洪冬梅(福建省廈門市集美區(qū)灌口中學 361023)
陶行知先生曾說:“教師的職務是千教萬教,教人求真;學生的職務是千學萬學,學做真人?!边@里提到的“真”可以理解為“德”?!镀胀ǜ咧谢瘜W課程標準(2017 版)》指出,培養(yǎng)化學學科核心素養(yǎng)是實現(xiàn)“立德樹人”根本教育任務的有效途徑。實際教學中,要注重結(jié)合人類探索物質(zhì)及其變化的歷史與化學科學的發(fā)展趨勢。鑒于此,開展化學史教育功能專題研究具有必要性與重要性。特別是將化學史與核心素養(yǎng)進行深度融合,在培養(yǎng)學生化學學科核心素養(yǎng)方面發(fā)揮重大的作用,具有較大的理論與實踐意義,有助于推動新一輪課程改革的深化落實。
“宏觀辨識與微觀探析”作為化學核心素養(yǎng)其他四維度核心素養(yǎng)的基礎,凸顯化學學科的本質(zhì)屬性——宏微結(jié)合。因此,化學教學中,教師要注重以化學史為橋梁,讓學生從宏觀走向微觀,最終實現(xiàn)宏微結(jié)合。這里值得注意的是,化學史引入并非生硬地搬上課堂,而是需要結(jié)合陶行知先生提出的“生活即教育”理念,選用生活素材對“史實”進行重塑,讓學生體會化學家發(fā)現(xiàn)、推理的過程,進而建立宏微結(jié)合視角。
學習氫鍵時,教師言簡意賅地簡述氫鍵理論的提出:居里夫人的女兒偶然發(fā)現(xiàn),水結(jié)冰后的體積竟然變大。立足于“水結(jié)冰”這段史實,選用了1 元硬幣、清水(H2O)、油三種常見的生活用品,開展“數(shù)一數(shù)”活動,讓學生觀察硬幣上滴的“水滴”多還是“油滴”多,進而引導學生的思維,認知氫鍵的表示方式——N-H…N。基于此,再明確氫鍵引起的其他異?,F(xiàn)象。上述過程中,以“水結(jié)冰”化學史為基礎,創(chuàng)造“觀察比較水、油滴”現(xiàn)象,讓學生如化學家一樣去觀察、推理,體味“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”的樂趣與魅力,進而逐步建立宏微結(jié)合的認知視角。
“變換理念與平衡思想”屬于化學學科的思想之一,有助于學生認識科學的動態(tài)化。而面對教科書呈現(xiàn)的靜態(tài)結(jié)論,就需要引入化學理論的發(fā)展史,化靜態(tài)為動態(tài),讓學生立足于“變更”,建立知識體系,潛移默化地形成變化的觀念及平衡的思想。
學習電解質(zhì)時,教師引入電離理論的發(fā)展史,讓學生清晰地認知、理解電離并不需要電。課堂上,教師按照時間先后順序,介紹以下知識:1834年,法拉第首次提出電子是通電后產(chǎn)生的。此后的很長時間內(nèi),科學界普遍贊同該觀點。直到1880年,拉烏爾提出,溶液中的酸堿鹽未通過電流也有某種程度的離解。但該觀點并未引起重視,也未能撼動法拉第的觀點。后來,阿倫尼烏斯不斷重復稀電解質(zhì)的導電性實驗,提出溶解于水的電解質(zhì)自動在不同程度上離解為帶正、負電荷的離子。也就是說,電離不需要電。他最終獲得了1903 年諾貝爾化學獎。可見,任何理論的“變”都離不開基本觀念的“變”?;瘜W課堂上,借助化學理論發(fā)展史,促成知識體系的建立,進而讓學生自然而然地樹立變換理念與平衡思想。
“證據(jù)推理與模型認知”也是化學學科的思想之一,它指出學生應具有證據(jù)意識,且能立足于證據(jù),對物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)及其變化提出推理,建立認知模型。因此,實際教學中,教師要引入化學家進行推理研究的實驗,讓學生體悟“言必有據(jù),理必縝密”的精髓,進而發(fā)展學生的證據(jù)推理與模型認知素養(yǎng)。
