初中化學中的化學史教學資源

初中化學中的化學史教學資源作者：肖梅（南京曉莊學院化學專業(yè)09師范班）指導老師：龍琪[摘要]本文在對人教版初中化學教材中的化學史料的內容、呈現(xiàn)方式、近年來教材中化學史的比重變化、教育功能分析的基礎上，給出相應實施建議并舉例剖析了如何開發(fā)教材中化學史料的教育功能，對化學教育中化學史資源的利用不當之處提出了些許建議。[關鍵詞]化學教材;化學史;教學資源一.前言在西方最早提倡科學史教育可追溯到19世紀中葉。當時的英國科學促進協(xié)會主席在1851年的一次演講中呼吁：“我們要教給年輕人的，與其說是科學結論不如說是科學史”。二戰(zhàn)后，以美國哈佛大學校長、著名教育家、化學家科南特(J.Conant)為代表，一批教育家進行了以案例教學法引入學校進行科學史教育的實踐，并取得了巨大的成功。因此全世界的教育都陸續(xù)開始重視科學史的教育，也陸續(xù)獲得了成功。中國從初中三年級開始開設了化學教育，對初中學生來說，化學是一門入門課程，教材很注重啟蒙的作用。而且初中學生從心理學角度來說尚屬少兒期，還是一些直觀的、趣味性的東西更能刺激其大腦興奮.化學史教育，不單純是講一些小故事，吸引學生注意力，適當通過一些史實的介紹，能使學生理解相關科學知識、科學過程與方法以及培養(yǎng)學生科學態(tài)度、情感與價值觀.我國義務教育化學課程標準把化學史作為“可供選擇的學習情境素材”,化學史可以為學生提供各種真實的學習情境,為其營造生動有趣、基于生活經(jīng)驗與社會文化的學習氛圍，為提高學生學習積極性起促進作用。正如美國著名科學史家薩頓所說“:科學史能夠幫助我們達到教學的主要目的,它能夠說明科學之意義,科學之功能和方法,科學之邏輯的、心理的和社會的含義,科學之深刻的人性,以及科學對于思想凈化和文化整體化之重要意義。”可知化學史是化學教育的重要資源。二.化學史在初中化學教學中的應用現(xiàn)狀及呈現(xiàn)方式(一)應用現(xiàn)狀開展化學史教育教學的重要性已經(jīng)得到廣大化學教育工作者的普遍承認。但是，化學史的教學功能能否得以充分發(fā)揮，必須以老師是否在化學課程教育中開展化學史的教育教學，以及得到的效果來看。而化學史教育教學開展狀況可以通過化學教師在教學中引入化學史進行化學教學的頻次程度得以反映。圖1教師教學中引入化學史進行化學教學的頻次從表中可知，54%的教師從不使用化學史進行教育教學，偶然使用化學史的教師僅占調查總數(shù)的43%，而經(jīng)常使用化學史進行教育教學的教師僅為3%。由此可見，當我國中學化學史教育教學的開展狀況不容樂觀。針對這一狀況,筆者參考了一些文獻整理得出化學教師對在課堂中引入化學史教學認識。表格設計是以教學論過程為主要依據(jù),從中學“教”與“學”的實際出發(fā),通過人員、物質、信息3個方面來全面尋求原因。表1：化學教師對在課堂中引入化學史教學的認識調查表 完全同意 同意 中立 反對⒈教材中涉及的化學史知識范圍廣、知識面大 12(30%) 6(15%) 2(5%) 20(50%)⒉化學史知識中考、高考考點較少 20(50%) 16(40%) 1(2.5%) 3(7.5%)⒊化學史知識中考、高考考題容易 24(60%) 15(37.5%) 1(2.5%) 0(0%)⒋化學史教學,有利于激發(fā)學生的愛國情操 30(75%) 10(25%) 0(0%) 0(0%)⒌化學史教學,有利于培養(yǎng)學生綜合能力 21(52%) 16(40%) 2(5%) 1(2.5%)⒍對學生來說,化學史知識是十分難學的知識 12(30%) 10(25%) 2(5%) 16(40%)⒎對教師來說,化學史知識是十分難教的內容 15(37.5%) 12(30%) 1(2.5%) 12(30%)通過上述調查分析表明,中學化學教師普遍認為重視和加強化學史知識的教學,有利于激發(fā)學生的愛國情操,有利于培養(yǎng)學生的綜合能力,但由于受“中考指揮”和傳統(tǒng)的“應試”教育影響,一部分教師認為中考、高考中涉及化學史知識的考點較少,考題容易,教師只須念念教材,學生只須背背考點,所以教也容易,學也容易;另一部分教師則認為化學史知識范圍廣、知識面大,要在學生現(xiàn)有的認知水平上進行教學有一定的難度。