化学史教学（共12篇）
化学史教学 篇1
在化学教学中运用化学史知识, 可使教学不只局限于现成知识的静态结论, 可以追溯到的来源和动态演变;不只局限于知识本身, 还可以揭示出其中的科学思想和科学方法, 还可以让化学家们不畏艰辛、坚持真理的精神感动学生。在具体的教学实践中, 笔者对化学史教学帮助达成三维教学目标的感悟有如下几点。
一、介绍化学史有利于学生知识的获得以及技能的培养
1.有助于学生对化学知识的理解和把握
在化学教学中学生难以理解的其实恰恰是化学史中常常难以攻克的问题, 是历史上化学家们对此问题进行激烈争论、进行探讨的问题。在教学中如果适当地将历史上化学家们在形成化学概念、认识化学规律的过程中所遇到过的困难、所产生过的错误想法、所做出的一些错误判断等呈现在学生面前, 让学生对这些观点进行对比和分析, 找出正确的结论和观点。这样, 学生便会从这些历史发展中感受到自身的错误观念, 知道自己错在何处?原因何在?
比如, “电离概念”教学, 我们可以引入“阿累尼乌斯建立电离理论”这一段化学史。1799年英国化学家尼柯尔森等人最先发现溶液具有导电性。他们认为, 溶液中电流是靠带电荷的离子运送前进的, 但认为离子是通电流后产生的。这一理论统治科学界将近一个世纪, 直至瑞典化学家阿累尼乌斯从1882年秋开始对溶液的导电性进行了一系列的测量, 查阅了学术刊物中与这个问题有关的论文后, 大胆提出“要解释电解质水溶液的导电性, 必须假定电解质在溶液中具有两种不同的形态, 即非活动性的分子形态和活动性的离子形态”。但却遭到当时最著名的化学家之一克利夫教授嘲笑:“这纯粹是空想, 我不能想象, 比如, 氯化钾怎样会在水中分解为离子。钾在水中单独存在可能吗?任何一个小学生都知道, 钾遇水就会产生强烈的反应, 同时形成氢氧化钾和氢气。可是氯呢?它的水溶液是淡绿色的, 又有剧毒, 而氯化钾溶液则是无色的, 完全无毒。”但阿累尼乌斯竭力证明, 在溶液中, 特别是在氯化钾溶液中, 存在的不是钾原子和氯分子, 而是两种元素的离子。比如, 钾离子不同于中性的钾原子, 它带阳电荷。他甚至还计算出, 在氯化氢的溶液中, 有92%的溶质处于活性形态, 也就是说大部分溶质分解为离子了。这些结果被德国化学家奥斯特瓦尔德在研究盐酸的催化作用时所证实, 它的总量中只有98%对过程起加速作用。这一数值与阿累尼乌斯计算出来的数值是接近的。
此后, 教师要求学生设计实验方案, 证明电解质在水溶液中会自发电离出离子?
学生1:水与HCl气体均不能使石蕊试纸变色, 但盐酸能使石蕊试纸变色变红。
学生2:Cu与硝酸铜不反应, Cu与稀硫酸也不反应, 但Cu与硝酸铜、稀硫酸三者混合能反应。
2.促使学生化学技能的形成
例如, 在验证铜与稀硝酸反应生成一氧化氮实验时, 需要介绍种种隔绝空气的措施, 此时可以联系拉瓦锡选用汞来研究空气成分的经典实验。如图1所示装置, 汞沸点为356.6℃, 用左边火炉给液态汞加热, 不断气化的汞原子进入钟罩和钟罩中氧气发生反应。因为提供汞原子的物质的量与氧气分子的物质的量之比远远大于化学反应计量比的要求, 反应可以达到完全。反应生成的红色氧化汞在这个温度下是固体, 且不溶于汞, 密度小于汞, 浮在汞的表面, 很容易分离, 500℃左右可以分解。拉瓦锡把在汞表面上所生成的红色粉未收集起来, 放在另一个较小的容器里再加强热至500℃左右, 得到了汞和氧气, 若把分解所得氧气回到原来留有剩余气体空间后, 发现体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。通过这段化学史知识的介绍, 让学生领悟到实验操作设计对化学实验的重要性, 进而对学生实验能力、动手能力以及创造性思维的培养起到重要的作用。通过该段化学史的介绍, 再让学生动脑思考铜与稀硝酸反应生成一氧化氮, 并收集一氧化氮, 学生自然能设计出“氢氧化钠溶液封法”:在一个大的水槽中加入几厘米高的氢氧化钠溶液, 再在水槽中放一个小烧杯, 小烧杯中加有稀硝酸与铜片, 小烧杯上盖上玻璃钟罩。
二、渗透化学史有利于学生领悟正确的化学研究方法以及学习科学的探究过程
1.有助于学生学习化学研究方法
比如, “归纳与演绎”的经典事例。门捷列夫为了系统地讲好无机化学课程, 想编写一张“不是人为的而是合乎自然规律”的元素性质分类表。于是开始仔细地研究当时已发现的63种元素的物理性质和化学性质。他把当时已经发现的元素名称、原子量以及主要性质分别写在63张卡片上。随后, 他根据诸如元素对氧和氢的关系所做的分类、按金属与非金属的分类、根据化学活性的顺序分类、根据原子价的分类、根据元素的综合化学性质的分类等等, 都作了认真的研究, 并以各种方式排列63张卡片等等。在深入研究元素的原子量与原子价时, 门捷列夫对各种元素的原子量可以相差很大, 而原子价的变化范围则较小这一情况有很深的印象;许多元素具有相同的原子价的同时, 它们的化学性质彼此也非常相似。他注意到, 一价元素都是最典型的金属, 七价元素都是最典型的非金属;四价元素的性质恰好介于金属与非金属之间。这就使他坚信各种元素之间一定存在着统一的规律性。1869年2月他发表了第一份关于元素周期律的图表。1871年12月, 他综合了迈尔等科学家的研究, 又发表了与今天元素周期表很像的第二张元素周期表, 把尚未发现的元素的空格由原来的四个增至六个, 并且预言了它们的性质。如对“类铝”“类硅”等的预言准确得令人惊奇。
2.促使学生学习科学的探究过程
例如, 在选修模块《物质结构与性质》中“元素第一电离能的周期性变化”教学时, 可以适时插入人类合成第一个稀有气体化合物Xe Pt F6经典事例。1933年, 化学家鲍林通过对离子半径的计算, 曾预言可以制得六氟化氙 (XeF6) 、氙酸及其盐。1960年英国年轻化学家巴特列特一直从事无机氟化学的研究。文献上报道了数种新的铂族金属氟化物, 它们都是强氧化剂, 其中高价铂的氟化物六氟化铂 (Pt F6) 的氧化性甚至比氟还要强。巴特列特首先用Pt F6与等摩尔氧气在室温条件下混合反应, 得到了一种深红色固体的O2Pt F6。巴特列特头脑机敏, 善于联想类比和推理。他考虑到O2的第一电离能是1175.7千焦/摩尔, 氙的第一电离能是1175.5千焦/摩尔, 比氧分子的第一电离能还略低, 既然O2可以被Pt F6氧化, 那么氙也应能被Pt F6氧化。他同时还计算了晶格能, 若生成Xe Pt F6, 其晶格能只比O2Pt F6小41.84千焦/摩尔。这说明Xe Pt F6一旦生成, 也应能稳定存在。于是巴特列特根据以上推论, 仿照合成O2Pt F6的方法, 将Pt F6的蒸气与等摩尔的氙混合, 在室温下竟然轻而易举地得到了一种橙黄色固体Xe Pt F6:Xe+PtF6→Xe Pt F6。该化合物在室温下稳定, 其蒸气压很低。它不溶于非极性溶剂四氯化碳, 这说明它是离子型化合物。这样, 具有历史意义的第一个含有化学键的“惰性”气体化合物诞生了, 从而很好地证明了巴特列特的正确设想。
从这个资料我们可以看出:几代化学家经历了猜想、设计实验、进行实验、分析实验等探究过程最终验证了惰性气体化合物的存在。
三、渗透化学史有利于学生情感的熏陶、科学态度与价值观的培养
1.有利于激发学生学习化学的兴趣, 熏陶学生的情感
通过合适化学史的引入, 可以让学生感觉自己参与了整个化学现象的发现、知识理论的形成过程, 使他们有一定的成就感。
比如:在学习原电池时, 引入伏打发明原电池的一段化学史。原电池的发明是在科学争论中发明并得到发展的。争论的主人公是意大利的伽伐尼和伏打。事情发生在1800年前后。争论的焦点是:伽伐尼是一位解剖学教授, 意大利著名生理学家, 他在一次用手术刀剥去青蛙腿外皮时, 刀尖触到了蛙腿, 发现蛙腿抽动了一下。他对自己的偶然发现, 开始继续探究, 由此产生了伽伐尼和伏打的争论。伽伐尼认为电流起源于动物神经, 伏打认为一系列双金属在液体中的接触是产生电流的原因。即“生物电和化学电之争”。
学生提出问题, 产生猜想, 动手实验。
(1) 用Cu和Cu连接蛙腿, 动手实验; (2) 用Zn和Cu, 不用蛙腿, 用酸性湿纸、湿布、湿海绵等做实验; (3) 一大堆Cu片和锌片交错垒得很高, 在每一对Cu片和Zn片之间, 都加入用盐水浸湿的硬纸, 用导线若即若离地靠近或接触时, 产生出强大电流放射出的明亮电火花 (伏打电池的雏形) 。
2.有助于培养学生的相互合作意识
任何一个概念的形成, 每一个定律的建立, 所有重大的科学发现, 都是经过一代乃至几代人的艰苦探索, 利用许多人的研究成果才得以完成和总结出来的。比如, 元素周期表及元素周期律。试想一下, 如果没有门捷列夫在德贝莱纳、迈耶尔、纽兰兹工作的基础上发现初步元素周期律;如果没有科学家在以后的科学实验中证实门捷列夫在周期表中留下空格, 为门捷列夫发现元素周期表赢得巨大赞誉, 获得广泛认可;如果没有拉姆塞发现稀有气体, 作为整个一族插入周期表, 从而完善了周期表;如果没有汤姆生、卢瑟福、玻尔等师徒打开原子大门, 发现电子、原子核, 提出原子结构理论, 莫塞莱得出原子序数等于核电荷数, 修正了门捷列夫的元素周期律, 等等, 人类探索元素化合物性质会是怎样的呢?
