论化学史在化学教学中的教育价值及其实现

◎福建省漳浦县丹山中学 陈立坚

论化学史在化学教学中的教育价值及其实现

◎福建省漳浦县丹山中学 陈立坚

结合具体教学案例，探讨化学史在初中化学教学中的教育价值，并提出了一些实现化学史教育价值的策略，以期对初中化学教师实施化学史教育有所帮助。

化学史；教育价值；实现策略

化学史是化学科学产生和发展的历史，是人类探索和改造物质世界的历史，也是人类精神文明发展的历史，是科学精神最集中的载体。化学史教育是指在化学教学中结合化学史实向学生进行的教育。法国著名的科学家郎之万说过：“在科学教学中加入历史的观点是有百利而无一弊的。”然而，多数教师对化学史的教学并不重视，实际教学中往往一带而过，或者让学生课后自行阅读教材中的化学史素材。上述情况的出现表明教师对于在初中化学教学中进行化学史教育的重要性缺乏了解。笔者结合一些教学案例略谈化学史在初中化学教学中的教育价值及其实现策略。

一、激发学生学习兴趣，调动学生学习积极性

化学史上一些发现、发明和科学家的主要事迹、奇闻轶事，都会引起学生的好奇心，激发其学习兴趣。在氧气性质的教学中教师可介绍普利斯特里发现氧气的实验：“当我获得这种气体后，我发现蜡烛在这种气体中燃烧时竟然发出一种非常亮的火焰，我真不知道该如何去解释这种奇怪的现象。我用玻璃管将这种气体吸进肺中，感到胸部很轻松，很舒服，谁知道这种气体将来会不会是一种时髦的奢侈品呢？但现在只有两只老鼠和我才有享受这种气体的权利啊！”（普利斯特里先用小老鼠做了实验）通过上述叙述，学生在科学家诙谐幽默的话语中体会到氧气的性质，也感到化学科学的学习其实是件轻松快乐而又让人兴致盎然的事。

此外，教师可在自制酸碱指示剂的探究实验的教学中，进行波义耳发现指示剂的故事的讲解；在燃烧与灭火中的教学中，介绍德国商人布兰德想从尿里制得黄金，却意外地分离出像蜡那样的色白质软的物质——白磷；讲解二氧化碳性质的时候介绍普利斯特里发明“汽水”的故事等等来激发学生的学习兴趣。

二、培养学生顽强探索的科学品质

化学史上任何一个科学发现和发明，无不凝聚着化学家辛勤的劳动和忘我的追求，而这一过程更能体现化学家孜孜以求、顽强探索的科学精神。初中阶段元素周期表知识的教学中，由于学生对元素性质的认识较少，难于体会元素周期表对化学学科的重要作用，但教师可对门捷列夫勤奋的一生做适当介绍：在门捷列夫的时代，科学家们只发现了63种元素，但是元素之间是否存在联系呢？门捷列夫经过长达十年的研究，终于发现了元素周期律，并据此制出第一张元素周期表，为20世纪的科学发展指明道路。门捷列夫一生勤奋，涉猎广泛，被称为俄国的达芬奇，在他所写的几千卷著作中，仅有10%是有关化学和物理的，其它的是关于经济、技术、地质等方面著作。“什么是天才？终身努力，便成天才！”就是门捷列夫的名言。学生在感叹科学家对科学知识孜孜不倦求索的同时，也会鞭策自己更加勤奋的学习，以更执着的精神探索科学世界。

“每种纯净物质的组成是固定不变的，所以表示每种物质组成的化学式只有一个。”这是人教版义务教育教科书第四单元课题4化学式与化合价中毫不起眼一句话，却是化学家普鲁斯特用整整7年的时间，做了上千次的分析实验才得出的结论，教学中教师也可对此段化学史作相应介绍。

三、增强学生崇尚科学、热爱祖国的情感

化学科学的魅力，在于其能在纷繁复杂的表面现象中揭示出物质及其变化之间的规律，在于其创造性和实用性。在化学肥料的教学中，教师可介绍化学家李比希对肥料工业的贡献：千百年来，普遍的观念认为人和动物总是以有机物（即植物和动物）为食物，庄稼也应该是以有机物为“食物”。但是，人们往田里施绿肥、施粪肥时，庄稼的产量并没有明显的提高。为了探索庄稼的秘密，李比希雇人开垦荒地，种上庄稼，并给庄稼施用各种无机盐，根据哪块地里的庄稼长得茂盛，就能知道庄稼喜欢“吃”什么。很快，李比希发现，庄稼非常喜欢吃“钾”和“磷”。在农业化学上，这是具有重大历史意义的发现。为了给庄稼大量供应钾肥，李比希办起了钾肥厂。李比希还发明了制造磷肥的方法。如果说，许多化学家所研究的定律、结构、化学成分等还只有理论意义的话，那么李比希的这些研究具有重大的实际意义。一位评论家曾这样评论道：“世界上没有任何学者对于人类的贡献，能与李比希相比！”这话固然有点偏颇，不过，李比希的研究工作，使庄稼的产量成倍增长，造福于全人类，这不能不说是他的巨大贡献。显然，这样的化学史实的介绍比空洞的口号更能激起学生崇尚科学的情感。

