化學教學中融入化學史的實踐困境與破解路徑*

孫重陽 陳 波

一、背景

化學史是化學科學起源與發展在時空尺度上的序列展現，記錄了人類認識和改造世界的過程。這個過程蘊含著學科知識的演變和學科思維的形成，有著無窮的開發潛質，因而常被融入化學課堂教學中。我國中學化學史教育的研究在20世紀80年代左右進入經驗總結階段［1-2］，21世紀初迎來了實踐探索浪潮，自2017年左右轉入創生階段，進入快速增長期，研究的數量和質量都有了不同程度的提升。這是因為2018年初教育部正式印發《普通高中化學課程標準（2017年版）》，其在“教學提示”和“實施建議”中，多次提倡在化學教學中運用化學史料。也就是說，在化學教學中融入化學史是落實新課標理念、培養學生化學學科核心素養的一條有效途徑。

回顧我國的中學化學史教育研究［2］，從初步的理性思考到現在的深度重構，已然取得了較為豐碩的成果。這些成果集中體現在三個方面，一是分析化學史的教育功能與價值，二是豐富化學史的呈現內容與載體，三是探索化學史的教學模式與策略。然而，對于目前中學化學史教育面臨的問題與困境，卻鮮有人關注。已有的研究多強調中學化學史教學存在史料知識不能合理使用、教師相關知識缺乏和主觀態度忽視以及教學功能片面和形式單一等問題。［3-5］而在學科核心素養引領下的基礎教育改革這一新的教育背景下，中學化學史教育也面臨新的問題和困境。

二、高中化學教學融入化學史的實踐困境

1.化學史資源相對固化

化學史資源，指的是以各種載體和形式存在的化學史料。有了豐富的化學史資源，才能為化學史教學提供更多的創新可能和提質空間。化學史作為事物、時間和空間的交互沉淀，其資源本就廣泛存在于社會生產和生活中，但部分教師對化學史資源的認識形成了定勢思維。首先體現在史料載體的選擇上，他們習慣于從教材上提取史料信息。例如，在教學“氯氣的化學性質與制法”時，教師經常使用教材上“舍勒發現氯氣”這一史料作為引入。其次，也表現在化學史料的呈現形式上，不少教師習慣于用文本、圖片的方式呈現化學史料，但這往往會出現課件上滿屏文字材料的情況，教學效果并不理想。以上教學方法既不能滿足學生對化學史資源多元化探究與學習的要求，也不符合新課標提倡的豐富化學史資源的教學理念。

2.化學史應用多為引入

相對于單純的學科知識，化學史料更具有趣味性和吸引力，因而常被用于課堂開端作為引入。例如在教學“鐵銅的獲取及應用”時，先展示幾張青銅器物的圖片；在教學“含硅礦物與信息材料”時，先介紹中國陶瓷文化；在教學“元素周期表”時，先認識門捷列夫等。此類教學方式的特點是，先用化學史料引起學生關注，隨后便切入知識點教學。雖然看起來是有意創設教學情境，但實際上前面的化學史料和后面的知識點教學并無必然聯系。究其原因，一是教師誤把情景當情境，情景是吸引學生看過來，而情境則是帶領學生走進去，兩者看起來相似，但教學邏輯不同；二是教師不愿意花費心思和精力去進行教學設計，只是機械地將化學史料與教學內容“嫁接”，忽視了兩者的內在聯系；三是教師為了追求課堂教學的流暢度和高效性，主觀上弱化了化學史在課堂教學中的滲透。

3.化學史課堂缺乏互動

化學教學中融入化學史，其直接目的是吸引學生關注，即形成情景，這個過程是單向的，學生是旁觀者；最終目的是引發學生思考，從而發展學科核心素養，即創設情境，這個過程是交互的，學生是參與者。但在實際的教學中，有些教師只進行第一步便匆匆進入知識講解，學生無法融入教學；有些教師雖然設置了問題情境，但是在教學過程中并沒有給予學生足夠的互動空間，一味地將學生限制在預設的教學環節中，學生只是處于淺層參與的狀態，其深度思考、主動學習的能力得不到培養。

4.化學史價值逐漸泛化

化學史的教學功能和價值可以概括為激發學習興趣、促進知識理解、體悟科學探究、感悟科學精神等。正是因為如此，大家才積極地將化學史融入教學設計和課堂教學之中。這本無可厚非，但往往會出現這樣的情況：有的教師試圖通過一段史料既要增強學生對化學知識的理解，又要引導學生學會科學研究方法，還要培養學生某種科學精神。誠然，一個化學史料具有豐富的內涵，指向學生多方面的發展。但是這難免造成其價值泛化。

三、高中化學教學融入化學史的破解路徑

1.以多元開發豐富史料資源

化學科學的形成與發展，經歷了漫長而曲折的過程，從遠古人類的質樸實踐到古代人民的初步探索再到近代化學科學的啟蒙，一直伴隨著人們的生產和生活。從這個角度來看，化學史資源是個無窮盡的寶藏，只要善于挖掘，就可以不斷發現。