3.有利于培养学生科学的态度
比如, 瑞利、拉姆塞对实验数据微小差异产生的怀疑, 在化学史上被称为“第三位小数的胜利”, 才有了氩和“零族”的发现。早在1785年, 英国著名科学家卡文迪什在研究空气组成时, 发现一个奇怪的现象。当时人们已经知道空气中含有氮、氧、二氧化碳等, 卡文迪什把空气中的这些成分除尽后, 发现还残留少量气体, 虽然这个气体体积不足总体积的1/200, 这个现象当时并没有引起化学家们应有的重视。谁也没有想到, 就在这少量气体里竟藏着一个化学元素家族。100多年后的1892年, 英国物理学家瑞利, 在研究氮气时发现从氨分解得到的氮气每升重1.2508g, 而从空气中分离出来的氮气在相同情况下每升重1.2572g, 这个每升0.0064g的微小差别引起了瑞利的注意。他与化学家莱姆赛合作, 把空气中的氮气和氧气除去, 用光谱分析鉴定剩余气体, 终于在1894年发现了氩。
4.有助于学生辩证唯物主义世界观的形成
回顾中学化学教学内容, 化学概念、化学定理和定律都充满了辩证唯物主义内容。例如, 人类对原子模型的认识, 由汤姆孙的“枣糕式”模型, 到卢瑟福的“核式结构模型”, 再到玻尔的原子量子化模型, 再到电子云模型等。在整个发展过程中, 枣糕式模型能够解释一些事实, 但很快就被卢瑟福的散射实验结果否定, 然而“核式结构”却跟经典的电磁理论相互矛盾, 进而到玻尔的原子量子化模型, 但在解释一些复杂的原子光谱上遇到很大的困难, 直到现在的电子云模型才得以完善。在原子核模型教学中, 通过这些化学史的介绍, 我们可以使学生意识到“实践是检验真理的唯一标准、否定之否定”等辩证的唯物主义观点, 并且可以使学生体会到只有唯物主义才是真正科学的世界观。
化学史教学 篇2
陈颖
摘 要 ： 在中学化学教学中, 结合教材内容和学生的实际情况适当的介绍一些化学史的内容,不仅可以提高教学效果和学生的创新思维,而且可以达到寓政治思想教育于教学之中。文章通过一系列理论与史实的结合论述了在化学教学中如何运用化学史来引导学生走向成功的道路。
关键词 ： 化学史 中学化学 化学教学
引言
现代的化学教学,强调要培养学生的观察力、想象力、思维力和创造才能,而不是单纯的传授知识；要发展学生健全的人格,而不是无视学生人文素质的培养。如何以化学知识为载体,去挖掘知识的内涵,体现化学知识价值的多元性；如何将科学价值与人文价值相整合,构建符合中学化学教育目的和任务的价值取向；如何引导学生学会学习、学会做事、学会合作
[2]、学会做人,已成为教师面临的日益严重的挑战。
在化学教学中恰当运用化学史,可以使教学不只局限于现成知识的静态结论,还可以追溯到它的来源和动态演变；不只局限于知识本身, 还可以揭示出其中的科学思想和科学方法,使学生受到教益。这样,就可以把化学逻辑的推演同人们认识化学运动的过程联系起来，达
[3]到逻辑和历史的辩证统一 ,真正揭示出化学发展的科学精髓,展示化学家的人文精神风貌。
1, 化学史在中学化学教学中的作用
化学史是在人与自然的依存中，人类不断认识和改造自然，与其他学科一起取得自身的进步和社会发展的历史。化学的历史，实际上是一种化学方法和化学智慧的历史。在化学课堂教学中，结合教学内容，适时地贯穿一些化学史的教学，能够活跃和调节课堂气氛，渲染课堂氛围；化学史的学习有利于学生了解人与自然，人与社会的关系，学生从化学史的教学中获得了严谨的化学科学学习和研究方法；同时化学史的教学能激发学生的教学动机和好奇心，调动学生学习的积极性和主动性，培养学生的创新精神，启迪学生的创新思维，培养学生一丝不苟的学习和实事求是的科研态度；培养学生民族自豪感和责任感，激励学生努力学
[2]好化学学科，为祖国和民族争光。
1,1 利用化学史加深学生对基础知识的理解和掌握
元素概念既抽象,又难理解,如果教师在教学中简略地介绍古代的元素观把这些历史过程适时地有选择地配合有效的教学方法传授给学生,学生就会把握元素概念的演变过程,理解其丰富而完整的内容,知晓其实质。在学习元素周期表时,把门捷列夫建立元素周期律的思路和过程生动地描绘出来,加深学生对元素周期律更深刻的理解。在化学教学中,教师如能结合史料介绍化学理论的发展过程,不仅能加深学生对基础知识的理解和掌握,而且可使学生体会到人们对客观事物的认识是螺旋式上升的,知识是有阶段性的,同一概念在不同的认识阶段其内涵是不同的,从而为他们将来进入更深层次的化学学习打下基础,使学生能从发展的高度把握知识。
1.2 利用化学史激发学生学习化学的兴趣
兴趣不是天生的, 兴趣的差异主要是人的生活实践不同而造成的.化学教学中,学生是学习的主体,而学习兴趣是学习的内部驱动力.当一个人有某种需要时,就会对有关事物优先给予注意,而且对它有向往的心情,产生了兴趣.浓厚的兴趣能促使学生获得广泛的知识,能促使学生对学习和工作充满信心,勇于克服困难,并且有助于提高学习效率,能促进学生的创
[ 4](P114-115)造性活动,能使学生视野开阔.如果教师只是按照书本的固定模式来讲授, 会使学生认为化学就是简单的事实、定律和记忆过程,这样会使学生产生死记硬背、机械训练,使学习兴趣降低.若在教学中适时的穿插一些与化学知识相关的趣闻秩事,引导学生寻求化学发展的历程,就会增强学生的求知欲和学习兴趣.例如,在讲有机化合物苯时可以穿插凯库勒确定它的结构时梦见蛇咬尾巴!的故事;在讲氧化反应时,讲一讲拉瓦锡因为否认燃素说!
[6]而被送上断头台的故事等等.这些趣味横生又富有哲理的故事和趣闻,不但能用来活跃课堂气氛、激发学生学习兴趣, 而且有利于加深对基础知识的记忆和理解, 加深对某些科学理论规律性的认识,从而启发学生独立思考问题,培养他们分析解决问题的能力,领悟其中的道
理,取得良好的教学效果.化学是一门以实验为基础的科学,在教学中,实验课不仅是验证课堂所讲授的内容,更重要的是通过实验教学培养学生的动手能力和独立思考能力, 让学生在变化万千的实验中激发学习化学的浓厚兴趣,开发学生的创新能力.在实验教学中,化学史实是实施素质教育的好素材.化学科学的发展是在实验的基础上逐步形成的.通过化学史在实验教学中的渗透,使学生真正的理解化学实验中应具备的科学方法、科学思维以及科学态度和价值观等对化学发展[5](P5-7)及创造发明的重要意义.在中学实验中穿插化学史上杰出科学家发现的过程及重大影响,来提高学生学习化学的兴趣.例如,俄国化学家库切洛夫,在研究乙炔的水化实验中,多次实验都不能取得预想的结果,由于不慎打碎温度计使反应产率大大提高,他抓住这个现象不放,深入研究,终于发现了炔烃水化反应的汞盐催化剂,取得了国际公认的成就.又如,青霉素的发现源于对葡萄球菌的研究.弗莱明抓住培养细菌的器皿上一些黄色葡萄球菌死亡了只留下一串串小的空圈这一奇特现象,进行了一系列实验, 深入研究,发现了青霉素,从而挽救了千百万人的生命,并获得了诺贝尔奖.其实,最早发现这一现象的还有日本的古田由直,可是
[7]他对这一现象视而不见,从而错失良机.任何疏于观察必导致失败!.化学史上有许多这样的事例,只要教师合理利用这些生动有趣的例子,定会激发学生用知识和智能揭开化学奥秘的兴趣.1.3 利用化学史培养学生的爱国主义思想
结合祖国的历史与今天的成就,是对学生进行爱国主义教育的最佳材料。我国有5000多年的文明史,在化学上取得了巨大的成就,积淀了丰富的化学知识和经验。如我国炼丹术的创造发明比西方早 500多年；在明代李时珍的《本草纲目》中记录了200多种药物的制造方法,广泛应用了灼烧、溶解、沉淀、过滤、蒸发、结晶等化学实验基本操作；1965年我国首先用人工合成结晶牛演胰岛,在探索生命起源方面的领先成就,引起全世界轰动。这些事例
[9]的引用,激发了学生的民族自豪感,激发了他们学习的自觉性。同时结合著名爱国人士的先进事例进行化学史教学,如在学习制碱工业时,向学生介绍著明化学家侯德榜先生的事迹；在
学习原子结构时,向学生介绍我国“两弹”元勋邓稼先报效祖国的先进事迹等。用他们这种“把生命献给祖国”的深厚爱国主义情怀感染学生、使学生在接爱科学知识的同时,受到爱
[7]国主义的熏陶,达到爱国主义教育的目的。
1.4 利用化学史增强学生科学探究意识
1.4.1
利 用 化 学 史 培 养 学 生 的 质 疑 精 神
学 起 于 思 , 思 源 于 疑.敢 于 提 出 问 题 , 敢 于 质 疑 , 具 有 强 烈 的 问 题 意 识 , 是 化学 家 进 行 科 学 研 究、取 得 创 造 发 明 的 前 提.化 学 史 上 被 称 为 “第 三 位 小 数 上 的 发 现 ”就 是 一 个 极 好 的 例 子.英 国 科 学 家瑞 利 发 现 从 含 氮 的 化 合 物 中 制 得 的 氮 气 ，其 密 度 比 从 空 气 中 分 离 得 到 的 氮 气 密度 总 是 小 了 0.0064 g / L, 然 而 瑞 利 并 没 有 忽 略 这 一 微 不 足 道 的 “差 异 ”, 他 没 有 轻信 权 威 , 也 没 有 简 单 认 为 是 实 验 “误 差 ”, 而 是 对 “为 什 么 用 不 同 的 方 法 制 备 出 来的 氮 气 的 密 度 会 有 差 别 呢 ? ”这 一 问 题 抓 住 不 放 , 并 制 定 了 周 密 的 研 究 计 划 进 行研 究 , 终 于 发 现 了 一 种 稀 有 气 体 元 素 ———氩.科 学 家 敢 于 质 疑 并 最 终 取得 科 学 研 究 的 成 功 史 实 , 可 有 效 地 鼓 励 学 生 敢 于、乐 于、善 于 提 出 问 题 , 培 养 学 生的 问 题 意 识.1.4.2