化学史上人才辈出，科学家们崇高的品德，高尚的情操和他们热爱祖国的高尚品质，更是对学生进行人生观教育的良好素材。在盐的教学中，可介绍我国制碱工业的先驱侯德榜的事迹，教育学生为我国杰出的化学家感到自豪，激发学生的爱国情怀。作为四大文明古国的我国，在化学方面也有杰出成就，四大发明中的造纸术、火药对世界科学的发展具有重要作用，我国古代人民很早就掌握了铜的冶炼技术，并制造出享誉世界的青铜器，通过类似化学史的介绍，提高学生的民族自尊心和自豪感。

四、有助于学生科学思维、科学方法的形成

化学教学不应仅仅传授具体的事实性的化学知识，更应让学生形成从化学的视角认识事物、解决问题的思想观点和方法。一切的化学知识中无不蕴含着科学家解决问题，发现真理的思维方法。在质量守恒定律的教学中，无论是对波义耳和罗蒙诺索夫得出截然不同的结论的实验分析，还是罗蒙诺索夫哲学层面的质量守恒定律和拉瓦锡的基于精确实验的物质不灭定律的比较，都是教师用来训练学生科学思维的极好素材。而在水的组成的教学中通过化学史的介绍，更能启发学生：普利斯特里和卡文迪许都认为水是一种元素，而拉瓦锡却能成功揭示出水的组成，除了其不相信燃素说外，还在于其逆向思维，使水分解，从而以无可辩驳的事实揭示出水的组成的奥秘。

实际教学中可以通过对化学家从事研究工作过程的叙述，使学生了解化学家是通过怎样的途径、采取了一些什么样的科学方法来解决问题的。在物质构成的奥秘的教学中，教师都会讲到：“有些物质是由分子构成的，而分子又是由相应的原子构成的。”这时有的学生会有这样的想法：“物质由分子构成，而分子又是由原子构成的，干嘛不直接说物质由原子构成的呢？”对于这个问题，教师普遍的解释是：“分子是构成物质的一个基本结构单元，原子必须依据一定的比例先构成分子再构成物质，这些原子是无法直接构成相应的物质的。”此时也可以根据学生的实际情况进行如下化学史的介绍：1803年道尔顿首先提出了原子论，认为物质都是由原子构成的，在氯气和氢气反应生成氯化氢反应中，氯原子和氢原子反应生成氯化氢原子（复杂原子），各种原子的个数比为1：1：1。而同一时期的法国的科学家盖·吕萨克通过实验测定做出推论：相同温度和压强下，相同体积的气体具有相同的原子数。综合两位科学家的结论可以知道，上述反应各物质的原子数比为1：1：1，体积比也应该是1：1：1，而实际测出的结果却出乎意料，体积比为1：1：2。究竟是哪里出错了呢？两位科学家互相指责，都认为对方的观点是错误的。针对这种情况，意大利科学家阿伏伽德罗进行深入的思考，他指出：并不是所有的物质都是有原子构成的，应该有一个由原子构成的结构单元，阿伏伽德罗把它称为分子，比如反应中的氢气和氯气就是由双原子构成的分子即氢气分子和氯气分子构成的，而氯化氢是由氯原子和氢原子构成的氯化氢分子构成的，同时将盖·吕萨克的推论中的原子应该改为分子，成功地解决上述问题，使道尔顿的原子论完善为分子——原子学说。通过上述化学史的介绍，学生意识到了物质的性质并不是都能由原子直接体现的，所以必须有分子这一结构单元。同时也告诉学生：在不能被直接观测到的微观粒子性质的研究上，科学家是如何通过推论、假设、验证等方法来得出结论的。

教学中还可以通过仿照、重复化学家的研究方法，把学生置于科学发现的过程中，让学生也像科学家那样进行研究，从中体会从事科学研究的正确方法。比如，在原子结构的教学中，可以运用科学探究的方法进行教学，从提出问题开始，到猜想与假设、制定计划、进行试验（模拟）、得出结论等环节让学生重走科学家当年探索原子结构的道路，让学生在活动中体验、感受科学方法。著名化学教育家傅鹰教授多次讲过：“化学给人以知识，化学史给人以智慧。”教师要认识到化学史的重要教育价值，充分挖掘和利用好化学史，让化学史的教学成为化学教学的重要内容，使化学史教育成为提高学生科学素养的一个重要途径。

（责任编辑：张贤金）