教師應重建新的化學史料觀，立足教材并超越教材，學會以多元視角挖掘并利用多種形式進行呈現。筆者認為，挖掘化學史資源，可從多種渠道入手，如《淮南子》《夢溪筆談》《天工開物》等傳統古籍，《國家寶藏》《本草中國》《考古公開課》《門捷列夫很忙》等影視節目，《大學化學》《化學教育》《化學教學》《中學化學教學參考》等學科期刊，《化學簡史》《化學史話》《化學之書》《元素的故事》等專業圖書，以及人物傳記、地方志、紀念館等多種途徑。

教師在尋找到可用資源后還應用豐富的形式將化學史資源呈現出來。教師可通過互聯網選取多樣的表征方式，再通過編輯、整合實現從文本、圖片這種單一視覺模式演變到影音播放，甚至是虛擬現實展示等更具有立體感、體驗感的多模態形式。這樣的化學史資源具有新穎的載體和多樣的形式，更易于被學生接受和吸收。同時要注意的是，化學史資源的多元開發要充分考慮當地和學校的特色文化以及學生的認知特征。

2.以真實情境貫穿課堂教學

新課改背景下的基礎教育改革倡導課堂教學應基于真實情境，體現單元整體設計理念，這樣更有利于發展學生的學科核心素養。化學史作為真實歷史記錄，是人類自然狀態下呈現的最本真的探究過程，隨著其在時空上的序列鋪展，可以看到蘊含其中的學科知識的形成與演變以及人類探究能力的發展和邏輯思維的提升，因而是發展學生學科核心素養的有利抓手。但化學史絕不能只充當“引子”或“素材”，而應作為課堂教學主線貫穿其中，具體來說有兩種思路。

一是按照事件發展時間節點，以化學史為明線串聯學科知識。以人教版高中化學選修五“有機合成”的教學為例［6］，教師以柳樹葉在中外傳統醫藥記錄中具有解熱鎮痛效果為切入，然后設置認識水楊酸、合成阿司匹林、合成貝諾酯三個教學環節，引導學生跟隨科學家的腳步理解有機分子結構修飾思路和有機合成路線設計方法。

二是圍繞化學史選擇一個合適的話題或主題，引導學生定向思考和探究，從而統領整節課。以人教版高中化學必修二“元素周期律”的教學為例，整堂課的主題可以設計為“為什么是門捷列夫”。教學思路是先列出紐蘭茲、德貝萊納、尚古爾、門捷列夫等眾多科學家在化學元素研究上的主要觀點和成就，然后提出議題“在眾多科學家中為什么門捷列夫是最偉大的”，學生則圍繞元素周期表探索和學習元素周期律，然后再分組匯報觀點，教師最后進行點評和總結。

3.以有效互動促進深度參與

基于化學史的課堂教學，其最終指向的是學生學科核心素養的發展。而發展學生學科核心素養的化學課堂不能缺乏有效互動，這里的互動既包含師生之間的對話，也包含學生與化學史之間的融合，這樣才能促進學生深度參與課堂教學。

如何加強師生之間的對話？首先，教師要營造民主平等的教學氛圍，避免平鋪直敘的單向陳述，讓學生愿意參與、敢于表達。其次，教師要主動通過探究性話語引導學生思考，比如“請用自己的知識解釋這段史料中的化學原理”“你從這段史料中能得到什么啟示”等，有意將學生的注意力引導至化學史本身，促進其辨識、探究和評價并表達自己的理解和思考。在這樣的對話過程中，學生有輸入和輸出，并不斷地調整、豐富、完善自己的觀點和認知。

如何增進學生與化學史之間的融合，讓學生從旁觀者轉變成參與者，由景入境？具體來看，在教學場地上，可以從教室走向博物館、展覽館，實現學生與史料的直接“對話”；在教學方式上，可以采用議題式、探究式教學，讓學生圍繞具有爭議性或挑戰性的話題進行自主研討，還可以讓學生通過講故事、演短劇等活動“充當”化學家、“再現”化學史，讓靜態的化學史動起來、“活”起來。

4.以核心素養引領價值聚焦

新課改背景下的課堂教學旨在發展學生的化學學科核心素養，化學教學中融入化學史是其有效途徑。前者是目標，包含宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學探究與創新意識、科學精神和社會責任五個維度，在教學中發展需要各有側重；后者是抓手，具有促進知識理解、體悟科學探究、感悟科學精神等多重教學功能，沒有明確導向則容易價值泛化。因此，基于學科核心素養發展需求選擇合適的史料內容，可以將兩者以適切抓手匹配精準目標的形式對接，既避免了化學史教育價值的泛化，又可以提升學科核心素養發展的效率和質量。

原始史料一般都包含諸多信息，需要經過精心選擇和二次加工才能聚焦化學學科核心素養的某一維度。具體操作是對化學史構成要素（時間、地點、人物、事件、原因、過程、歷史背景、社會影響等）進行梳理，不同的要素組合可以體現不同的價值取向，比如要突出“證據推理與模型認知”素養，就重點描述科學探究過程中的方法和結論；要培養“科學精神和社會責任”素養，就詳細呈現特定歷史背景下科學家的艱辛歷程和社會影響。學科核心素養引領下的化學史教學價值聚焦，能大幅提升其有效性、精準度和匹配度。