任紅艷 凌一洲 徐昳 戴加成

摘要： 化學(xué)是促進(jìn)世界文明進(jìn)步與融合的重要動力，在化學(xué)史教育中滲透國際理解素養(yǎng)的培育有利于推進(jìn)人類命運(yùn)共同體的建設(shè)。學(xué)生通過了解多元文化的化學(xué)背景、共享化學(xué)成果的意義和全球性的化學(xué)問題，可以形成包容差異的心態(tài)、全球合作的意識和共同應(yīng)對挑戰(zhàn)的責(zé)任感。滲透國際理解素養(yǎng)培育的化學(xué)史教育以構(gòu)建化學(xué)史坐標(biāo)系為實(shí)施策略，在古今理解中把握歷史方位，在中外比較中取長補(bǔ)短。

關(guān)鍵詞： 國際理解; 化學(xué)史教育; 人類命運(yùn)共同體; 學(xué)科交叉

文章編號： 10056629（2019）9000705? ? ? ? ? ? 中圖分類號： G633.8? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

1? 引言

構(gòu)建人類命運(yùn)共同體具有深厚的歷史文化底蘊(yùn)和堅(jiān)實(shí)的人類共同利益支撐，是世界發(fā)展的歷史必然[1]。在這樣的背景下，加強(qiáng)國際理解教育成為了一種全球性的趨勢。國際理解教育旨在通過傳播各國地理、經(jīng)濟(jì)、文化和政治等知識，適應(yīng)日益擴(kuò)大的國際交往的需要，達(dá)到各國及其人民之間相互理解和關(guān)心的目的[2]。

縱觀古今，化學(xué)是促進(jìn)世界文明進(jìn)步的重要動力，每一次重大的突破都會引起生產(chǎn)力的深刻變革;橫跨中外，化學(xué)也是促進(jìn)世界文明融合的重要因素，化學(xué)技術(shù)的共享也在一定程度上促進(jìn)了不同文化間的理解和認(rèn)同。

新時代的化學(xué)教育也應(yīng)該順應(yīng)潮流，擔(dān)負(fù)起推動人類命運(yùn)共同體建設(shè)的責(zé)任。化學(xué)史教育涵蓋了古今中外的化學(xué)成果，非常適合國際理解素養(yǎng)的滲透。但是，根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)，以化學(xué)史培育學(xué)生人文素養(yǎng)的功能雖然已經(jīng)包括了愛國精神、民主精神、協(xié)作精神等[3～5]，卻長期忽視了對“國際理解”功能的探討。因此，本文提出在化學(xué)史教育中滲透國際理解素養(yǎng)的內(nèi)涵、路徑和策略。

2? 內(nèi)涵： 包容、共享、攜手應(yīng)對

國際理解是中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)之一，化學(xué)史教育中的國際理解素養(yǎng)主要指培養(yǎng)學(xué)生包容文化差異的心態(tài)、全球合作的意識、共同應(yīng)對挑戰(zhàn)的責(zé)任感。

2.1? 了解多元文化的化學(xué)背景，形成包容差異的心態(tài)

化學(xué)的作用不僅僅是發(fā)現(xiàn)真理并改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)生活方式，更會在潛移默化中改變?nèi)藗兊膬r值觀念?！睹绹?061計劃》中明確指出：“科學(xué)知識迫使我們改變?nèi)祟愒诤甏蟮奈镔|(zhì)系統(tǒng)中生存的意義。[6]”因此，世界各國化學(xué)水平的差異也會間接地造成各國文化的多樣性和差異性。學(xué)生應(yīng)該深入了解各國文化背后的化學(xué)背景，發(fā)現(xiàn)文化發(fā)展的內(nèi)在邏輯，理解不同文化具有差異的合理性。例如，學(xué)生在歷史學(xué)科的學(xué)習(xí)中，可以把各國的歷史文化與化學(xué)（科學(xué)）水平結(jié)合起來思考，尋找多元文化的共通之處，從而形成包容的心態(tài)。