學習“鈍化”時,教師再現(xiàn)經(jīng)典——法拉第鈍化實驗:將Fe 放入70%的濃硝酸溶液,并未發(fā)現(xiàn)明顯的實驗現(xiàn)象,但放入35%的稀硝酸溶液,則會產(chǎn)生劇烈反應。于是將Fe 放入70%的濃硝酸溶液時,慢慢地向溶液內(nèi)注入H2O,直到溶液體積增大為原來溶液2 倍時,仍舊觀察到放入35%的稀硝酸溶液的現(xiàn)象。此時,法拉第的腦海中出現(xiàn)“Fe 是否出現(xiàn)問題”,拿起玻璃棒進行攪拌,瞬間看到Fe 被激活,發(fā)生激烈的反應。課堂上,重新演繹法拉第鈍化實驗,有助于學生理解“鈍化”,能夠從“經(jīng)典”中獲得“證據(jù)”,形成以“證據(jù)”為基礎的推理,建立模型的認知思路。課堂上,引入化學史上的經(jīng)典實驗,有助于學生認知化學實驗的基礎性與價值,有意識地以假說模型為認知思路,進而潛移默化地培養(yǎng)其證據(jù)推理與模型認知的核心素養(yǎng)。
陶行知先生曾說:“想自立,想進步,就須膽量放大,將試驗精神,向那未發(fā)明的新理貫射過去。”因此,教師展示科學知識的同時,要有意識地向?qū)W生講述化學家開展研究時承受的時代觀念的壓力,促使學生感悟化學家的質(zhì)疑勇氣與創(chuàng)新智慧,培養(yǎng)學生的科學探究與創(chuàng)新意識。
“合成氨”課堂上,教師引入勒夏特列試驗無疾而終的史實:勒夏特列通過理論計算,認為氮氣和氫氣生成氨可行??上?qū)嶒炦^程中發(fā)生了爆炸,覺得實驗有危險,停止了合成氨的研究。通過化學史上失敗的案例,讓學生深刻體味質(zhì)疑、勇氣、堅持的重要性,同時還有助于學生以平常心看待失敗,明白“失敗乃成功之母”。更重要的是,這有助于學生立足于“異?!?,進行質(zhì)疑、探索、創(chuàng)新,進而提升科學探究與創(chuàng)新意識。
知識自身并無對錯之分,而掌握知識的人往往決定知識為社會、人們帶來正能量還是對其起到副作用。歸根究底,就是用知識的人的“德”至關(guān)重要。因此,化學教學中,教師不要只關(guān)注化學史蘊含的專業(yè)知識與素養(yǎng),還要注重引導學生透過“輝煌”看到“精神”,一定程度上強化學生的社會責任感,使其成長為社會發(fā)展需要的創(chuàng)新型人才。
學習元素周期表時,教師立足于元素周期表發(fā)展史施教:門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期表,留下了空位,代表尚未發(fā)現(xiàn)的元素,并預言了“類鋁”這種新元素。后來,布瓦博得朗公布了他發(fā)現(xiàn)的稼,并發(fā)表論文,指出稼的密度為4.7g ·cm-3。但不久后,他收到了門捷列夫的來信。來信稱,稼就是類鋁,密度應在5.9~6.0 g ·cm-3之間。布瓦博得朗雖然奇怪只有他手上有稼,為何門捷列夫會稱他測的密度是錯的,但本著求真的思想,布瓦博得朗后來提純了稼,并測得密度為5.94 g ·cm-3。大多數(shù)教師用這個史實來說明元素周期律的科學性,但還可以此挖掘布瓦博得朗勇于接受質(zhì)疑,重新實驗,追求真相嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。
綜上所述,將化學史與化學學科進行深度融合,能落實“好的先生不是教書,不是教學生,而是教學生學”,避免核心素養(yǎng)淪為“鏡中花、水中月”。但值得注意是,教師要以核心素養(yǎng)為著力點,以化學史為契機,讓學生從“史實”走向“化學”,讓化學課堂“鮮活”起來,順利達成立德樹人的教育根本任務。