（二）化學史在教材中的呈現(xiàn)方式《科學課程標準》中提出了科學史進入科學課程的5種方式:(1)作為引入新知識的背景素材;(2)作為例題與練習題;(3)作為相關資料插入;(4)作為擴展性閱讀材料;(5)作為科技活動素材。并且指出,在義務教育階段的科學課程中引入科學史,主要是作為學生學習科學的一種途徑和手段,科學史不應作為新的知識點來考核,其教學效果應當通過學生對相關科學知識的理解、對科學過程與方法的理解以及學生科學態(tài)度、情感與價值觀的培育來體現(xiàn)。表2人教版中化學史章節(jié) 化學史的主要內容 化學史的切入點 化學史的呈現(xiàn)方式緒言 火的發(fā)現(xiàn)和利用及一些古代物品；道爾頓、阿伏加德羅及原子和分子的構成；門捷列夫及元素周期 正文 促進學生對抽象概念的理解;其次,插圖與課文文字的合理搭配,使教材在視覺上顯得圖文并茂、錯落有致,呈現(xiàn)出一種和諧美,符合初中生的年齡特征和認知規(guī)律。閱讀材料是課文正文內容的拓展。由于受教材篇幅和學科知識結構的限制,一些化學史素材不便出現(xiàn)在課文正文中,所以教材中在課文正文旁邊或課后設置了各種欄目，如“資料”欄目,這種呈現(xiàn)方式的目的在于:一方面對課文正文內容進行補充拓展,開闊學生視野,加深學生對課文知識的理解;另一方面又能保持課文正文知識嚴謹?shù)倪壿嫿Y構,突出學科知識的連續(xù)性和整體性。三.教材中化學史材體現(xiàn)的不足之處2001年新課程標準教科書中，化學史呈現(xiàn)的形式更多樣化，內容更豐富，在文內增加了不少插圖和實物照片。如：彩陶、古畫、雕像，透明金剛石薄膜等，在加上適當?shù)奈淖终f明或描述，把化學史知識融匯在各單元各課題中，畫面色彩明麗，其真實、直觀、親切、深刻，比文字更有說服力，使得化學史知識更直觀易懂，更接近于生活，能提高初中學生的閱讀，興趣和豐富他們的想象力，起到啟發(fā)思維的作用，便于學生有效地學習、理解和掌握，有利于給學生提供熟悉的生活情景和已有的實際經(jīng)驗等學習素材，進一步激發(fā)學生學習化學的興趣，使學生逐步認識化學對日常生活和社會發(fā)展的重要影響[2]，但就化學史材內容、呈現(xiàn)形式、分布等還有某些不足之處。(一)化學史材過于粗略表1化學史在近年教科書中所占比例版本 1978 1982 1987 1994 2001 2001（新課標）比例 5% 15% 15% 31% 32% 50%由表中可看出從1978年到2001年的新課標教材中化學史材的比例大幅度提高，可以感受到化學史教育的重要性已深入教育工作者的教育觀念中。但縱觀教材可以發(fā)現(xiàn)化學史材都經(jīng)過編寫者的改動，講得過于粗略，使本應該達到在潛移默化指導學生學習科學方法的目的完成不了。例如拉瓦錫研究空氣成分的實驗：“兩百多年前，法國化學家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分。他把少量汞放在密閉的容器里連續(xù)加熱12天。發(fā)現(xiàn)有一部分銀白色的液態(tài)汞變成紅色粉末，同時容器里空氣的體積差不多減少了1/5。他研究了剩余4/5體積的氣體，發(fā)現(xiàn)這部分氣體既不能供給呼吸，也不能支持燃燒，他誤認為這些氣體全部都是氮氣（拉丁文原意是“不能維持生命”）。拉瓦錫又把在汞表面上所生成的紅色粉末收集起來，放在另一個較小的容器里再加強熱，得到了汞和氧氣（化學式為O2），而且氧氣的體積恰好等于密閉容器里所減少的體積。