利 用 化 学 史 进 行 科 学 方 法 教 育
在 学习原 子 结 构 时 , 教 师 可 结 合 原 子 结 构 模 型 的 演 变 历 史 : 汤 姆 逊 发现 电 子 提 出 原 子 的“西 瓜 ” 模 型→卢 瑟 福 根 据!粒 子 散 射 实 验 提 出 原 子 结 构 的“行 星 式 模 型 ”→玻 尔 根 据 氢 原 子 光 谱 提 出 玻 尔 原 子 模 型 , 直 至 现 在 人 们 认 识 到实 物 粒 子 的 波 粒 二 象 性 , 提 出 原 子 结 构 的 量 子 力 学 模 型.从 原 子 结 构 模 型 的 演 变过 程 中 , 让 学 生 认 识 到 “提 出 假 设 ———建 立 模 型 ———实 验 验 证 ”等 科 学 方 法 在 科学 发 现 中 所 起 的 重 要 作 用.通 过 化 学 史 的 教 学 , 鼓 励 学 生 自 觉 学习科 学 方 法 , 促进 对 科 学 方 法 的 掌 握 和 内 化 , 从 而 提 高 学 生 科 学 探 究 的 能 力.1.4.3
通 过 化 学 史 的 教 学 让 学 生 体 验 探 究 过 程
在 讲 酸 碱 指 示 剂 时 , 讲 到 波 义 耳 在 一 次 紧 张 的 实 验 中 , 放 在 实 验 室 内的 紫 罗 兰 被 溅 上 了 浓 盐 酸 , 在 用 水 冲 洗 了 过 后 , 波 义 耳 发 现 深 紫 色 的 紫 罗 兰 变 成了 红 色.这 一 奇 特 的 现 象 引 起 了 波 义 耳 的 兴 趣 , 几 个 “为 什 么 ”在 他 头 脑 中 发 生 着碰 撞 , 他 进 行 了 许 多 花 木 与 酸 碱 相 互 作 用 的 实 验.发 现 以 石 蕊 地 衣 中 提 取 的 紫 色浸 液 受 酸 或 碱 作 用 颜 色 改 变 最 明 显.利 用 这 一 特 点 , 波 义 耳 制 成 了 实 验 中 常 用 的酸 碱 试 纸 ———石 蕊 试 纸.通 过 向 学 生 介 绍 指 示 剂 的 发 现 历 史 , 能 够 让 学 生 跟 随 科学 家 的 足 迹 , 完 整 地 体 验
[8]“发 现 问 题 ———提 出 假 设 ———收 集 资 料 ———形 成 结 论 ”的 科 学 探 究 过 程.。
1.4.4
通 过 化 学 史 的 教 学 让 学 生 形 成 科 学 精 神
莫 瓦 桑 明 知 许 多 科 学 家 因 制 取 单 质 氟 而 健 康 受 损 , 甚 至 献 出 了 生 命 ,依 然 不 顾 危 险 , 最 终 获 得 1906 年 的 诺 贝 尔 化 学 奖;居 里 夫 人 由 于 长 期 与 放 射 性物 质 接 触 而 以 身 殉 职.等 等.这 些 化 学 家 的 感 人 故 事 , 可 培 养 学 生 热 爱 科 学 , 崇 尚真 理 的 精 神.拉 瓦 锡 提 出 燃 烧 的 氧 化 说 历 史 , 能 够 激 起 学 生 敢 于 怀 疑 , 百 折 不 挠 ,积 极 进 取 的 精 神;
瑞 利 发 现 稀 有 气 体 氩 的 探 究 过 程 ，能 够 帮 助 学 生 形 成 勇 于 探索 , 实 事 求 是 , 一 丝 不 苟 的 精 神;1965 年 我 国 著 名 化 学 家 邢 其 毅 等 人 人 工 合 成 结晶 牛 胰 岛 素 , 美 日 三 位 科
[11]学 家 研 究 导 电 塑 料 获 得 2000 年 诺 贝 尔 化 学 奖 , 有 利 于让 学 生 学 会 合 作.2、在中学化学教学中运用化学史的几点思考
加强化学史教育应坚持化学、化学史和化学教育相结合的“ 三位一体”的原则。在实
[1] 施化学史教育时我们注意了以下几个问题。
1.适切性。根据不同年级及学生的自身特点 , 以不同的需求在课程设计时有针对性地安排分层次的内容 , 如结合教学内容补充一些化学史方面的知识以提高学习的兴趣和效率, 开设化学史的选修课 高中、初中各年级着眼点不同!, 结合研究性课题的进展状况及
[10]时增加有关的科学讲座等, 以使每个学生的科学素养得到充分的发展。
2.全面性。注重科学知识与科学方法、科学精神与人文精神、理论知识与实践能
[6]力的关系 , 使学生全面均衡地发展。
3.相关性。注意学科之间的相互联系 , 汲取其他学科史学教育的方法、内容和经验。
化学史教育中存在的需深人研究的几个问题 ：
（1）对“三位一体”如何更加有机结合的研究力度和精力的投入还不够 , 特别是如何实现从知识的静态结论到动态演变方面经验甚少。
（2）教材和教学资料很不理想。化学教材中反映化学知识特别是高新技术成果的来龙去脉的内容极少 ,偶尔出现的化学史料的可读性较差 , 与其他学科知识的交叉难觅踪迹 , 教学资料比较贫乏。
（3）师资培训巫待加强。从研究型学习的开展所遇到的困难来看, 教师在指导学生如何选题、如何创设探究的氛围及如何开展研究方面显得力不从心 , 特别是在科学方法论、[2]学科的发展历程、人文教育方面的修养较为欠缺。
参考文献
[1]张嘉同.《化学 — 人文精神的韵味》 , 湖南师范大学出版社2000旧年版。[2] 史定海.《诺贝尔化学奖与中学化学教学改革》,《教师论坛》2000年第1期。[3]唐敖庆等.《化学哲学基础》,科学技术出版社1986年版。
化学史在化学教学中的应用 篇3
重的挑战。鉴于此,本文试图对化学史在化学教学中的应用及如何开展化学史教育进行初步的探索。
一、化学史教学的必要性
1. 将化学史引入化学教学的理论依据
约从20世纪90年代下半叶起,我国课程与教学理论界关注点集中到以“后现代主义”为总称的诸多教学理论流派。“后现代主义”否定科学知识的绝对权威性;反对以记忆、强化为中心的行为主义学习理论和只关注认知、智力因素的学习理论,主张把学生的学习过程看做是学生学习文本批判、质疑和重新发现的过程,是学生整个身心投入学习活动,去经历和体验知识形成的过程,也是身心多方面需要的实现和发展过程。
《普通高中化学课程标准》明确提出:在中学化学教学中有目的、有计划地引入化学史教育,有助于激发学生学习化学的兴趣,创设生动活泼的教学情境,帮助学生理解和掌握化学知识和技能,培养科学的思维方法,养成科学态度和价值观,从而全面落实培养科学素养的课程目标。新课程改革理论也提出学习过程是在教师的指导下由作为主体的学生主动完成的特殊认识过程。同时心理学研究表明:人的有些态度是由模仿他人的行为,在观察他人做出行为选择时,学习者获得了关于榜样行为,行为情景以及行为结果的知识,从而影响自身的行为选择。所以引入化学史的学习可以让学生从那些科学家身上学到刻苦扎实的学风;严谨细致的治学态度;敢于质疑勇于创新的精神。
作为自然科学的一门学科,化学本身就是科学知识、科学过程与思维方法和科学文化的统一。化学不仅以其概念、原理和规律揭示了自然界物质变化的诸多真理,而且从建立这种知识体系的过程中升华和发展了科学思维和研究方法。因此,在高中化学教学必须从以往的只注重“双基”教育的框架中跳出,引用必要的化学史料,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面建构科学教育目标体系。
2. 将化学史引入化学教学的现实需要
古人提倡“以史为鉴”,“以史明理”。我国著名教育家、化学家傅鹰教授也曾多次讲过:“一门科学的历史是那门科学中最宝贵的一部分,因为科学只能给我们知识,而历史却能给我们智慧。”在实施全面的化学教育的诸多途径中,化学史教育是非常重要而有效的途径。在化学教学中,结合化学史进行讲授,可使学生掌握化学发展的规律,提高他们发现问题、分析问题、解决问题的能力;同时也对学生正确认识主观与客观、理论与时间、个人与社会、人类与自然的关系等一系列的问题,培养高素质的创新型人才有重要的意义。
怀海特认为,在传统的教学中“一个人可以理解所有关于太阳的知识,所有关于空气的知识和所有关于地球旋转的知识”,但却“看不到日落的光辉”。新课程改革倡导“把课堂还给学生,让课堂充满生命气息”,提出压缩课堂上教师讲授和指向个别学生的一问一答所占用的时间,强调师生关系在教学过程中是真正建立起的“人-人”关系。而这些均可以从化学史教学入手将化学课堂转变成教师与学生和谐发展、共同进步的场所。
二、将化学史引入化学教学的可能性
现阶段的高中生学习兴趣、积极性较高,注意力、合作能力较强,完全可以在合适的化学教学环境中探究化学家的生平、环境、教育和成长道路等素材,从中得到了书本和教材上没有的结果和规律。这种学习体验不仅会给学生带来学习化学的兴趣与自信,同时还能进一步激发他们主动学习。使学生由传统学习的被动接受者变成了课堂教学的共同创造者。对于教师而言,学生“活资源”的运用可使心思不必全放在教材、参考书和教案上,而是放在倾听学生、发现问题上,从教学过程中的传统角色——知识的“呈现者”、对话的“提问者”、学习的“指导者”、纪律的“管理者”中解脱出来,演变为课堂教学过程中呈现信息的“重组者”的新型教师角色。
有人认为在课堂上讲一些化学史的知识会分散学生的注意力,不利于基础知识的学习。实则不然,恰当地在教学过程中引入化学史完全可以起到画龙点睛的作用。不但可以使教学不只局限于现成知识的静态结论,还可以追溯到它的来源和动态演变;不只局限于知识本身,还可以揭示出其中的科学思想和科学方法,使学生受到教益。这样,就可以把化学逻辑的推演同人们认识化学运动的过程联系起来,达到逻辑和历史的辩证统一,真正揭示出化学发展的科学精髓。
由此可见,在化学教学中引入化学史的教学是十分必要的,那么化学史在高中化学教育中能发挥什么样的作用呢?
