常開峰
摘 要:化學史記錄了物質(zhì)發(fā)現(xiàn)的曲折過程,體現(xiàn)了化學家為揭示實驗現(xiàn)象不斷尋找科學方法的艱難歷程以及他們所具備的科學品質(zhì)。
關鍵詞:高中化學;化學史;呈現(xiàn)形式;科學方法;科學品質(zhì)
現(xiàn)行高中化學教材承載著化學史教育的功能,是對學生進行化學史教育的重要途徑。筆者通讀人教版、蘇教版、魯科版高中化學教材發(fā)現(xiàn),教材中呈現(xiàn)了方式多樣的化學史內(nèi)容,在章節(jié)中、欄目下,甚至有些習題中都有體現(xiàn)。這反映出教材編寫者對化學史教育功能的重視,凸顯化學史在實現(xiàn)情感、態(tài)度、價值觀教育方面的重要價值和作用?,F(xiàn)以“氯氣的發(fā)現(xiàn)”為例,結(jié)合三版教材,分別從化學史內(nèi)容選擇、呈現(xiàn)方式及科學方法、品質(zhì)的比較等方面進行分析。
一、三版教材中“氯氣的發(fā)現(xiàn)”內(nèi)容的選擇比較
蘇教版提及人物有舍勒、戴維,史料的選擇為:(1)1774年,瑞典化學家舍勒意外發(fā)現(xiàn)氯氣,并對其進行了研究。(2)1810年,英國化學家戴維詳細研究確認了氯氣并命名。
人教版提及人物有舍勒、戴維,史料的選擇為:(1)1774年,舍勒將軟錳礦與濃鹽酸混合加熱,產(chǎn)生黃綠色氣體,并對其進行了研究。(2)之后,一些研究者認為舍勒的意外發(fā)現(xiàn)是“氧化的鹽酸”氣。(3)1810年,戴維通過大量實驗,確定黃色氣體是一種單質(zhì),并命名為“氯氣”。(4)氯氣在戰(zhàn)爭中被用作化學武器。(5)科學家發(fā)現(xiàn)經(jīng)氯氣消毒的自來水對人體有危害。
魯科版提及人物有舍勒,史料的選擇為:瑞典化學家舍勒最早發(fā)現(xiàn)氯氣。
由以上對比可見,蘇教版、人教版對氯氣化學史內(nèi)容的呈現(xiàn)比較全面,從發(fā)現(xiàn)、確認到應用都作了介紹。但人教版對氯氣確認的曲折過程作了介紹,蘇教版只是詳細描述了舍勒對氯氣發(fā)現(xiàn)及性質(zhì)的研究。魯科版僅提到舍勒最早發(fā)現(xiàn)氯氣,未提及英國化學家戴維。另外,人教版還涉及氯氣在日常生活和戰(zhàn)爭中使用的負面影響,體現(xiàn)了化學與社會的聯(lián)系。
二、三版教材中“氯氣的發(fā)現(xiàn)”內(nèi)容的呈現(xiàn)比較
教材中化學史的不同呈現(xiàn)方式會對教學過程產(chǎn)生一定的影響?!奥葰獾陌l(fā)現(xiàn)”在三版教材中的呈現(xiàn)方式、呈現(xiàn)目的如下。
蘇教版以正文中安排化學史話方式呈現(xiàn),呈現(xiàn)的目的為:在氯氣的生產(chǎn)原理后,設置化學史話介紹氯氣的發(fā)現(xiàn)過程,培養(yǎng)學生的科學態(tài)度。
人教版以正文中安排資料卡、科學史話、思考與交流方式呈現(xiàn),呈現(xiàn)的目的為:以專欄形式介紹相關史實,并設置思考題,以此引出本節(jié)內(nèi)容,激發(fā)學生學習興趣。資料卡片內(nèi)容有助于激發(fā)愛國情懷。
魯科版以正文中安排活動·探究方式呈現(xiàn),呈現(xiàn)的目的為:欄目中介紹舍勒意外制得氯氣的方法,由此引出實驗探究活動,讓學生在歷史氛圍中探究。
蘇教版以“19世紀科學家發(fā)明了電解食鹽水”引出工業(yè)制氯氣的原理之后,以化學史話欄目形式介紹了氯氣的發(fā)現(xiàn)過程,后人根據(jù)其原理設計了實驗室制取少量氯氣的裝置,采取“交流與討論”的形式讓學生討論裝置由幾部分組成及各部分的作用,這樣的呈現(xiàn)對學生記憶、理解氯氣實驗室制法的裝置和原理有促進作用。利用舍勒對氯氣性質(zhì)的研究,為后續(xù)學習氯氣性質(zhì)創(chuàng)設情境。人教版先以“科學史話”欄目呈現(xiàn)氯氣發(fā)現(xiàn)和確認的過程,并設置思考題,以“資料卡片”的方式呈現(xiàn)氯氣對環(huán)境和人類的危害,讓學生在讀了化學史之后能有所啟發(fā),發(fā)揮了化學史的教育功能。同時,正文中也提到了使用氯氣的弊端,供學生通過閱讀了解了化學對人類的影響。從氯氣的發(fā)現(xiàn)到性質(zhì),再到人類對氯氣的使用,體現(xiàn)了教科書內(nèi)容較好的系統(tǒng)性。魯科版的呈現(xiàn)與前兩者不同,在氯氣這部分內(nèi)容上未安排“氯氣的發(fā)現(xiàn)”,而是在“化學反應的利用”以相關史料營造探究氣氛,設置了“活動·探究”欄目,對科學家運用的實驗方法進行了實驗探究和討論。
三、三版教材中“氯氣的發(fā)現(xiàn)”體現(xiàn)的科學方法、品質(zhì)的比較
化學史包含有豐富的教學資源,在探索過程上體現(xiàn)了科學品質(zhì)和科學方法,這些都是對學生進行情感、態(tài)度和價值觀教育很好的素材,對實現(xiàn)三維目標有很大的幫助。
三版教材中均有舍勒將鹽酸和軟錳礦混合加熱后產(chǎn)生黃綠色氣體實驗的描述,充分體現(xiàn)了通過實驗法進行科學研究的重要性。蘇教版中舍勒對氯氣性質(zhì)研究、人教版中戴維最終得以確認氯氣為單質(zhì)都離不開實驗法。同時,反映出科學家善于發(fā)現(xiàn)、嚴謹、認真的科學品質(zhì)。人教版中舍勒和后來的研究者由于迷信科學權威,而未能認清氯氣的“真面目”。而戴維敢于質(zhì)疑、突破權威,最終確認氯氣是一種單質(zhì),形成鮮明對比,突出大膽質(zhì)疑的重要性,鼓勵大家在學習中要求真創(chuàng)新。
氯氣的發(fā)現(xiàn)過程相對簡單,但它卻能說明實驗法在科學研究中的重要性,這也正好體現(xiàn)了化學是一門以實驗為基礎的學科。