他得到的氧氣加到前一個容器里剩下的4/5體積的氣體中，結果所得氣體跟空氣的性質完全一樣?！蔽覀兌贾览咤a開始并沒有將既不能供給呼吸，也不能支持燃燒的氣體稱作氮氣，在1791年夏比塔才稱它為氮氣；也沒有“氧氣”，拉瓦錫稱它為“彈性流體”，是后人在后來的不斷摸索中定義了氧氣。加上這樣的信息占不了多少空間而且簡單易懂，加上去并不麻煩，可以給學生暗示科學的發(fā)現(xiàn)是一個循序漸進的過程，不可能一下得到結果。（二）關于化學史的習題過少魯教版教材為加深學生對質量守恒定律的認識,在課后以練習題目的方式呈現(xiàn)了另一則化學史素材:波義耳為探索物質在化學反應中的質量變化而進行的實驗。教材利用這則材料創(chuàng)設問題情境,讓學生對波義耳與質量守恒定律擦肩而過的原因做出分析。利用練習題目的方式引導學生對化學史素材中的事件做出分析與評價,不但可以啟迪學生思維,鞏固所學知識,更重要的是使學生受到了科學思想和科學方法的教育,為逐步深入理解科學本質打下基礎?；瘜W史素材成為“靜態(tài)”科學成果和“動態(tài)”過程與方法的載體,成為促進學生掌握自然科學方法、理解科學本質的催化劑。而人教版關于化學史的習題少之又少，使學生在學習化學中忽視化學史。（三）教材中的化學史涉及到的中國人物較少與我國有關的化學史素材（明確指出的）在化學教材的化學史中都占據(jù)著較大的比重。然而，在教材中涉及到的中國人物的名稱卻是鳳毛麟角。這不利于進行愛國主義教育，不利于提高民族自豪感和自信心。（四）化學史料在教材中分布不均衡從化學史素材分析研究中可以看出,化學史料在三種版本的教材中的分布存在著不均衡的現(xiàn)象。一方面，在化學史料廣泛地融入教材的基礎上，化學史料并未覆蓋教材中的所有章節(jié)，每種版本的下冊涉及的化學史較少。另一方面，教材中有些章節(jié)的化學史料存在著較為集中的現(xiàn)象，如上教版中第三章第二節(jié)中原子中有關化學史的內容，閱讀材料三處，圖片7幅，涉及化學家4個?；瘜W史料的過于集中造成了化學史資源在某種程度上的浪費。四對教材中化學史教育功能開發(fā)的建議與思考現(xiàn)在國內大多數(shù)老師對學生的教育側重于對學生對知識的掌握和習題運用，用化學史來強調化學家們的天資聰穎和勤奮。忽視化學家的錯誤，研究的艱辛，也就是化學家們的“人性”，使化學家這一職業(yè)離學生越來越遠。(一)教師應精心創(chuàng)設習題情景，進一步在習題中開發(fā)化學史教育功能運用化學史創(chuàng)設習題情境是將化學史引用教學的重要途徑之一，其優(yōu)點在于不僅可以是本來枯燥、無味的習題變得生動、活潑，提高學生學習的興趣，而且還能使學生受到來自化學史的熏陶與教育。鑒于教材中的化學史料普遍存在“有而不足”的局面，教師在教學過程中應積極挖掘化學史料素材編制習題，彌補教材中化學史習題的匱乏。教師在編制習題時,要選擇一些典型的化學史料的素材,選材不僅要體現(xiàn)課程標準的要求,而且一定是化學科學發(fā)展過程中起關鍵性或突破性作用的內容,如元素和物質發(fā)現(xiàn)史、化學概念和理論發(fā)展史、物質結構的認識過程等。編制習題時，還應圍繞“科學事實、科學思想、科學方法、科學精神”這條主線展開。這條主線涉及的四者是不可分割的統(tǒng)一的整體，它既是科學史內容的核心，也是教學與訓練、評價的主線。通過學習可以使學生從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度和價值觀等三維角度獲得全面發(fā)展。此外，編制習題時應根據(jù)化學史教學的內容、目標以及學生的特點選擇不同層次的題型，體現(xiàn)不同層次的教育功能?？梢允沁x擇題、是非題、填空題、小論文或問題解決等多種題型。