2.2? 了解共享化學(xué)成果的意義，形成全球合作的意識

諾貝爾化學(xué)獎獲得者西博格（Seaborg）指出：“化學(xué)是人類進(jìn)步的關(guān)鍵”，科學(xué)無國界，科學(xué)的發(fā)展將惠及全人類。一方面，隨著全球化進(jìn)程的推進(jìn)，新發(fā)現(xiàn)、新技術(shù)可以迅速地傳播，世界各國可以共享化學(xué)成果，互利互惠;另一方面，越來越多的化學(xué)研究不再是由一個課題組獨(dú)立完成的，通過國際合作促成新成果的產(chǎn)生已經(jīng)成為慣例。學(xué)生應(yīng)該了解化學(xué)成果的傳播與共享對人類文明進(jìn)程的巨大作用，產(chǎn)生國際交流的意愿，形成全球合作的意識。例如，中學(xué)生可以從互聯(lián)網(wǎng)下載世界各地的論文、專利、數(shù)據(jù)，在標(biāo)注來源的前提下可以無償使用;亦可把自己的研究公開發(fā)表，供他人參考借鑒。

2.3? 了解全球性化學(xué)問題，形成共同應(yīng)對挑戰(zhàn)的責(zé)任感

在當(dāng)前的國際形勢下，一些全球性問題，包括環(huán)境污染、食品安全、資源短缺等與化學(xué)密切相關(guān)的問題，已經(jīng)對人類生存構(gòu)成了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。面對這些問題，任何國家都無法獨(dú)善其身，不論人們身處何國、信仰何如、是否愿意，實(shí)際上已經(jīng)處在一個命運(yùn)共同體中[7]。因此，需要各國科學(xué)家共同承擔(dān)責(zé)任，攜手應(yīng)對挑戰(zhàn)。學(xué)生也應(yīng)該放眼世界，關(guān)注國際上與化學(xué)相關(guān)的社會熱點(diǎn)事件，形成共同應(yīng)對挑戰(zhàn)的責(zé)任感，為世界的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的智慧。

3? 路徑： 理解古今、知曉中外

滲透國際理解教育的化學(xué)史教育以理解古今、知曉中外為路徑。理解古今，可以讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)在本民族以及全人類基本的歷史演進(jìn)過程中發(fā)揮的巨大作用[8]，從而準(zhǔn)確把握自身所處的歷史方位。知曉中外，可以讓學(xué)生獲得對世界的整體把握，在比較中清醒地認(rèn)識到自己的優(yōu)勢和不足，同時認(rèn)識到共享化學(xué)成果的重要性。

3.1? 在古今理解中把握歷史方位

從古今維度，化學(xué)幫助人們更好地了解世界的昨天，也在時時刻刻地改變世界的今天，甚至可以預(yù)測世界未來的發(fā)展方向。

3.1.1? 化學(xué)對社會文化發(fā)展的推動作用

縱觀歷史，化學(xué)的發(fā)展不僅改變了人們的生產(chǎn)、生活，還在人類文明成果中積淀了難以泯滅的化學(xué)文化。不論國內(nèi)國外，化學(xué)學(xué)科的世界觀和方法論都一直在深刻地影響人們的思維方式，例如：“微宏結(jié)合觀”可以使人形成見宏思微、以微窺宏的思維方式[9];“變化平衡觀”可以使人們形成對立統(tǒng)一、聯(lián)系發(fā)展的觀念[10];“結(jié)構(gòu)觀”可以使人更加注重內(nèi)因外因的辯證關(guān)系，并形成“科學(xué)研究無止境”的信念[11]……不難發(fā)現(xiàn)，化學(xué)的文化價值對社會文化的發(fā)展具有重要的推動作用，促使人們從禁錮走向解放，從野蠻走向理性。