三、化学史教学的作用
1. 有利于学生建立辩证唯物主义世界观
《普通高中化学课程标准》明确提出每堂课除了要培养学生的知识技能、过程方法之外还要帮助学生建立正确的价值观、世界观。
化学发展史本身就是一部唯物主义与唯心主义,辩证法与形而上学反复激烈斗争的历史。化学史上的许多事例说明世界观和人生观对科学研究的成败有重大的影响。舍勒(Scheele)和普里斯特利(Priestly)虽然都独立发现并制取了氧气,但由于他们被传统的燃素说所束缚,缺乏怀疑批判精神,“真理碰到鼻子尖却没有发现”,结果使这种本来可以推翻燃素说,并使化学发生革命的元素在他们的手中没有结出果实,而将果实拱手让给了拉瓦锡。氟是化学性质最活泼的非金属元素,由于它有剧毒及令人毛骨悚然的伤害作用而被称为“死亡元素”。为了制备出单质氟,前后一共经历了六七十年的时间,有些科学家为制取它而健康受到损害,还有些科学家为此献出了生命,是化学史上一段悲壮的历史。而年轻的法国学生莫瓦桑不但没有气馁,反而下定决心一定要攻克单质氟制备这一难关。在艰苦的试验过程中,他因砷中毒不得不暂停实验,但在健康状况稍有好转时又开始致力于单质氟的制备。经过不懈的努力,1886年莫瓦桑成功制备出“死亡元素氟”。由此,它获得了1906年的诺贝尔化学奖,但他的身心却受到了极大的损害。“一个人应该永远为自己树立一个努力为之奋斗的崇高目标,只有这样做的时候,他才会感到自己是真正的人,只有这样,他才能前进。”(莫瓦桑)以培养学生科学素养为宗旨的化学新课程十分注重情感态度与价值观的培养。化学家活动的历史构成了化学发展的历史,化学家是科学态度和科学价值观的集中体现者。他们尊重客观事实,严肃认真,勇于实践,精益求精,关心人类文明的发展和社会的进步。通过这些科学家的感人事迹会使学生受到潜移默化的教育,使他们逐步树立为科学献身的精神。以此来启发学生树立自觉的唯物主义观点,并用来理解、掌握化学知识及其发展。因此如能在教学中有计划的补充一些化学史的知识对于学生充分认识反映在其中的唯物辩证法的基本规律是大有裨益的。
同时化学史的教育也有利于进行爱国主义教育。利用我国古代的化学工艺是世界上最早发现、发明或创造的资料,如举世文明的火药、造纸术的发明,瓷器的制造、食盐的利用、钢铁的冶炼等,从而使学生感到中华民族是勤劳、智慧的民族。如陕西出土的秦代古铜剑仍光泽夺目、锋利如初,说明我国当时已有用铬化合物使铜钝化的技术,这是世界上这方面最早的技术成果。我国明代学者宋应星在其著作《天工开物》中曾介绍了我国古代炼钢的技术,“刀剑绝美者以百炼钢包裹其外”,说明我国早在明代已掌握了炼钢的方法,同时也应指出我国目前钢的品种和平均能耗还赶不上发达国家,这一方面可以增强学生对我国实现现代化的信心,另一方面还可以促使他们立志奋发图强,赶超世界先进水平。对于我国近代现代化学家的事迹也要结合相应教学内容介绍。比如侯德榜博士立志在国内发展化学工业的事迹;北京大学张青莲教授对某些原子量的修正已获得国际认可的事实;我国在世界上首次合成具有生命活力的结晶牛胰岛素的事例;上世纪80年代我国首次合成酵母丙氨酸转移核糖核酸的创举等,这些事例渗透到教学中,可以增强学生的民族自豪感和自信心。并鼓励学生为了缩短我国与发达国家在自然科学领域的差距而努力学习,甚至为之奋斗终身。
2. 有利于激发学生的学习兴趣
兴趣是最好的老师,是学习动机中最现实最活跃的成分。现在的高中教学功利性越来越强。为了提高升学率,学生陷入了茫茫题海之中。这样的学习只能让学生疲于应付毫无学习的乐趣可言。将化学史引入高中化学教学可以帮助学生对化学学习产生兴趣,对化学事物的感受就会既敏锐又牢固,同时又能使中枢神经处于较强的兴奋状态,产生愉快、满足和欢喜等情感体验,推动他们主动地进行化学学习活动。例如在讲授指示剂时可以引入波义尔的例子。他是第一个把植物浸出液作酸碱指示剂的化学家,指示剂的发明缘于赠送给波义尔的紫罗兰不小心被盐酸飞沫沾上而变色。这些小故事让学生感到化学的发明来源于生活,既有趣又亲切。再如,在讲述苯分子的知识时可以借助于书上提到的凯库勒发现苯分子的趣事让学生感受到化学家在研究问题时也像我们一样有思维定势,他们经过不断的努力才获得成功的。只要我们坚持不懈也一定会取得成功。类似的例子还有门捷列夫发现元素周期表等。可见在教学中恰当地运用丰富的化学史料,无疑会激发学生学习化学的兴趣,活跃其思维,调动他们学习化学的积极性和主动性。
3. 创设生动的学习情境
现代学习理论认为,学生的学习与学习情境有着密切的关系。学习情境是一种优化的特定的学习环境,利用素材创设学习情境,可以改变传统教学由于脱离特定的学习情境与知识存在的实际背景,从而导致形式化、抽象化、简单化以及记忆表征单一化的弊病。为学生提供真实的情境,促使学生寻求和自己生活密切相关的、感兴趣的、具有智力挑战性的学习内容和活动,促进学生深入理解知识,在情境中体验科学家科研活动的真实过程,逐步提高学生的科学素养。通过丰富的化学史料则可以创设许多真实、生动、富有启发性的学习情境,引出学习探究的问题。教师带领学生自己去“发现”和“研究”问题,使学生能够保持一种对新奇事物的兴奋感,这样,教师所教给学生的知识,就不致成为他们的一种负担,而会“作为一种宝贵的礼物来领受”。在教学中运用历史的方法,引导学生去追踪化学发展的轨迹,这会使学生获得一种对化学知识的亲近感,增强他们的主动求知精神,体会化学知识的形成、发现、创造的过程。比如,讲述“活泼金属能够跟酸起置换反应而放出氢气”的一段内容,可以结合当初许多化学家的误解即活泼金属是“氢的化合物”,及他们当时为什么会有这种误解,后来又是怎样得到纠正的,用什么样的实验才能检验出活泼金属究竟是化合物还是单质等等。
讲授电子云的图像,如果能够适当联系一下人们对原子结构探索的过程,从汤姆逊的“西瓜式”,卢瑟福的“行星式”,到玻尔的“旧量子化”的原子模型,直到玻恩运用概率分布解释的电子云图像,从发展的角度去阐述,就会使学生自然地认识到,每一种模型的提出,在当时看来尽管比较合理、甚至得到过公认,但随着科学实践的发展,有的需要补充或修正,有的则可能被推翻。这样把知识作为历史的产物来考察,从它的孕育、产生和发展的流动中去进行阐述,因此而认识到中学化学课本本身的编排体系,从而觉悟出化学学习的方法。这样就会活跃学生的思维,不会觉得这部分内容枯燥无味,并启发他们的科学探索精神,甚至可能为此而立志,为揭示微观物质世界的奥秘而奋斗终身。同样在讲到物质结构和元素周期表的知识时,联系元素周期表的发展过程,从段柏莱纳的“三素组”到纽兰兹的“八音律”,再到门捷列夫的元素周期表的发展经历,从元素周期表的结构及门捷列夫的预言到大量新元素在周期表的指导下的被发现,以及元素新发现对元素周期表的验证。这些紧扣课本内容的化学史的介绍,能极大地激发学生的学习兴趣,并从中获知科学探索过程中理论和科学实验间的辩证关系。而高二有机化学中关于聚合反应的教学,就可以从化学史上“塑料王”的发现开始引入。1938年美国普鲁姆凯特试验室的研究人员对四氟乙烯进行试验时的意外让他们百思不得其解。如果让正在学习聚合反应的学生置身于化学家普鲁姆凯特的实验室,亲临现场,产生困惑,提出种种假设,以致触景生情,促发灵感。当他们随着普鲁姆凯特走出实验室,路过校园的一座雕塑,无意中看到用铁链做成的护栏,忽然来了灵感,难道……这时的学生会马上会想到短链的分子变成长链分子。
通过这些问题就会使学生自然地把自己摆在化学发展的进程之中,缩短与知识间的距离,并同先辈的化学家们“一起”去主动探索。
4. 培养学生的质疑精神和创新精神
“学起于思,思源于疑。”认知心理研究表明,一切思维活动都是从问题开始。因而教学中必须重视培养学生提出和明确问题的能力。提出问题的能力的培养,一方面需要教师为学生创设激发问题的学习情境,但更重要的是培养学生科学的怀疑精神。因为只有敢于怀疑,才有可能激发认知矛盾产生,也只有产生了认知矛盾,才有可能提出和明确存在的问题,因此有人说,怀疑是探求发展真理的前提和基础。化学史对培养学生形成科学的怀疑精神具有极其重要的作用。而怀疑精神是创新前提。培养学生的创新精神则是素质教育的核心,科学发展的历史表明:没有创新就没有科学的发展。创新,科学就发展、就前进;保守,科学就倒退、就停止。这可由电离理论确立的曲折历程来说明。
19世纪80年代,在对电解溶液的研究中,普遍流行的看法是,组成盐的各个组分之间的组合,由于库仑力的作用是非常牢固的;象食盐这样的物质在水中能够产生游离状态的氯和钠,简直是不可想象的!1883年,年仅24岁的瑞典化学家阿累尼乌斯提出了一个大胆而崭新的电离理论,认为盐类溶于水中就自发的大量电离成正负离子。离子带电,而原子不带电,因而可以看作是两种不同的物质。同量的盐类溶于不同量的水中,溶液越稀,则电离度越高。当时著名科学家俄国的门捷列夫、英国的阿姆斯特朗及法国的特劳贝等都不赞同。门捷列夫就认为,电离理论不过是奇谈怪论,不值一提,它和“燃素说”一样会破产的。尽管权威、学者们所维护的理论和观点在社会上被看成金科玉律。可是勇于纠正谬误的阿累尼乌斯却坚持自己的观点。不屈不挠地继续以实验数据和资料来充实自己的理论。最终为越来越多的科学家们所接受。这一段史料可以让学生们在拓展视野的同时有了“不媚上、不媚书”的理念,真正体会到“尽信书不如无书”的真正含义。
恰到好处的把某些化学史实介绍给学生,可以消除“填鸭式”死灌知识的弊病,使学生从发展的高度以全面发展的视野深刻理解化学知识,把握化学发展的规律,开阔学生的视野和思路,有利于学生创造思维的养成。
在向学生介绍有关化学史实时,要向学生指出任何一个科学发现和发明,无不凝结着化学家的千辛万苦和劳动汗水。其中包含着他们在漫长道路上遇到的无数次失败、挫折,以及种种困难和打击。居里夫妇从1899年到1902年底大约经过了45个月,在简陋的实验室里艰苦顽强地从2吨铀矿渣中成功地提炼出0.1克氯化镭,并测定了镭的相对原子质量。这些历史事实都强有力地说明,科学家们对科学的真诚热爱,即使在极其困难的条件下也没有动摇他们追求真理的信念,在这种信念的鼓舞下,他们勤勤恳恳地工作着,不畏艰险、顽强探索,甚至为科学献身。这些内容能给学生以深刻的教育。
高中化学教学不仅要揭开大千世界的奥秘,继承传统,更要发展创新。因此,高中化学教育不仅是知识和方法的传递,更是心灵的唤醒。在化学教学中恰当运用化学史,可以使教学不只局限于现成知识的静态结论,还追溯到它的来源和动态演变;不只局限于知识本身,还可以揭示出其中的科学思想和科学方法,使学生受到教益。这样,就可以把化学逻辑的推演同人们认识化学运动的过程联系起来,达到逻辑和历史的辩证统一,真正揭示出化学发展的科学精髓,展示化学家的人文精神风貌。正如法国著名科学家朗之万所说:“在科学教育中,加入历史的观点是有百利而无一弊的。”
综上所述,在化学课堂教学中,进行适当的化学史教学不仅必要而且很重要。但要把握处理好课堂教学内容与化学史的有机联系,使化学史知识不仅是课堂教学的调味剂,而且要让化学史知识恰到好处地成为学生掌握课本内容的桥梁和扶手,并且使化学史知识成为激发学生思维的火花。在化学教学中深入挖掘教材中的化学史素材,将其渗透到教学中去,潜移默化地促进学生非智力因素的发展,对培养学生的科学精神和科学态度,使之成为真正优秀的化学人才将起到良好的促进作用。
参考文献
[1]王旭东,荆黎田. 谈化学史教学在中学化学教学中的作用[J]. 甘肃科技纵横,2007(5)