（二）在教學過程中進一步豐富和拓展化學史料的內容和呈現(xiàn)方式程中進一富雖然教材中的化學史料是教材編輯者立足于課程標準，根據(jù)教材內容的實際情況精心設計的，但是這并不意味著教材中的化學史史料是“取之能用，用之有效”的。一方面，教材中的有些化學史料的內容過于簡單，不利于其教育功能的發(fā)揮，這些史料的內容有待進一步豐滿。在使教材中的化學史史料豐滿起來的過程中，不一定使其完整無缺，重要的在于凸顯其教育功能，使學生真正能從中受到啟發(fā)和教育。如魯教版第七單元第二節(jié)金屬的化學性質僅在挑戰(zhàn)自我中以習題的形式呈現(xiàn)教育意義不大，若能在金屬與鹽溶液的反應的實驗探究后再以文字加反應原理呈現(xiàn)，學生就更能理解其本質，更好地掌握金屬與鹽溶液的反應這一知識點。另一方面，由于化學史料在教材中分布存在不均衡的現(xiàn)象，各個學校的資源條件不同、教師自身的知識儲備情況各異、學生的原有知識、興趣愛好和心理發(fā)展特點等都有差異，這些因素影響著化學史教育的形式和內容。基于這點考慮，為了充分發(fā)揮化學史的教育功能，教師在備課時還應該在化學史的呈現(xiàn)方式上下功夫。（三）教學中應適當增加我國的化學史料和人物進一步加強愛國主義教育我國歷史悠久，有著璀璨的歷史文化財富，與化學有關的歷史更是其中的一朵奇葩。舉世聞名的四大發(fā)明中的黑火藥、造紙術，聲名遠播的中國瓷器，中國煉丹家的發(fā)現(xiàn)……這些都是祖先給我們留下的不朽的榮耀，其中都閃爍著化學的光芒。教材中關于我國的化學史的數(shù)量還算差強人意，但是我國化學家的名字確是少之又少。為了進一步提高愛國主義教育的質量，提高民族的自信心、自尊心，適當增加我國的化學史和有關人物的名稱是大有裨益的。不僅如此，我國歷史名人在教材中的出現(xiàn)還能為學生樹立榜樣的作用?？梢詤⒖家氲娜宋锖芏?，如東漢時期的煉丹家魏伯陽，晉代煉丹家葛洪，我國近代化學的啟蒙者徐壽……（四）加強中學化學教師的化學史素養(yǎng)將化學史教育推廣到整個科學史教育層面，從實踐方面來看，盡管在科學史教育越來越受到關注和重視，無論在課程標準還是在教材中都有著明顯地體現(xiàn)，但是科學史教育并沒有形成一種主流。究其主要原因在于，廣大科學教師本身沒有受到多少科學史和科學哲學教育。正像BAAS上世紀六十年代一份報告中指出的那樣，“他們（科學教師）的行為和思想都是職業(yè)訓練的結果，缺少對科學本質和目的的理解”。因此，教材中化學史教育功能的開發(fā)除了受到教材自身的一些因素的限制外，最大的問題是多數(shù)的中學化學教師本身缺乏化學史的背景知識。這些教師本身在學習期間沒有系統(tǒng)地學習化學史，也很少從化學史的相關教材中得到啟發(fā)。因此，他們在成為教師后就很少愿意用化學史來教學，或很少知道如何正確地進行有關化學史內容的教學。因此，通過再培訓、教師間交流等形式提高中學化學教師的化學史素養(yǎng)是非常必要的?？傊?，隨著素質教育的不斷推進，積極探索有績效的化學史教育，是充分挖掘化學史的教育功能，培養(yǎng)和提高學生科學素養(yǎng)的前提。參考文獻：[1].義務教育課程標準實驗教科書.人教版化學.九年級.[2].[英]J.R.柏廷頓著胡作玄譯化學簡史.廣西師范大學出版社,2003.p.107-108[3].許青鋒.化學教學應重視化學史的教育.教學探新[4].楊艷麗.任志鵬.中學化學中化學史教學的現(xiàn)狀調查與思考.化學教育,2005.(10)46-47[5].楊慶元.中學化學史教育綜述.化學教育,2006.(11)61--62[6].王秀紅,于建軍.中學化學史教育教學問題及影響因素分析.化學教育,2009.(2)71--73[7].孟獻華.中學化學教師結合化學史進行教學的調查與分析.化學教育,2005.(2)48--50[8].畢華林,辛本春.中學化學教材中化學史內容編排的思考,課程?教材?教法,2008.3(28)63--