3.1.2? 化學(xué)對研究古代文化的技術(shù)支持

文物是文化的載體，也是人類文明的傳遞者，具有深厚的歷史、藝術(shù)與科學(xué)價值。然而，文物往往會不可避免地遭受污染與損壞，此時就需要對文物進(jìn)行修復(fù)與保護(hù)，而這勢必離不開化學(xué)技術(shù)的支持。例如，利用苦味酸及胭脂紅等試劑，借助染色顯微圖像法能夠提取傳統(tǒng)繪畫材料中微量纖維樣品的綜合信息，從而建立起各歷史時段的樣品數(shù)據(jù)庫，充分了解絹本書畫中絲纖維的特征，對治絲工藝乃至繪畫藝術(shù)的研究和保護(hù)工作都有重要的指導(dǎo)意義[12]。因此，化學(xué)技術(shù)的發(fā)展可以讓人們更好地勘測和分析文物，從而撥開歷史的迷霧，更準(zhǔn)確、更全面地認(rèn)識古代文化。

3.1.3? 化學(xué)對未來發(fā)展方向的預(yù)測功能

歷史經(jīng)驗(yàn)表明，化學(xué)（科學(xué)）的發(fā)展是有規(guī)律、有趨勢、有可預(yù)測性的[13]，而化學(xué)（科學(xué)）的發(fā)展又是社會變革的根源之一。正如恩格斯所說：“隨著自然科學(xué)領(lǐng)域中每一個劃時代的發(fā)展，唯物主義必然要改變自己的形式。”化學(xué)的突破領(lǐng)先于社會變革，又指引和推動著社會變革。通過對化學(xué)前沿最新的悉知和對化學(xué)發(fā)展的判斷，可以幫助人們預(yù)測世界未來的走向，準(zhǔn)確把握和及時調(diào)整自己的發(fā)展方向。

3.2? 在中外比較中取長補(bǔ)短

從中外維度，通過比較可以發(fā)現(xiàn)中外化學(xué)研究與應(yīng)用的差異： 中國古代雖然也取得了引領(lǐng)世界的化學(xué)成就，但在近代落后于西方國家，這是由社會背景、文化基礎(chǔ)、研究方法等深層次原因決定的。近代以來，化學(xué)學(xué)科發(fā)展迅猛，化學(xué)成果在世界范圍內(nèi)的傳播越發(fā)迅速，在惠及民生的同時也在很大程度上促進(jìn)了中外文化的融合。

3.2.1? 在比較中了解中國古代的化學(xué)成就

中國古代人民在諸多與化學(xué)有關(guān)的領(lǐng)域，如燃料、食品、醫(yī)藥、火藥、紙張、油漆、紡織、色料、冶金和陶瓷等方面都取得了輝煌成就。我國最原始的陶器約出現(xiàn)在距今12000年前，而在古陶瓷技術(shù)基礎(chǔ)上所研發(fā)的各種無機(jī)非金屬材料是現(xiàn)代高新科技的重要組成部分。我國的煉丹術(shù)起源于秦漢，包含了古人大量的實(shí)驗(yàn)和對物質(zhì)性質(zhì)的思考，并在此過程中發(fā)明了火藥。火藥在宋初時就用于戰(zhàn)爭，并制成了“霹靂炮”等較強(qiáng)武器。1221～1248年間火藥制法傳入阿拉伯，而后傳到歐洲，為軍事技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展開拓了新的途徑[14]……這些科技成就的取得都遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于西方國家。因此可以認(rèn)為，我國燦爛的古代科學(xué)文化為中華民族乃至整個人類社會的發(fā)展做出了杰出貢獻(xiàn)。

