黃 強(qiáng)

（江陰市第一中學(xué)，江蘇 江陰 214432）

融合化學(xué)史實(shí) 推進(jìn)有效教學(xué)
——義務(wù)教育教材中化學(xué)史內(nèi)容的分析與啟示

黃 強(qiáng)

（江陰市第一中學(xué)，江蘇 江陰 214432）

一、問(wèn)題的提出

化學(xué)史是對(duì)化學(xué)科學(xué)的形成、產(chǎn)生和發(fā)展及其演變規(guī)律的反映,是人類(lèi)在漫長(zhǎng)的社會(huì)實(shí)踐中對(duì)化學(xué)知識(shí)系統(tǒng)的、歷史的描述。中學(xué)階段結(jié)合化學(xué)史教學(xué)的目的在于“結(jié)合人類(lèi)探索物質(zhì)及其變化的歷史與化學(xué)科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)的基本原理和基本方法，形成科學(xué)的世界觀”[1]?，F(xiàn)行義務(wù)教育階段化學(xué)教材：2001年人民教育出版社（以下簡(jiǎn)稱(chēng)2001年人教版）、人民教育出版社和上海教育出版社的義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)（以下稱(chēng)人教版新課程與滬教版）中都以各種形式融入了大量相關(guān)化學(xué)史內(nèi)容，通過(guò)對(duì)三種教材中化學(xué)史內(nèi)容組成、呈現(xiàn)方式以及語(yǔ)言表述的分析，不僅有助于增強(qiáng)對(duì)化學(xué)史在教學(xué)中作用的認(rèn)識(shí)，更有利于理解新課程教學(xué)設(shè)計(jì)理念與教學(xué)功能的更新。

二、三種義務(wù)教育化學(xué)教材中化學(xué)史的分析

1.化學(xué)史組成內(nèi)容的對(duì)比

表1 三種教材化學(xué)史內(nèi)容的對(duì)比

對(duì)比三種教材可以發(fā)現(xiàn)，2001年人教版中化學(xué)史出現(xiàn)的章節(jié)占章節(jié)總數(shù)的26%，后兩種教材中均超過(guò)50%。2001年人教版的化學(xué)史料只是緊扣教材內(nèi)容而缺乏進(jìn)一步擴(kuò)展，知識(shí)面相對(duì)較窄；兩種實(shí)驗(yàn)教材增加了涉及如化學(xué)家及科學(xué)實(shí)驗(yàn)、材料、能源、環(huán)境保護(hù)、生命科學(xué)等諸多方面內(nèi)容，對(duì)學(xué)生了解科學(xué)技術(shù)發(fā)生的重大變化和飛速發(fā)展、化學(xué)對(duì)實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共處的作用等很有幫助。

2.化學(xué)史呈現(xiàn)形式的對(duì)比

表2 三種教材化學(xué)史呈現(xiàn)的相關(guān)欄目統(tǒng)計(jì)

三種教材中化學(xué)史呈現(xiàn)的形式趨多樣化。2001年人教版主要是文字?jǐn)⑹鲂问?，而?shí)驗(yàn)教材中化學(xué)史的呈現(xiàn)則圖文并茂,較之單一文字更直觀、具有說(shuō)服力；新教材從歷史和現(xiàn)實(shí)的結(jié)合上介紹化學(xué),提供學(xué)生熟悉的生活情景和經(jīng)驗(yàn)等素材指引教師根據(jù)化學(xué)史實(shí)進(jìn)行課程開(kāi)發(fā)；“聯(lián)想與啟示”、“討論與交流”等欄目中化學(xué)史內(nèi)容的出現(xiàn)，以案例形式為教師提供了開(kāi)發(fā)課程的具體途徑；多樣的內(nèi)容呈現(xiàn)形式也有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、轉(zhuǎn)變現(xiàn)有學(xué)習(xí)方式。

3.化學(xué)史語(yǔ)言表達(dá)方式的對(duì)比

表3 三種教材化學(xué)史語(yǔ)言表達(dá)方式案例對(duì)比

知識(shí)由語(yǔ)言組成，語(yǔ)言的呈現(xiàn)方式預(yù)示了學(xué)生理解和學(xué)習(xí)的方式，也影響著教師教育教學(xué)的價(jià)值取向。2001人教版多用抽象的科學(xué)語(yǔ)言將內(nèi)容以定論形式呈現(xiàn)，這種知識(shí)的表達(dá)方式去除了社會(huì)和生活背景，學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程更加依賴(lài)于教材和教師而缺乏獨(dú)立的思考和判斷；實(shí)驗(yàn)教材用日常性的語(yǔ)言向?qū)W生提供真實(shí)的情景、具體的數(shù)據(jù)，體現(xiàn)了科學(xué)具有應(yīng)用于實(shí)踐的特點(diǎn)，試圖擺脫單純以學(xué)科和學(xué)術(shù)傳統(tǒng)為主的知識(shí)組織形式、縮小課本知識(shí)與人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)之間的距離。

三、基于化學(xué)史內(nèi)容實(shí)施教學(xué)的啟示

1.教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)注重體現(xiàn)化學(xué)史的教學(xué)功能價(jià)值

