核心素養(yǎng)視域下化學(xué)史的教育功能研究

洪冬梅（福建省廈門市集美區(qū)灌口中學(xué) 361023）

陶行知先生曾說：“教師的職務(wù)是千教萬教，教人求真；學(xué)生的職務(wù)是千學(xué)萬學(xué)，學(xué)做真人。”這里提到的“真”可以理解為“德”。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 版）》指出，培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是實現(xiàn)“立德樹人”根本教育任務(wù)的有效途徑。實際教學(xué)中，要注重結(jié)合人類探索物質(zhì)及其變化的歷史與化學(xué)科學(xué)的發(fā)展趨勢。鑒于此，開展化學(xué)史教育功能專題研究具有必要性與重要性。特別是將化學(xué)史與核心素養(yǎng)進行深度融合，在培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)方面發(fā)揮重大的作用，具有較大的理論與實踐意義，有助于推動新一輪課程改革的深化落實。

一、重塑歷史：透過“現(xiàn)象”看“本質(zhì)”，建立宏觀與微觀結(jié)合視角

“宏觀辨識與微觀探析”作為化學(xué)核心素養(yǎng)其他四維度核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)，凸顯化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)屬性——宏微結(jié)合。因此，化學(xué)教學(xué)中，教師要注重以化學(xué)史為橋梁，讓學(xué)生從宏觀走向微觀，最終實現(xiàn)宏微結(jié)合。這里值得注意的是，化學(xué)史引入并非生硬地搬上課堂，而是需要結(jié)合陶行知先生提出的“生活即教育”理念，選用生活素材對“史實”進行重塑，讓學(xué)生體會化學(xué)家發(fā)現(xiàn)、推理的過程，進而建立宏微結(jié)合視角。

學(xué)習(xí)氫鍵時，教師言簡意賅地簡述氫鍵理論的提出：居里夫人的女兒偶然發(fā)現(xiàn)，水結(jié)冰后的體積竟然變大。立足于“水結(jié)冰”這段史實，選用了1 元硬幣、清水（H2O）、油三種常見的生活用品，開展“數(shù)一數(shù)”活動，讓學(xué)生觀察硬幣上滴的“水滴”多還是“油滴”多，進而引導(dǎo)學(xué)生的思維，認知氫鍵的表示方式——N-H…N。基于此，再明確氫鍵引起的其他異常現(xiàn)象。上述過程中，以“水結(jié)冰”化學(xué)史為基礎(chǔ)，創(chuàng)造“觀察比較水、油滴”現(xiàn)象，讓學(xué)生如化學(xué)家一樣去觀察、推理，體味“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”的樂趣與魅力，進而逐步建立宏微結(jié)合的認知視角。

二、再現(xiàn)史實：立足“變更”建“體系”，樹立變換與平衡思想觀念

“變換理念與平衡思想”屬于化學(xué)學(xué)科的思想之一，有助于學(xué)生認識科學(xué)的動態(tài)化。而面對教科書呈現(xiàn)的靜態(tài)結(jié)論，就需要引入化學(xué)理論的發(fā)展史，化靜態(tài)為動態(tài)，讓學(xué)生立足于“變更”，建立知識體系，潛移默化地形成變化的觀念及平衡的思想。

學(xué)習(xí)電解質(zhì)時，教師引入電離理論的發(fā)展史，讓學(xué)生清晰地認知、理解電離并不需要電。課堂上，教師按照時間先后順序，介紹以下知識：1834年，法拉第首次提出電子是通電后產(chǎn)生的。此后的很長時間內(nèi)，科學(xué)界普遍贊同該觀點。直到1880年，拉烏爾提出，溶液中的酸堿鹽未通過電流也有某種程度的離解。但該觀點并未引起重視，也未能撼動法拉第的觀點。后來，阿倫尼烏斯不斷重復(fù)稀電解質(zhì)的導(dǎo)電性實驗，提出溶解于水的電解質(zhì)自動在不同程度上離解為帶正、負電荷的離子。也就是說，電離不需要電。他最終獲得了1903 年諾貝爾化學(xué)獎。可見，任何理論的“變”都離不開基本觀念的“變”。化學(xué)課堂上，借助化學(xué)理論發(fā)展史，促成知識體系的建立，進而讓學(xué)生自然而然地樹立變換理念與平衡思想。

三、重演經(jīng)典：運用“模型”揭“思路”，發(fā)展證據(jù)推理與模型認知

“證據(jù)推理與模型認知”也是化學(xué)學(xué)科的思想之一，它指出學(xué)生應(yīng)具有證據(jù)意識，且能立足于證據(jù)，對物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)及其變化提出推理，建立認知模型。因此，實際教學(xué)中，教師要引入化學(xué)家進行推理研究的實驗，讓學(xué)生體悟“言必有據(jù)，理必縝密”的精髓，進而發(fā)展學(xué)生的證據(jù)推理與模型認知素養(yǎng)。