3.2.2? 在比較中分析中國近代落后的原因

英國科學(xué)史家李約瑟曾提出：“中國曾長期在許多科技領(lǐng)域內(nèi)居于世界領(lǐng)先水平，但是為何近代科學(xué)沒有在中國誕生呢？[15]”為回答這一問題，需要比較中外歷史發(fā)展中的內(nèi)在差異，尤其是社會背景、文化基礎(chǔ)、研究方法等方面的差異。筆者以煉金術(shù)為切口展開敘述。近代化學(xué)是借燃素說從煉金術(shù)中解放出來的，即化學(xué)的前身是煉金術(shù)。古代中西方都經(jīng)歷了煉丹術(shù)或煉金術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展和衰亡，然而近代化學(xué)卻產(chǎn)生于西方，而中國卻未果，其原因主要有以下幾點(diǎn)： 一是社會背景，中國煉丹術(shù)自秦漢興起至最終消亡，都沒有受到外來文化或科學(xué)的影響;而西方煉金術(shù)源于希臘與埃及，是多種文化與科學(xué)交融的結(jié)果，具有更強(qiáng)的生命力。二是文化基礎(chǔ)，中國煉丹術(shù)依托儒家文化，奉行陰陽五行說，只強(qiáng)調(diào)技藝對于社會的價值，更傾向于直覺思維與經(jīng)驗(yàn)歸納;而西方煉金術(shù)則以希臘古典自然哲學(xué)為思想基礎(chǔ)，重視自然、科學(xué)與實(shí)證[16]。三是研究方法，中國煉丹術(shù)往往只根據(jù)五行、占卜來控制劑量，缺乏定量研究;而西方煉金術(shù)“運(yùn)用太平衡量器，把實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)學(xué)方法結(jié)合起來進(jìn)行定量的實(shí)驗(yàn)研究”[17]，從而在不斷的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律等近代化學(xué)基本定律。通過中外比較，我們可以分析出中國近代化學(xué)研究落后的深層次原因，清醒地認(rèn)識到自身的不足，以謀求更好的發(fā)展道路。

3.2.3? 化學(xué)成果在世界范圍的傳播與共享

近代以來，隨著現(xiàn)實(shí)需求的增大和信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，化學(xué)成果在世界范圍的傳播越來越迅速，使新研究、新成果可以被全人類共享。例如，德國科學(xué)家哈伯（Haber）和博施（Bosch）于1913年首次采用鐵觸媒作為催化劑，直接以氫氣和氮?dú)鉃樵?，在高溫高壓下成功合成氨。依托該技術(shù)，我國于20世紀(jì)30年代開始發(fā)展合成氨工業(yè)，至今我國合成氨產(chǎn)量已位居世界第一[18]?；瘜W(xué)合成氨的成果迅速傳播至世界各地，使人類免受饑荒之苦。同時，我國近代的化學(xué)成就也為人類發(fā)展作出巨大貢獻(xiàn)。我國于1965年成功合成牛胰島素，是世界上第一個人工合成的具有生物活力的結(jié)晶蛋白質(zhì)，標(biāo)志著人類在認(rèn)識生命、探索生命奧秘的征途中邁出了關(guān)鍵性的一步[19]。

3.2.4? 化學(xué)改變?nèi)藗兊挠^念，促進(jìn)文化交融

化學(xué)的傳播與共享不僅改變了人們的生產(chǎn)生活，還循序漸進(jìn)而又深刻地改變著人們的觀念，間接促成各國人民思想上的包容和認(rèn)同。在信息閉塞的過去，中外的研究成果很難及時共享，因此在對化學(xué)研究的方向上存在許多差異，并最終引發(fā)了價值觀的差異。例如，中國古代的冶金業(yè)和金屬利用情況相較西方而言更為發(fā)達(dá)，因此“金”在人們心中的地位較高，人們也普遍講究“金、木、水、火、土”的五行說;而古希臘人對“氣”的研究更為重視，因此古希臘提倡“氣、土、火、水”的四元素說。古代中國和外國缺少對化學(xué)元素認(rèn)識的交流，最終也導(dǎo)致了人們觀念上的差異和沖突。近代以來，隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，跨國交流更加快捷，任何地域的化學(xué)技術(shù)都可以迅速地傳播到世界各地，供全人類共享。例如，19世紀(jì)60年代門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律，將各種化學(xué)元素構(gòu)造成一個相互聯(lián)系的整體。從此，人們認(rèn)識到化學(xué)元素是一個由簡單到復(fù)雜的完整系列，對化學(xué)元素的關(guān)聯(lián)進(jìn)行了更為深入的認(rèn)識與研究。自1901年元素周期律傳入我國，也促進(jìn)了化學(xué)學(xué)科在我國的發(fā)展，有利于現(xiàn)代元素觀的傳播，使人們從微觀視角對物質(zhì)世界形成有序認(rèn)識。