[2]张家治. 化学史教程[M].太原:山西教育出版社,2001.1
[3]聂晓燕. 化学史在中学化学教学中的作用[J].贵州教育,2001(7)
化学史教学 篇4
一、通过讲化学史,培养学生勤奋好学、不畏艰难、无私奉献的精神
化学史中涉及到许多著名化学家的事迹, 在他们的成长道路上,并不是一帆风顺的,而是从崎岖的小路上攀登上化学高峰的。这是一种耐人寻味的顽强的奋斗精神。
自1768年马格夫发现了氢氟酸后,一百多年来,许多化学家都为取得单质氟而辛勤劳动。有的人因此而中剧毒,还有的化学家献出了宝贵的生命。法国化学家莫瓦桑并没有因此而畏惧,他为制得氟而四次中毒,终于在1886年首次制得了单质氟。著名的科学家居里夫人,为研究放射性物质,继她发现钋之后,她同她的丈夫从1899年~1902年连续4年日夜奋战, 他们既是科学家又是专业工人,既是工程师又是苦力。在那个冬不防寒、夏不避暑的板棚里,他们连续奋战45个月,处理了2吨矿渣,终于分离出纯氯化镭,虽然仅仅得到0.12克,但它却是智慧的结晶、毅力的结晶。居里夫人也因她伟大的贡献而两次获得诺贝尔奖金,同时也是世界上第一个获此殊荣的女性。由于长期接触放射性物质,居里夫人不幸患白血病而过早谢世。
通过学习氟、镭的发现史,一管窥全豹,可以清楚地了解到化学发展到今天的水平非常之不易, 它是广大群众和化学家们经过长期的艰辛努力, 甚至不惜付出健康和生命的代价而取得的累累硕果,最终汇集成了一部化学史。它充分说明,作为一名化学工作者要想有所作为, 缺乏这种事业精神和严谨的治学态度,是难以做出杰出贡献的。
二、通过化学史的学习,使学生正确处理理论与实践的辩证关系
纵观化学的发展史,无论是元素的发现,还是化学定律的发明等,无不是在一定理论知识的指导下,通过实践而实现的。即在掌握和探索化学知识的过程中,理论和实践二者是相辅相成、不可偏废的。对于任何一个学习化学和从事化学工作的人来说,如果只注重化学理论知识的学习而忽视了实践, 那么他是不可能取得成功的。
我校是一所省属卫生学校, 是为辽宁省乃至全国培养和输送中等专业技术人才的。要培养出合格的、优秀的人才,在教学过程中把握好理论与实践二者的辩证关系是至关重要的。因此,我们必须在抓好理论课的前提下,狠抓实验和实习教学,锻炼学生的动手能力和培养学生解决实际问题的能力, 以缩短我校毕业生的工作适应期。
三、通过讲化学史,培养学生正确的世界观
在化学发展史上,“燃素说”统治人们的思想几乎整整一个世纪,当时有不少著名的化学家受到它的约束。瑞典著名的化学家舍勒就是一个典型的例子。1772年,舍勒正在从事软锰矿的研究,他做了煅烧泵灰( 氧化汞) 的实验:把汞灰放进曲颈瓶中煅烧,忽然红色的汞灰不见了,变成了亮晶晶的汞珠。他用排水法将放出的气体收集起来,通过实验证明,这种气体就是“火焰空气”。舍勒把这个实验告诉了他的好友贝格曼,他们讨论了好久,但百思不得其解。主要矛盾在:“汞灰是一种脱燃素的物质,根据我们的知识,金属灰必有收木炭里的燃素,然后才能变成金属。现在金属汞怎么会产生出来呢? ”“难道金属汞中原来就有可燃空气?是它把燃素给了汞灰,自身变成了火焰空气?”燃素说把这二位大师牢牢地缠绕着,问题越来越复杂了,他们始终也没有搞清楚到底是怎么一回事。客观上他们是得到了氧气,并研究了它的性质,然而他们至死墨守陈旧的燃素学说,正是这个问题才是他们百思不解的原因。
总之,培养青年学生的辩证唯物主义观点有两个途径,一条途径是通过马克思主义哲学的学习, 另一条途径就是通过学生所学的专业课程来培养。我们化工学校在进行各门专业基础课及专业课的教学过程中,恰如其分地讲授一些化学史知识,能在培养学生辩证唯物主义世界方面起到积极的作用。
四、通过化学史的教学,培养学生的科研能力
通过化学史知识的学习, 使学生掌握一些化学知识积累过程的各个方面,了解一些化学家如何自学成才,是如何在艰苦的条件下进行发明创造的。这样能够培养学生的自学能力、查阅化学资料的能力以及思维能力和勤奋好学的精神。更重要的是,教师在讲授化学史的过程中, 如同把学生引进了科学家们进行创造性活动的实验室中,使他们了解新的思想、新的理论是怎样产生的,是怎样通过实验来论证的。如此,能够激发学生对实验的极大兴趣。而通过实验,又能提高学生的动手能力和观察能力以及撰写实验分析报告的能力。
化学史 篇5
全人类，献给了她最爱的科学事业，她只留下了五个东西，她留下了自己一种无私的精神，她留给了自己一丝奉献的快乐，她留给了自己一点心灵上的财富，她留给了自己一些隐藏的幸福，她留给了自己一个伟大的人格。
最伟大的居里夫妇发现镭后只有一个想法：没有人应该因为镭致富，它是属于全人类的，镭可以带给他们无穷的财富，可以带给他们无穷的荣誉，可对居里夫妇来说一切只是过眼云
烟如同最柔弱的蛛丝风吹丝断。为了改变科学，工作者那注定的贫穷生活，为了改变科学事
业的层次，他们作出了放弃。放弃代表着什么，这代表着离成功与幸福只有一步的居里夫妇
从此再没有机会。放弃代表着居里夫妇让世界人民得到拥有镭的快乐。放弃代表着他们失去
了一切本应是自己的东西。其实，他们已经成功了，为世界人民造福才是科学家应该履行的责任。居里夫妇永远会留在我们心中。因为他们为人类与科学付出了自己的一切。现在有太
多自私的人，为了自己的荣华富贵用了多少下流的手段，害了多少可怜的人。即便是现在的科学家，哪个有了发明不申请专利，哪个在保障大众的福利时不先想到自己的利益，哪个不
都是把自己的创造据为已有，哪个不都会三番五次地往专利局申办处跑，哪个不都先狠狠地
给大众剥削一层皮后移植到自己的身上，有谁会像居里夫妇这样不会去想自己的利益，有谁
会只为了大众的利益而做具有沉醉于事业的大公无私的梦想者，有谁在发现一种可以让自己
变成“超富”的东西后不会纸醉金迷，花天洒地，有谁会比居里夫人还大公无私，先公后私？
百分之九十九点九九九的人没有。原来，居里夫人真的好伟大。在人生的天平上，一端是你自己，一端人民，你只有一个很轻微的法码。虽然它微不
足道，但它却主宰着整个天平。居里夫人把法码放在了人民的一端，致使她伟大的人格举世
闻名。正如她所说的一样她真的是一个沉醉于事业的梦想者。她的心中只有公，便激励着她
化学史教学 篇6
【关键词】中学化学；化学史；教育
一、结合化学史培养学生的化学思维能力和科学思想
结合化学史，化学教学中可以向学生提示并使学生汲取渗透在探索知识过程中的科学思想。因为，化学的历史不仅仅是化学发展事件的记录或复原，也是化学思想的逐渐演进，其内容是很生动的，所以它能使学生受到启示，使他们能够正确地说认识主观和客观、理念和实践、人类和自然、个人与社会等丰富内容，学生从诸多的实例中，逐步掌握了用化学知识进行思维的技巧，更有利于掌握新知识。
在微观领域的研究中，如果不具有科学的思维能力，就不可能发现和理解它们的奥秘。而这种科学思维能力，我们可以通过化学教学与化学史的结合而得到培养。人们对原子及其结构的认识就是一个很好的例子。
1803年，当道尔顿提出近代原子论时，作为一种微观粒子的原子，还不能用观察的方法去验证，但就在这种情况下，道尔顿却能充分肯定原子的存在，而且对原子的不同类型、质量和性质、大小等方面提出了科学论断，进而系统地提出了原子论，这里仅仅依靠经验或单凭感觉是不够的，而必须在科学实验的基础上，充分发挥理论思维的作用和运用科学抽象的方法，即透过现象发现隐藏在现象背后的本质，找出事物内部的联系，并对现象作出统一的说明。
许多化学史都是有利于对学生进行科学思维的培养，而这种培养是现代化教学所强调的，因为现代化教学强调的是提高和发展学生化学智力，而化学思维（科学思维）是化学智力的核心。教学中结合具有化学方法的历史或化学智慧历史的化学史进行教学，不仅可以使学生学到作为活动的知识结论，而且可以学到反映在认识活动过程中的研究方法，从而可以学到运用知识去发展知识、创造发明的能力。
二、结合化学史加深对化学知识的理解
任何事物的发展总不是直线、一帆风顺地发展，化学的发展也是这样，它是在克服理论同实践、理论同理论等一系列矛盾中前进的。化学家个人的研究过程也体现了这一点。
化学教学中，如果对化学发展的迂回曲折情況予以回避，只注重于现成的化学结论，这样就会认为化学发展总是那么一帆风顺。这种没有经过失败或错误教训的折磨而直接获得的知识是比较肤浅和脆弱的，它经不起人们对它的诘难。事实上辩证唯物主义告诉我们，在认识事物的过程中，受到认识、实践条件、指导思想、事物发展过程等限制，我们不可能一下子把握事物的本质的正确的结论，我们的认识和实践总会或多或少地犯这样或那样的错误。因此，我们总不能永远地从胜利走向胜利，而失败和挫折对于成功来说亦是不可缺少的。因为我们可以从失败中学习，总结出教训，从而使我们变得聪明起来。因此，在化学教学中，对于化学史中的一些曲折，应当给予应有的重视，把它作为一种衬托，进行是非、正误的对比，可以更深刻地去阐述知识。
比如，我们在讲电离概念时，可以介绍1883年阿仑尼乌斯从实验中发现并提出电离概念，立即遭到门捷列夫等当时一大批知名科学家的反对，他们不清楚电解与电离的区别，仅以电解来证明电离的错误，嘲笑阿仑尼乌斯，这正是我们在刚学电离知识时易犯的错误，后来，范霍夫等人通过“冰点降低的反常”等一系列实验，才确认了电离过程的存在，确定了电离学说。
通过正误对比，学生就会在思想矛盾的不断冲突和矛盾的不断解决中，把知识理解得更加深刻，而且通过这样的正误对比，也可以避免对现有知识的认识上犯连过去科学家也犯的错误，正确地理解知识。
三、结合化学史对学生进行人文教育
对学生进行爱国主义教育。我国是世界四大文明古国，我国古代的化学成就举世闻名，如黑火药、造纸术、湿法炼铜的发明，煤、石油、天然气的发现，钢、铁的冶炼等。1965年我国科学家在世界上首次合成出具有生物活性的结晶牛胰岛素；我国著名化学家、“侯氏制减法”的创始人侯德榜发明了联合制碱法，为世界制碱工业作出了重大贡献，成为我国制碱工业的先驱和奠基人。通过介绍这些，可以激发学生的民族自豪感和自信心，树立为振兴中华而奋斗的理想和立志报效祖国的决心。
对学生进行挫折教育，培养学生开拓创新精神。让学生了解了化学的发展道路是不平坦的，这一过程凝聚了无数化学家不懈地追求和探索。从道尔顿的原子学说到门捷列夫的元素周期律，从经典的共价键理论到现代化学键理论，每一次重大突破，每一道难关的攻克，都是从无数次失败中取得成功的。中学化学教材中许多科学发明，都体现了化学家的开拓创新精神，是学生学习的好素材。创新，科学就发展、就前进。保守，科学就倒退、就停止。
四、结合化学史培养学生的辩证唯物主义观点
化学史本身就是人类认识自然界中化学现象的发展史。整个化学史贯穿了辩证唯物主义的观点。在化学发展的过程中不免出现错误的或唯心主义的认识问题的观点和方法,但是最终还是辩证唯物主义取得胜利。这些可以使学生自觉的树立辩证唯物主义观点，这是其一。其二，目前学生普遍存在重视理论学习而轻视实验的倾向, 其问题所在是对实验课的重要意义认识不足, 这对培养学生能力十分不利。通过在课堂中穿插化学史知识的学习,可以从根本上改变这一状况。化学史本身可以说是一部实验史,化学家们的所有成果都无一例外地是通过无数次科学实验才得到的, 每一位化学家可以说都是出色的实验家。波义耳曾经说过: 实验和观察是形成科学思维的基础, 化学必须依靠实验来确定自己的定律。化学发展史充分证实了这一点。当然, 科学实验须有科学理论指导才能得出科学结论否则,真理碰到鼻子尖上也发现不了真理。学习化学史会使学生正确处理学习中理论与实验的辩证关系。