教材是知識(shí)的載體,由于平面媒體的固有特點(diǎn)以及篇幅限制，化學(xué)史的呈現(xiàn)只能是文字結(jié)合圖片形式，對(duì)概念的形成過(guò)程不可能進(jìn)行完整的細(xì)節(jié)描述，也就削弱了其直接應(yīng)用于教學(xué)的功能。教師應(yīng)在詳盡了解教材中化學(xué)史相關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，自主開(kāi)發(fā)多媒體課件、視頻文件、化學(xué)模型等更多的形式，或結(jié)合具體內(nèi)容設(shè)計(jì)更多的探究活動(dòng)以充分發(fā)掘化學(xué)史的教育教學(xué)功能。如播放中國(guó)古代工匠反復(fù)用水火淬煉生鐵的動(dòng)畫(huà)以啟發(fā)學(xué)生理解煉鋼中的化學(xué)原理，讓學(xué)生上網(wǎng)查找“人類(lèi)認(rèn)識(shí)微觀世界的歷程”并制成課件匯報(bào)等形式培養(yǎng)學(xué)生的多種探究能力，這些方法對(duì)學(xué)生了解化學(xué)的發(fā)展歷史、化學(xué)與人類(lèi)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展關(guān)系進(jìn)而了解化學(xué)的本質(zhì)很有幫助。

2.教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)注重展現(xiàn)化學(xué)史中的思想方法論價(jià)值

知識(shí)與技能、過(guò)程和方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀的三維教學(xué)目標(biāo)在新課程化學(xué)教材中得到充分體現(xiàn)。人教版新課程教材中根據(jù)元素周期表的“活動(dòng)與探究”、滬教版中基于盧瑟福實(shí)驗(yàn)的“聯(lián)想與啟示”蘊(yùn)涵著化學(xué)發(fā)展中重要的思想與方法，他們已不僅是單純關(guān)注科學(xué)知識(shí)的推理和呈現(xiàn)，更關(guān)注其過(guò)程中所實(shí)施的策略和途徑。教材對(duì)知識(shí)的這種處理方式，給教師在發(fā)掘化學(xué)發(fā)現(xiàn)中意蘊(yùn)的科學(xué)思想和方法方面提供了具體的實(shí)例指導(dǎo)和廣闊的發(fā)揮空間。

[案例——?dú)鍤獍l(fā)現(xiàn)中的科學(xué)方法][2]雷利發(fā)現(xiàn)直接從空氣獲得的氮?dú)馀c由化合物獲得的氮?dú)饷芏瓤傆形⑿〔町?，且傳統(tǒng)理論無(wú)法解釋。雷利的堅(jiān)持與努力發(fā)現(xiàn)了氬。[教學(xué)設(shè)計(jì)與科學(xué)方法]（1）雷利為什么用兩種方法制取氮?dú)?，兩種方法的原理與目的是什么？（2）兩種方法制得的氮?dú)饷芏葹槭裁床煌?，有什么特點(diǎn)？[想一想]為什么不能將這一誤差歸結(jié)為儀器的系統(tǒng)誤差？你從中有何收獲？

3.教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)注重借助化學(xué)史理解科學(xué)的歷史價(jià)值

中學(xué)生認(rèn)知能力的不足難免會(huì)對(duì)歷史人物產(chǎn)生誤解，如可能會(huì)因?yàn)闅v史人物不知道現(xiàn)代科學(xué)視野中的一些常識(shí)而產(chǎn)生“今人必定勝古人”的看法。實(shí)驗(yàn)教材對(duì)此做出了改進(jìn)：人教版教新課程增加了水的組成發(fā)現(xiàn)史、質(zhì)量守恒定律發(fā)現(xiàn)史的描述；滬教版新增了盧瑟福原子結(jié)構(gòu)模型、酸堿的認(rèn)識(shí)過(guò)程、酸堿指示劑發(fā)現(xiàn)史的探究過(guò)程。讓學(xué)生理解科學(xué)不同于其他認(rèn)知方式和知識(shí)體系，它必須與實(shí)踐證據(jù)一致，當(dāng)出現(xiàn)新的證據(jù)時(shí)科學(xué)知識(shí)可能會(huì)發(fā)生質(zhì)變。教學(xué)中可對(duì)化學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)以歷史重演的方式加以展現(xiàn)，讓學(xué)生跟隨科學(xué)史的足跡體會(huì)科學(xué)創(chuàng)新人物要打破傳統(tǒng)觀念的艱辛。

[歷史回放——萬(wàn)物源于水的證明實(shí)驗(yàn)][3]海爾孟(Helmont)著名的“柳樹(shù)試驗(yàn)”：瓦盆中盛上200磅干燥過(guò)的土，種上5磅重的柳樹(shù)；五年后樹(shù)重169磅3盎司。整個(gè)過(guò)程只用雨水或蒸餾水澆灌，同時(shí)，土壤與外界基本沒(méi)有交換。最后把瓦盆中的土加以干燥，發(fā)現(xiàn)比原來(lái)減少了大約2盎司，所以增加的164磅質(zhì)量只能是由水產(chǎn)生的[4]。

[想一想]海爾孟什么只用雨水或蒸餾水澆樹(shù)？他還注意了哪些影響質(zhì)量的因素并加以解決？實(shí)驗(yàn)結(jié)論錯(cuò)誤的原因是什么？你從中獲得什么啟示？

新課改的目的是引導(dǎo)教師“用教材教，而不是教教材”[5]，教師應(yīng)當(dāng)“重視科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的聯(lián)系”[6]，認(rèn)識(shí)到化學(xué)史在教學(xué)中能夠起到積極作用而在課程開(kāi)發(fā)中自覺(jué)地加以運(yùn)用。利用化學(xué)史實(shí)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境不僅讓學(xué)生獲得、理解及應(yīng)用知識(shí)，更含有合作、交流以及相應(yīng)的活動(dòng)背景。教師要不斷吸取新的知識(shí)、改進(jìn)教學(xué)法，達(dá)到化學(xué)史和化學(xué)教學(xué)融合的最優(yōu)化，提高教學(xué)效果。

張華偉）