4? 策略： 構(gòu)建國際理解的化學(xué)史坐標(biāo)系

傳統(tǒng)的化學(xué)史教育僅僅教給學(xué)生一些零散的知識點(diǎn)，學(xué)生可能會迷失在紛繁復(fù)雜的化學(xué)史材料中，無法形成結(jié)構(gòu)化的知識體系，這不利于國際理解教育的開展。為此，可以構(gòu)建國際理解的化學(xué)史坐標(biāo)系，便于學(xué)生的整體認(rèn)識和思維發(fā)展。

以本文“元素概念的演變史”的3個事件為例構(gòu)建坐標(biāo)系（圖1），3個事件的詳細(xì)信息見表1。國際理解的化學(xué)史坐標(biāo)系具有時間和空間2個坐標(biāo)軸，把化學(xué)史素材劃分至4個區(qū)域。坐標(biāo)系內(nèi)的序號代表了不同的化學(xué)史事件，序號所處的位置代表了化學(xué)事件發(fā)生的時間和空間，序號上的箭頭代表了化學(xué)事件造成影響的時間跨度和空間范圍。

① 五行說公元前10世紀(jì)～16世紀(jì)起源于中國，在中國流行五行說起源于周初，最早出現(xiàn)于《尚書》：“一曰水，二曰火，三曰木，四曰金，五曰土，水曰潤下，火曰炎上，木曰曲直，金曰從革，土愛稼穡。”提出了金、木、水、火、土這五種物質(zhì)及其性質(zhì)是萬物之源。隨著明末西方傳教士將四元素理論傳入中國，五行說逐漸退場[20]

② 四元素說公元前4世紀(jì)～17世紀(jì)起源于古希臘，在古希臘流行公元前4世紀(jì)，古希臘學(xué)者亞里士多德提出水、火、土、氣四元素說，認(rèn)為各種元素由“干、濕、冷、熱”四種“原性”兩兩組成。17世紀(jì)英國化學(xué)家波義耳堅(jiān)決批判了四元素說，從理性和實(shí)驗(yàn)出發(fā)為化學(xué)元素作出了科學(xué)的定義[21]

③ 元素周期律19世紀(jì)60年代～至今起源于俄國，在全世界范圍流行（1901年傳入中國）19世紀(jì)60年代，門捷列夫發(fā)現(xiàn)了化學(xué)元素周期律，把各種化學(xué)元素構(gòu)造成一個互相聯(lián)系的整體，他關(guān)于類鋁（鎵）、類硼（鈧）、類硅（鍺）的預(yù)言的證實(shí)，使化學(xué)元素的理論得到了普遍的承認(rèn)和贊譽(yù)[22]。1901年3月，虞和欽首次在《亞泉雜志》上引介“元素周期律”，在我國進(jìn)行科學(xué)傳播，推動了我國化學(xué)學(xué)科發(fā)展[23]通過構(gòu)建坐標(biāo)系，學(xué)生可以形象而全面地了解元素概念演變的化學(xué)史信息，清晰地勾畫出古今中外的發(fā)展脈絡(luò)，更方便地通過深度建構(gòu)習(xí)得國際理解素養(yǎng)。

5? 初步成效

江蘇省南菁高級中學(xué)開展了在化學(xué)史教育中滲透國際理解素養(yǎng)培育的實(shí)踐，取得了初步成效。學(xué)生主動在化學(xué)史的學(xué)習(xí)甚至其他各學(xué)科學(xué)習(xí)和生活中了解國外科普資訊、國際研究動態(tài)。許多學(xué)生在課外課題研究中致力于解決全球性問題，向世界共享自己的智慧。例如，由筆者指導(dǎo)的高中生從英語試題的文本中偶然了解到海洋微塑料的危害，便利用課余時間大量了解相關(guān)背景知識，并發(fā)明了自動除去水面微塑料的裝置，受到聯(lián)合國教科文組織和平中心執(zhí)行主席Guy Djoken的高度評價，被授予“青少年國際科技創(chuàng)新獎”。又如，另外一位學(xué)生為緩解環(huán)境污染和資源枯竭的問題，用DDSA改性玉米淀粉，使其具有良好的成膜性能，為生物全降解淀粉塑料的生產(chǎn)加工提供了新的思路，獲得了江蘇省青少年科技創(chuàng)新大賽二等獎。

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