作者简介：
郭恩虎（1981—）男，山西晋城人，中教二级，现为山西省晋城市矿区中学化学教师。
运用化学史教学促进学生能力发展 篇7
关键词：化学史教学,高效课堂,非智力因素,创新思维
化学史是化学作为一门独立的自然学科的形成、发展和演变的历史。英国著名哲学家、思想家弗朗西斯·培根说:“读史使人明智,读诗使人聪慧。”长期以来,由于受到应试教育的影响,学校片面追求升学率,化学史在高中化学教学中的作用被忽视。在化学教学中,教师引用化学史配合教学,不但可以增加课堂的趣味性,增强课堂教学效果,而且能对学生进行德育教育,促进学生非智力因素的发展,培养学生顽强的意志品质。同时,化学史揭示了化学学科的发展过程,体现了自然科学发展的一般规律和化学对人类社会发展的突出贡献,对化学家的功过进行了评析,有利于学生形成辩证唯物主义思想,培养学生的科学探究意识和运用化学知识解决问题的能力。培养学生的思维能力是高中化学教学的主要任务,是提高教学质量的关键。运用化学史进行教学,将超越化学知识本身,揭示其中蕴含的科学思想和方法,体现化学发展的科学精髓。化学史中不但隐藏着化学家的天才智慧,更重要的是蕴含科学家严谨的治学态度,对真理不懈追求的执著精神。通过化学史的教学,能促进学生思维能力的成长,提高辩证思维能力。
一、运用化学史进行教学能强化课堂教学效果,有利于打造高效课堂。
化学课应该丰富多彩、五颜六色、色彩绚丽,即使没有化学实验,也应该借助化学史及一些著名案例活跃课堂气氛。在化学教学中,由于许多化学物质和现象离学生的日常生活很远,学生缺乏感官印象,无从联想,许多物质的性质又必须掌握,于是只能死记硬背,因此除了偶尔的化学实验能给化学课堂增添色彩之外,化学课显得机械、呆板,缺乏生气,学生由最初的兴趣盎然逐渐变得兴趣索然。教师如果能在课堂上恰当地穿插化学史,如化学原理发现的曲折过程、物质组成的测定实验、化学家们艰苦卓绝的工作和平易近人的性格、独特的生活经历和个性等,就能吸引学生的注意力,在学生意兴阑珊,即将神游于课堂之外时将其重新引导到正确的学习轨道上,使学生能够始终保持注意力集中,从而打造高效课堂。
二、化学史教学能促进学生非智力因素的发展。
教育学告诉我们,学习不仅仅是智力因素的比拼,更重要的是非智力因素,非智力因素在学生的成长过程中起着至关重要的作用。现在的高中生都是“90后”,他们的体力和智力比起父辈有了很大的进步,但是非智力因素的发展却较为滞后,具体表现为顽强的毅力、耐心和韧劲,经不起打击,心理非常脆弱,因此迫切需要加强对学生非智力因素的培养。在化学课堂教学中,通过讲述、图片展示、视频、文字等多种途径进行化学史教学,能够再现自然科学发展的坎坷过程,重现化学家艰苦卓绝的工作历程,用鲜活的事实教育学生:科学的道路从来没有坦途,只有不畏艰险、勇于登攀的人才能到达科学的顶峰。用生活实例对学生进行思想教育,避免了单纯说教的空洞。例如我在讲“元素周期表”这一节时,让学生记住7个主族的元素不是一件容易的事,如何给学生介绍这些陌生又拗口的元素呢?我事先查了很多资料,找到一些典型元素的发现者和发现过程,并将其展示给学生,在学习第ⅥA族元素钋时我做了重点介绍,它是居里夫人发现的,并且以她的祖国波兰的前两个字母命名。学生都知道居里夫人发现了镭,不知道她还发现了钋,因此注意力一下就集中起来。我又给学生讲解了钋的发现过程:由于钋元素含量极低,大约三十吨沥青中才有1克,想提炼出纯净的钋,难度可想而知,居里夫人和她的丈夫在一个非常简陋的工棚中,在没有任何助手、没有任何机械助力的情况下,自己动手,花了四年时间,终于提炼出0.6克纯净的钋。由于她杰出的贡献,她又一次被授予了诺贝尔奖。有一个富商想以100万法郎收购这0.6克钋,被居里夫人婉言谢绝了,她说:“这不是我个人的,这是全人类的财富。”最后她将这0.6克钋无偿捐献给了法兰西博物院。通过居里夫人发现钋事迹的介绍,许多同学深受感动,纷纷表示要以其为榜样,不怕苦、不怕累,努力学习。
三、化学史教学能促进学生创新思维能力的发展。
人类社会进步离不开科学的发展,科学发展需要不断打破旧观念、突破传统思想的束缚,只有敢于质疑才能有突破和创新,只有创新才能有未来。化学发展史上这样的经典事例很多,化学的发展史就是一部创新思维的活教材。通过化学史的教学,使学生认识到没有永恒的真理,要相信自己,要有敢于质疑的勇气和精神,要有所创新,就一定要反复论证,认真研究,敢于提出新观点和看法。例如:在法国著名化学家拉瓦锡发现物质燃烧的原理之前,人们一直都信奉燃素学说,认为可以燃烧的物质中都有一种特殊的元素———燃素。拉瓦锡却不这样认为,他通过实验指出,燃烧应该有氧气参与,物质中并没有什么燃素。他的观点一经发表,立刻在当时引起了轩然大波,人们纷纷指责只有25岁的拉瓦锡是神经病、疯子。在这种情况下,他没有气馁,下定决心要将燃烧的秘密弄清楚。他投身化学实验室,夜以继日,勤奋工作,做了大量的相关实验,最终用著名的拉瓦锡实验证明了自己的观点。尽管还有一些著名的化学家反对他的说法,如普利斯特,但在铁一样的事实面前,拉瓦锡关于物质燃烧本质的理论逐渐被人们接受。通过拉瓦锡的故事告诉学生,在学习中要善于逆向思维,要坚持自己的想法和观点,不要人云亦云,只有这样才会有所创新和突破。
化学史教学 篇8
有机化学的课堂教育也是十分重要的。在进行课堂教育的同时我们也在思考几个问题, 如何能让学生更好的理解所学的知识? 如何能让学生对这门课程更感兴趣? 如何能真正提升课堂教学效果? 由此我想到, 在进行有机化学的教育的同时将其化学发展史介绍给学生, 这样不仅可以加深学生对基础知识的理解和掌握, 还能够更好的激发学生学习的兴趣, 并且有助于培养学生的创新能力, 使学生对所学的知识能够有进一步地理解和应用。
有机化学的发展史大致可以分为三个阶段。首先是18世纪到19世纪中页的“萌芽”时期的有机化学。在这个时间段, 化学家们主要成就是分离并制备了许多有机化合物, 并建立了一些分析方法, 对有机化合物的组成进行定量分析, 以求得化合物的实验式。1805年, 德国人塞尔杜纳从鸦片中提取了吗啡, 法国科学家舍弗勒尔制得了丁酸、戊酸、己酸以及不纯净的油酸。这些科学家的科学实验成了有机化合物的分离制备的雏形。而在1781年, 由法国化学家拉瓦锡首次进行有机化合物的碳氧分析。他将有机化合物燃烧, 测定所产生的水和二氧化碳的量, 从而推算出其中的碳和氢的量。他的这种分析方法为有机化合物的定量分析奠定了基础。
接下来, 就是19世纪中页到20世纪初期的“经典”有机化学时期。德国化学家凯库勒和英国化学家库帕在收集了丰富的资料, 研究了多种有机化合物之后, 两人在1857年同时独立的得出如下两个重要的结论, 也就是有机分子结构的两条基本原则: 一是碳原子是四价的。凯库勒认为每一种原子都有一定的“结合力”, 他把这种结合力叫做价。由于在所有的已知化合物中, 一个氢原子只能与一个别的元素原子结合, 所以被选作了价的单位。他们除碳是四价的之外, 还注意到碳的四价是等同的。他们认为有机化合物分子中的原子是通过键结合而成的。二是碳原子可以互相结合, 且碳原子之间不仅可以单键结合, 还可以双键或者三键结合。库帕首先用一条短线表示键, 用这种容易理解的形式表达结构式。1865年, 凯库勒为苯确定了一个单双键交替的六个碳原子的平面环状结构。根据上述的基本原则, 已经可以解决多年来未解决的分子中各原子结合的问题, 也阐明了同分异构现象, 从而为解释有机化合物种类繁多打下了坚实的基础。这其中还有一个小故事, 就是关于凯库勒的分子结构理论和确定苯环平面结构的故事。凯库勒在1890年纪念苯的结构式问世25周年的大会上回忆说:“如果大家听到在我头脑中产生的极为轻率的联想是怎样形成这一有关概念的经过, 一定会感到有趣的。在我当年侨居伦敦期间, 曾有一度住在议会下院附近的克拉帕姆路。我常常去找住在这个城市另一端的一位朋友———谬拉, 一起度过夜晚时间。我们海阔天空的谈论各种问题, 其中大部分话题是关于化学的。一个晴朗的夏日夜晚, 喧嚣的城市已经沉睡了的时候, 我才乘最后的一班公共马车返回。我照例坐在车上, 不一会便陷入了沉思。这时, 我眼前浮现出原子在旋转。平时原子总是在我脑海中不停地运动着, 但未看出是什么模样。而这个夜晚小原子总是时而结合成对, 时而大原子拥抱两个小原子, 大原子一会儿捉住三个或四个小原子, 一会儿又似乎全部形成旋涡状而跳起华尔兹舞来。我还看见大原子排着队, 处于链的另一端的小原子被牵着走。那正是我的恩师—化学大师考普在他的著作《分子世界》中, 以他那引人入胜的笔调描绘世界。而这些我都是在他之前看到的。当马车乘服务员喊了一声: ‘克拉帕姆路到了’的时候, 才使我从幻想中惊醒。我回到寓所之后, 为了把这个幻影记下来, 至少耗费了这个晚上的一个时辰, 我的结构理论就这样诞生了。”“关于苯式理论的起源也是同样的。当我住在比利时的格恩, 我的书房面向狭窄的胡同, 一点阳光也透不进来, 这对于白天在实验室工作的我来说, 没有什么不方便。一天夜晚, 我执笔写着《化学教程》, 但是, 思维总是不时的转向别的问题, 写得很不顺利。于是, 我把椅子转向壁炉打起盹来。这时候, 在我的眼前又出现了一群原子旋转起来, 其中小原子群跟在后面。曾经体验过这种幻影的我, 对此敏感起来, 立即从中分辨出种种不同形状, 不同大小的形象以及多次浓密集结的长列。而这些像一群蛇一样, 互相缠绕, 边旋转边运动。除此以外, 我还看见仿佛其中一条蛇衔着自己的尾巴, 似乎在嘲弄我, 开始旋转起来。我想被电击一样猛醒起来。这一次, 我又为这一假说忙了剩余的夜晚。”这个故事对学生会有很大的启示作用。首先, 进行科学研究的时候一定要勤于思考, 只有多思考, 多动脑才会对问题有一些想法和见地, 这样才会对解决问题有帮助, 才会推动科学不断向前发展。其次, 它能够活跃学生们的思维, 激发学生们的科研兴趣, 学习其中的抽象科研方法, 这对学生们来说是受用无穷的。
最后, 就是从20世纪至今的“现代”有机化学时期。1916年, 德国物理学家柯塞尔和美国化学家路易斯在物理学家发现电子并阐明原子结构的基础上, 提出了价键电子理论。他们认为: 原子价可以分为电价和共价。电价是靠正负离子的静电引力而成, 共价是由两个原子共用电子对而形成的。原子得失电子或共有电子, 外层电子达到稀有气体的结构时最稳定。之后, 美国化学家兰米尔发展了路易斯的理论, 提出共用电子可由1个原子单方面提供的新观点, 后来被称为配位键。1923年, 路易斯首创用电子式直观简洁的表示一些无机化合物和有机化合物的结构, 称为路易斯式, 一直沿用至今。
化学史的介绍, 在化学教学过程中也起到了很重要的作用, 它不仅可以让学生们增长见识和智慧, 更让学生们了解到科学研究的艰辛和科学发展的艰难, 以此激励学生们进行科学研究的热情, 并激发学生们活跃的思维。所以, 化学教学时适当地引入化学史对课堂教育是具有重要意义的。
摘要：讲述了有机化学的发展史, 总结了在平时课堂教学时通过讲述化学史对课堂教学的影响。并通过实例证明, 将化学史穿插在课堂教学当中有利于学生对知识的掌握, 且能够很好地调动学生学习的积极性, 从而提高教学效果。
关键词：有机化学,化学史,课堂教学
参考文献
[1]潘华英, 叶国华.有机化学 (第一版) [M].化学工业出版社, 2010.
