家的研究歷程：提出問題、假設和猜想，設計適當的實驗驗證猜想，處理分析實驗事實，運用一系列的邏輯方法進行科學抽象，猜想、假設可能是錯誤的，這就需要進行反思和評價，進行修正，直到得到規律性的知識，再用實驗檢驗認識成果，經過這樣的方式，學生模擬體驗了科學研究的過程，不僅使學生獲得科學思想和科學方法的熏陶和培育，培養提高了科學研究的能力，而且也培養學生勇敢面對困難、克服困難，勇于創新的科學精神。

總之，化學史是一塊蘊藏著巨大精神財富的寶地，也是科學教育的重要資源。重視科學史教育，把科學的思想觀、典型事例、演變發展過程融入科學課程和科學教學之中，已成為當代科學教育發展的一大特點。在化學教學中，根據具體情況適當滲透化學史教育，有效地發揮化學史的教育功能，對提高教學效果，幫助學生形成科學素養大有裨益。

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