學(xué)習(xí)“鈍化”時，教師再現(xiàn)經(jīng)典——法拉第鈍化實驗：將Fe 放入70%的濃硝酸溶液，并未發(fā)現(xiàn)明顯的實驗現(xiàn)象，但放入35%的稀硝酸溶液，則會產(chǎn)生劇烈反應(yīng)。于是將Fe 放入70%的濃硝酸溶液時，慢慢地向溶液內(nèi)注入H2O，直到溶液體積增大為原來溶液2 倍時，仍舊觀察到放入35%的稀硝酸溶液的現(xiàn)象。此時，法拉第的腦海中出現(xiàn)“Fe 是否出現(xiàn)問題”，拿起玻璃棒進行攪拌，瞬間看到Fe 被激活，發(fā)生激烈的反應(yīng)。課堂上，重新演繹法拉第鈍化實驗，有助于學(xué)生理解“鈍化”，能夠從“經(jīng)典”中獲得“證據(jù)”，形成以“證據(jù)”為基礎(chǔ)的推理，建立模型的認知思路。課堂上，引入化學(xué)史上的經(jīng)典實驗，有助于學(xué)生認知化學(xué)實驗的基礎(chǔ)性與價值，有意識地以假說模型為認知思路，進而潛移默化地培養(yǎng)其證據(jù)推理與模型認知的核心素養(yǎng)。

四、再現(xiàn)歷程：透過“束縛”看“勇氣”，提升科學(xué)探究與創(chuàng)新意識

陶行知先生曾說：“想自立，想進步，就須膽量放大，將試驗精神，向那未發(fā)明的新理貫射過去。”因此，教師展示科學(xué)知識的同時，要有意識地向?qū)W生講述化學(xué)家開展研究時承受的時代觀念的壓力，促使學(xué)生感悟化學(xué)家的質(zhì)疑勇氣與創(chuàng)新智慧，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識。

“合成氨”課堂上，教師引入勒夏特列試驗無疾而終的史實：勒夏特列通過理論計算，認為氮氣和氫氣生成氨可行。可惜他因?qū)嶒炦^程中發(fā)生了爆炸，覺得實驗有危險，停止了合成氨的研究。通過化學(xué)史上失敗的案例，讓學(xué)生深刻體味質(zhì)疑、勇氣、堅持的重要性，同時還有助于學(xué)生以平常心看待失敗，明白“失敗乃成功之母”。更重要的是，這有助于學(xué)生立足于“異常”，進行質(zhì)疑、探索、創(chuàng)新，進而提升科學(xué)探究與創(chuàng)新意識。

五、致敬學(xué)者：透過“輝煌”看到“精神”，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任

知識自身并無對錯之分，而掌握知識的人往往決定知識為社會、人們帶來正能量還是對其起到副作用。歸根究底，就是用知識的人的“德”至關(guān)重要。因此，化學(xué)教學(xué)中，教師不要只關(guān)注化學(xué)史蘊含的專業(yè)知識與素養(yǎng)，還要注重引導(dǎo)學(xué)生透過“輝煌”看到“精神”，一定程度上強化學(xué)生的社會責(zé)任感，使其成長為社會發(fā)展需要的創(chuàng)新型人才。

學(xué)習(xí)元素周期表時，教師立足于元素周期表發(fā)展史施教：門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期表，留下了空位，代表尚未發(fā)現(xiàn)的元素，并預(yù)言了“類鋁”這種新元素。后來，布瓦博得朗公布了他發(fā)現(xiàn)的稼，并發(fā)表論文，指出稼的密度為4.7g ·cm-3。但不久后，他收到了門捷列夫的來信。來信稱，稼就是類鋁，密度應(yīng)在5.9～6.0 g ·cm-3之間。布瓦博得朗雖然奇怪只有他手上有稼，為何門捷列夫會稱他測的密度是錯的，但本著求真的思想，布瓦博得朗后來提純了稼，并測得密度為5.94 g ·cm-3。大多數(shù)教師用這個史實來說明元素周期律的科學(xué)性，但還可以此挖掘布瓦博得朗勇于接受質(zhì)疑，重新實驗，追求真相嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

綜上所述，將化學(xué)史與化學(xué)學(xué)科進行深度融合，能落實“好的先生不是教書，不是教學(xué)生，而是教學(xué)生學(xué)”，避免核心素養(yǎng)淪為“鏡中花、水中月”。但值得注意是，教師要以核心素養(yǎng)為著力點，以化學(xué)史為契機，讓學(xué)生從“史實”走向“化學(xué)”，讓化學(xué)課堂“鮮活”起來，順利達成立德樹人的教育根本任務(wù)。