化学史教学 篇9
通常，我们在化学教学中更多关注的是科学结论，即“是什么”的问题，而不是科学结论的形成条件和背景，即“为什么”或“怎么样”的问题。即使是强调科学过程，也重在方法或步骤的操作上，而对通过科学过程发展学生的认识能力重视不够。现代科学探究不但要求学生按照观察、推理、假设等科学步骤，更重要的是用逻辑、想象，以及基于证据的思维方式。
化学史很自然会涉及这方面的问题。例如，问题是怎样产生的?如何提出问题的解决办法?结论是在什么基础上形成的?当时及以后有没有人对这一结论提出异议?等等。总之，学生不但要学习学科内容，还要了解科学和科学活动的本质。科学的本质包括：科学的世界观、科学的探究方法、科学事业的性质。我们要教给学生的，与其说是科学结论，不如说是科学方法，更不如说是科学史。所以，之所以把化学史引入化学课程，不只是因为科学发展过程中的人物、轶事对我们继承文化遗产具有重要意义，更重要的是若没有具体的科学实例，关于科学发展和运作的概括将是空洞的。
但是，总的说来，在现行的教育体系下，化学史教育没有形成大气候，更没有为广大化学教师所接受而走进课堂。除了因为教师自身缺少对科学本质和目的的理解外，更因为在课堂上，教学组织和管理及学科内容的教学是化学教师的首要任务，他们很少也无暇考虑化学史和科学本质问题。化学教师在各种教学活动中所关心的问题多是关于课堂管理和组织的考虑。为此，他“即使他们拥有科学和科学探索的明确而全面的观点，他们也不会按照这些观点来组织教学”，或者说“教师关于科学本质的观念并不一定影响其课堂教学实际”。
从上面的讨论可以看到，化学史要走进课堂，真正成为教学的一部分，就必须与教师所关心的学科内容结合起来，适应课堂教学的实际情况。否则，脱离课堂学科内容，化学史教育很难取得预期的效果。
2. 基于化学史的教学思想及过程
基于化学史的教学模式由哪些个步骤组成呢?下面以《原子结构模型的演变》教学为例，对这个教学模式做探讨。
本反思和评价的目的是学生对以上几个步骤给予评价性的思考，从科学认识论的角度理解科学概念和科学本质。
3. 对化学史引入课堂教学模式的讨论
3.1 问题的提出
从化学史的角度提出问题。如“人类对原子结构的认识是逐渐深入的，科学家在实验的基础上，采用一系列科学方法逐步揭示了原子结构的奥秘”。
3.2 史料展示
这是教学的核心部分，要求从历史的角度看待要研究的问题。教学中要展示以下史料和事实：
★古代科学家对原子结构的认识。
★提出认识的时代背景材料、科学发展进程、实验手段限制等。
★其他科学家的不同见解。
★提出原子结构模型的主要实验事实。
★如何依据事实来建立原子结构模型?
通过化学史研究让学生了解任何时期的科学观点都有其历史发展的局限性，科学认识的发展不是一蹴而就的。
3.3 实验验证
在有条件的情况下，学生可以设计实验验证相关观点或搜集相关实验资料来解释观点，充分发挥想象力和创造力。
3.4 展示科学观点
人类对原子结构的认识是不断发展的，教师向学生展示的是基于科学事实又可以通过现代实验手段验证的观点。
3.5 评价反思
让学生从科学认识论的角度理解科学概念和科学的本质。通过化学史的学习，学生对以下问题有所认识：
☆什么是科学知识?
☆实验的作用是什么?
☆科学家是怎样认知的?
☆科学家是如何发现新知识的?
☆科学知识是如何发展的?
4. 对化学史引入学科教学现状及前景的思考
化学史教育问题由来已久，关于如何进行化学史教育，还没有课程提出明确的方法或策略，化学史教育基本处于目标或理念的层次。
上述探讨的模式的突出特点是充分考虑化学学科教学的实际情况，密切联系课堂教学的内容，为具体落实化学史教育提供了保证，也为将化学史引入教学做了有益的尝试。
参考文献
[1]华东师范大学, 东北师范大学, 西北师范大学编.物质结构 (第二版) .高等教育出版社, 1989.5.
[2]武汉大学, 吉林大学等校编.无机化学 (第3版) , 1994.4.
[3]化学必修二 (第2版) .江苏教育出版社, 2005.6.
[4]魏冰.让科学史走进课堂.化学教育, 2000.2:38-40.
[5]化学通史 (第一版) .高等教育出版社, 1990.5.
化学史教学 篇10
面对物理化学这样一门大学生在学习过程中普遍感到枯燥、费解的一门课程,兴趣是最好的 “良丹妙药”,是将学生从 “被动的学”转变为 “主动的学”的关键。这就要求我们的物理化学老师去不断探索新的教学方法,尝试新的教学手段,从而是我们的大学生能够更加轻松愉悦、系统全面的了解物理化学的神奇魅力,达到培养其思维力、想象力、创新性和探索精神的助推器。
俗语讲 “读史可以使人明智”,笔者认为在传授科学知识的同时,引入一些与课程内容紧密相关的有趣的或具有重大意义的化学史知识,一方面可以活跃课堂气氛,有助于学生的理解和记忆,另一方面可以实现科学教育与人文教育的融合,全面提高学生的科学和人文素养。下面就在物理化学课程中引入化学史的作用谈谈自己的看法。
1 有助于学生理解抽象的概念和理论或定律
对于物理化学课程中胶体的稳定状态,大家屡见不鲜,但是却不一定理解。例如云是以微小液滴为分散相,以气体为分散介质的胶体分散体系。通常情况下,这种胶体分散体系是比较稳定的,较难形成降雨。当需要降雨时,可以通过人为发射水汽凝结核到云层的高度,破坏其稳定性,从而形成降水。我们熟知的表面化学的开拓者之一朗格缪尔不仅仅是一名物理学家,也是一名气象学家。早在20 世纪40 年代,朗格缪尔和他的助理就对云和人工降雨进行了详细的研究,提出了利用碘化银和干冰人工降雨的可行性［2］。作为一种人工降雨助剂,碘化银在受热时会在空气中生成数以亿计的碘化银纳米颗粒。这些纳米颗粒进入云层后,为云层中水汽的凝结提供了成核中心,使水汽在其表面快速凝结,最终破坏了云的胶体稳定性,形成降雨。
再如界面现象中讲到表面吸附,就可借助以下的历史故事帮助学生理解和记忆。朗格缪尔在改进白炽灯时,研究了灯泡内气体产生的原因以及各种不同气体与钨丝的相互作用,发明了充气灯泡。在实验过程中,对吸附的机理和本质有了更加深入的认识。他于1913 - 1942 年间,提出了气体在固体表面上的单分子吸附层理论。他指出,固体中的原子或离子按照晶体结构有规则地排列着,表面层中排列的原子或离子,其吸引力( 价力) 一部分指向晶体内部,已达饱和。另一部分指向空间,没有饱和。这样就在晶体表面上产生一吸附场,它可以吸附周围的分子。但是这个吸引力( 剩余价力) 所能达到的范围极小,只有一个分子的大小,即数量级为10 - 10,所以固体表面只能吸附一层分子而不重叠,形成所谓 “单分子层吸附”。
在物理化学的课堂教学中能引入的类似的史料举不胜举,在枯燥的理论和概念传授中,实时地引入一些令人难忘的历史瞬间,对学生深入理解和记忆知识是大有好处的。
2 有助于培养学生对理论知识体系建立的认知
化学史的引入可以使学生懂得新的物理化学理论的诞生和发展不是偶然的,也不是一帆风顺的,新理论往往孕育于旧的理论中,有时甚至是一场曲折复杂艰苦的斗争。
依然以表( 界) 面化学为例。作为物理化学的重要分支,早在19 世纪初表( 界) 面化学就引起了人类的关注。1805 年,托马斯杨率先提出表面张力概念［3］,指出: 系统中两个相互接触的均匀流体,从力学的观点就像是被一张无限薄的弹性膜分开,界面张力则存在于这一弹性膜中。他还将表面张力概念推广应用于有固体的体系,导出了联系气—液、固—液、固—气表面张力与接触角关系的杨氏方程,从而为液体在固体表面润湿程度的判断提供了量化手段。1806 年,拉普拉斯导出了弯曲液面两边附加压力与表面张力和曲率半径的关系,可用该公式解释毛细管现象。基于杨氏方程和拉普拉斯方程,1869 年达普里研究了润湿和黏附现象,并将黏附功与表面张力联系起来。1859 年,开尔文将表面扩展时伴随的热效应与表面张力随温度的变化联系起来。后来,他又导出蒸汽压随表面曲率变化的方程即著名的开尔文方程。1878 年,表面热力学的奠基人吉布斯提出了表面相厚度为零的吉布斯界面模型,他首先应用数学推理的方法指出了在界面区上的物质浓度一般地不同于各本体相中的浓度,从而使这一新型学科一开始就建立在稳固的理论基础上。他还导出了联系吸附量和表面张力随体相浓度变化的普遍关系式即著名的吉布斯吸附等温式。在1913 - 1942 年期间,美国科学家朗格缪尔对蒸发、凝聚、吸附、单分子膜等表面现象的研究做出了杰出的贡献,为此他于1932 年荣获诺贝尔奖金,以表彰他的卓越成就,并被誉为表面化学的先驱者、新领域的开拓者。表面化学的统计力学研究是从范德华开始的。1893 年,范德华认识到在表面层中密度实际上是连续变化的。他应用了局部自由能密度的概念,结合范德华方程,并引入半经验修正,从理论上研究了决定于分子间力的状态方程参数与表面张力间的关系,范德华的研究可以看作是用统计力学研究界面现象的前奏。可见正是先辈们通过一代一代的不懈的努力和追随,才有了现在成熟的理论和知识体系。
通过引入表面化学发展史这段故事,可以在课堂上极大地激发学生对物理化学的学习热情,引导他们进入科学探险的处女地,使大家明白任何一项成果的取得都不是平地起高楼,都需要我们脚踏实地,一步一个脚印向前走。在欣赏路途中的美丽风景的同时,将理论知识与有趣的史实有机结合,转化为牢固的个人财富。
3 有助于学生树立正确的人生观、世界观和科学观
榜样的力量往往是巨大的,无数的科学家不仅在科学研究上为人类奉献了里程碑式的成就,而且也以其高尚的道德情操和人格魅力为后来者树立了学习标杆。
阿累尼乌斯,再熟悉不过的名字。动力学中的公式就是以他的名字命名的。但究其一生,电解质理论是其最具里程碑的研究成果。在物理化学发展的初期,作为瑞典乌帕萨拉大学的博士研究生,年轻的阿累尼乌斯通过对不同溶液电阻性能的研究,最早提出了电解质模型假说。虽然他的电解质理论得到了答辩委员会的一致认可,但却遭到了著名化学家门捷列夫的严厉驳斥和否定。尽管如此,阿累尼乌斯并没有灰心,而是将自己的论文寄往欧洲各化学教授手中。起初支持他的人很少只有基尔霍夫,奥斯瓦尔德等少数几位物理化学家。几年后,随着科学的发展,他的电解质理论被越拉越多的实验证明,支持者越来越多。最终,门捷列夫认识到了自己当初的武断,在一次欧洲化学年会上主动向阿累尼乌斯承认了自己过去认识的局限,两位物理化学泰斗握手言和。在这个故事中,阿累尼乌斯的执著和韧性得我们佩服,门捷列夫的科学态度,不计较个人得失,勇于担责,更加值得我们尊重。
在传授物理化学枯燥理论的同时,穿插讲一些与之相关的伟大物理化学家的故事,不仅有助于调动课堂教学的气氛,使学生的注意力始终围绕着课堂教学而不游走于教室之外; 而且还有助于当代的大学生以这些伟大化学家为榜样,树立正确的人生观、世界观和科学观。
4 结论
科学的发展史不仅记载着科学知识的一步步重大进步,同时反映着每一步进展中人类为之所做出的努力、历经的艰辛和获得的经验及教训。因此,在物理化学课堂教学中引入有关的化学史知识,向学生介绍化学家献身科学的伟大事迹,讲述科学家进行科学研究的思维方法和动机,描述科学家取得研究成果的艰辛努力。这些故事就像画布一样呈现在学生的面前,不仅有助于活跃课堂教学气氛,使学生对物理化学的枯燥理论产生好奇和兴趣,而且有助于学生从生动的故事中汲取科学探索的精神,激发学生的创新动力,有利于学生体验科学探究的过程,学习科学研究的基本方法。更为重要的是科学家的高尚人格魅力将为年轻的大学生传递去满满的正能量,有助于将他们培养成为有理想、有担当的化学家。
摘要：分别以朗格缪尔、托马斯杨、阿累尼乌斯等伟大科学家的故事论述了在物理化学课堂教学过程中适当地引入部分化学史知识的重要作用。化学史的引入首先可以活跃课堂教学气氛,激发学生学习兴趣,有助于学生对抽象概念和枯燥理论的理解,有助于提高教学效果;其次,有助于学生理论知识体系的建立;第三,有助于学生培养正确的人生观、世界观和科学观。
关键词：物理化学,化学史,课堂教学
参考文献
[1]国家自然基金委员会.自然科学学科发展战略研究报告之五:物理化学[J].科技导报,1992(8):17-20.
[2]TAYLOR,H."Irving Langmuir 1881-1957".Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society 4[M].1958:167-243.
化学史教学 篇11
关键词：化学史；化学教学；应用
中图分类号：G622 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2016）05-071-02
化学史，记录了人类认识物质，創造新物质和利用物质的过程，同时也记录了科学家们辛勤劳动、顽强探索物质世界的进取精神。化学史是化学科学的重要组成部分，是化学教育的重要部分，它是科学与人文的重要融合。因此，要让学生学好化学，更深层次的理解和应用化学，化学史的教育尤其重要，特别是高中化学教育，化学史的教育有着不可替代的作用。我国著名物理化学家傅鹰教授曾说过：“化学给人以知识，化学史给人以智慧”。读过历史的人都知道这样一句话，读史使人明智。化学史也是历史，它是记录化学发展的历史，化学是一门学科，我们要深入地理解化学专业知识，就必须了解这门学科的发展史以及创造这门学科的化学家们的历史，了解他们辛勤劳动、努力探索的精神，学习他们的经验和知识，了解他们为人类的进步作出的重大贡献。
单独将化学史这门课开出来，显得有些单调，枯燥。单独地学习化学专业知识，有些学生也觉得无法每堂课都保持良好的精神状态。所以，将化学史渗透到化学教学中，在课堂中将化学史的功能发挥出来是我们每个化学教师应该做而且要做好的事情。现在，有许多的化学教师也在逐渐地重视化学史在课堂中的应用，他们都有共同的体会，将化学史有机地渗透到化学教学中可以充分调动学生学习化学的积极性，可以提高学生科学素养，有些科学家的事迹可以让学生增强爱国意识，科学家所做过的实验甚至可以提高学生的实验能力。可以说，将化学史渗透到高中化学教学中，可以激发学生情感的火花，可以点燃学生心中的明灯，教师在教学中要善于挖掘教材中各种化学知识的背景历史，合理利用，将它们有机地融合到化学教学中，会起到很好的教学效果，同时对学生的世界观、人生观和价值观也会产生重大的影响。
现在的高中化学教材，不论是哪个版本的，都或多或少地穿插了许多化学史的相关资料，有图片、有资料卡、有化学史话等多种形式呈现出来，形式多样，内容丰富多彩，为教师的教学的选择和学生的学习提供了充足的选择余地。那么，该如何来合理的利用好这些素材呢？怎么将这些素材有机地融合到我们的教学中呢？怎样处理才不至于将化学课上成历史课？怎样处理才能更好地达到高效教学的目的呢？笔者认为可以从以下几点来思考。
首先，可以利用化学史的趣味性来调动学生学习化学的兴趣。对于新课的教学，要调动学生学习兴趣的方法有许多种，而化学史的合理利用会起到很好的效果，而且省时省力。教师在备课时，可以教材中的化学史料和自己收集的化学史料经过修改整合融入到新课的导入环节。一上课，就通过化学史的导入，吸引学生的注意力，设计时，还可以将要探究的问题融合在导入的材料中，让学生在听故事同时，带着好奇心和问题新课的思考和探究，学习的主动性增强，学习效果肯定会更好。对教师来说，这样备课可以让整堂课更有亮点，设计更加严谨，课堂更加高效，同时也更好地完成了三维目标中的情感态度与价值观的目标。需要说明的是，化学史料的修改和整合要尊重事实，不能违背历史事实，可做一些必要的补充和引申，要符合教学要求，不能不加选择地全盘使用。
其次，可以将化学史的相关内容整合到习题中。现在的化学习题有许多是编出来的，完全是为了考试而编，如果能在习题中渗透化学史知识，不仅可让题目更加丰满富有人文味道，题目也因为加入了化学史的内容让题目的背景耳目一新，学生在训练时既可以训练解题、巩固知识点，还可以通过化学史这样的知识知识背景，训练审题和处理信息的能力，学生多训练这样的题目，解题能力可能全方位的提高，这样的训练才能让学生得到全面均衡的发展。例如，近些年的各地高考题中有渗透一些最新的前沿科学知识背景的，还有一些化学家如何研制出新的分子的相关题目，都或多或少的渗透了化学史的背景在其中，也说明高考在这方面的指向。所以，作为化学教师，我们平时在设计和整理化学习题时，也可以适当地将一些化学史料渗透到习题中，对教师整合化学史和化学习题的能力的提升有很大的帮助。
第三，教学中可以适当还原化学史中的实验。充分利用化学史中科学家做过的化学实验，将化学实验的教学还原到当时的历史背景中去，把学生带进化学实验室只能教会学生怎么做这个实验，如果能将学生对化学实验的看法与当时科学家对同样的实验的做法融合在一起，学生一定会有不一般的收获，如何让学生体会科学家当时为何要这样做，得让学生了解科学家做实验的背景和过程，让学生想像自己就是当时这个科学家，学生身临其境时更能激发他们做实验的热情。比如侯德榜制碱法的例子，教师可以将这个故事先讲解给学生，然后让学生把自己当成侯德榜先生，现在要重温当年他是如何制得纯碱的。学生会把自己置身在那时的背景中去，在条件简陋和国力衰弱的年代，让学生体会当年制碱的不容易，让学生体会侯德榜先生制碱的良苦用心以及他的爱国情怀。学生因为身临其境地模仿科学家做实验，这在很大程度上会改变学生的学习方式和学习态度，学生会从以往的“要我做实验”变成“我要做实验”最后变成“我要去探索”，学生的学习方式改变了，变被动为主动，学习效果也大大提高了，教师的教学目的也就达到了。
第四，应用化学史对学生进行德育教育。师者，所以传道、授业、解惑也，教师传道最重要的部分就是进行德育，教学生如何做人。化学史是很好的德育资源，化学史中很多科学家的事迹可以对学生的世界观、价值观形成很大的影响。比如居里夫人提炼镭元素的过程中要做很多重复的工作，而且工作量大。但她不怨其烦，一直坚持，最后提炼出镭元素。通过这个例子让学生明白做事情要认真，要持之以恒，最后一定会成功的。
第五，把化学史的教学引申到课外研究及校本课程[4]。现在很多学校和老师都很重视校本课程的开发和教学，教师可以引导学生去收集化学史素材，整理其中的化学实验，化学探究问题进行自主探究学习，教师可以将学生的探究成果整理成文，形成有本校特色的校本教材。对学生、教师和学校都有好处。
总之，将化学史渗透到教学中必须适量且适用，处理时要恰到好处。无论是利用化学史来作为导入材料，还是渗透到习题和实验；无论化学史的应用是用来辅助专业知识的学习，还是来进行德育的，化学史的教育都越来越多地被化学教师应用到教学中去，只是我们化学教师对化学史的还要多研究，以更高的标准来要求自己，将化学史的教育作为化学教学中的一个重要组成部分。
参考文献：
[1] 朱传芳，李中华.化学史在有机化学教学中的地位和作用.化学通报.1991年第11期.
[2] 刘莹.渗透化学史对化学教学的重要性.高等教育.2015年7月.
[3] 安念周.化学史在高中化学教学中的角色.中学化学教学参考.2015年第5期.
[4] 吴来圆.化学中在高中化学教学中的应用.新课程.
化学史教学 篇12
关键词：社会主义核心价值观,化学史教学,融合
十八大报告明确提出, 倡导富强、民主、文明、和谐, 倡导自由、平等、公正、法治, 倡导爱国、敬业、诚信、友善, 积极培育社会主义核心价值观。从国家、社会、个人三个层面阐述了新时期社会主义核心价值观的内容。在社会纷繁复杂的今天, 由于受到物质至上观念的冲击, 每一个人都容易迷失价值方向, 此时加强社会主义核心价值观的培育显得尤为重要与紧迫。中学生是未来社会主义事业的建设者和接班人, 社会主义核心价值观是他们精神成长的主要营养。
一、从化学史的教学功能看社会主义核心价值观在教学中的渗透
以铜为镜, 可以正衣冠;以史为鉴, 可以知兴替。化学史知识描述了人类与物质世界对话的过程, 融合了与化学相关的自然科学、人类思想和社会历史发展的多方面知识。在化学教学中, 我们适时引入化学史知识, 通过成功科学家们在遭遇问题和困难时如何思考和战胜困难, 深刻描绘了化学家们在探索科学过程中表现出来的欢乐与痛苦, 成功与失败。这对于锻炼学生的意志, 培养学生艰苦奋斗的精神, 从而塑造正确的社会主义核心价值观具有重要的意义。
1. 丰实社会主义核心价值观的厚度
化学史具有培养学生开拓创新精神的功能。科学发展过程是曲折的, 不可能一帆风顺, 在科研的道路上出现错误是不可避免的, 但是随着社会和科技的发展, 错误的理论必然被抛弃, 所以在进行科学研究中坚定自己的观点的同时也要怀疑自己的观点, 更要不断地创造条件来验证自己的观点。在化学史上这样的例子层出不穷, 任何一个学说都是在原有的基础上发展、变化, 进而建立的, 其中包括发展和深化原有的理论或推翻原有的理论, 以便建立新的理论。总之, 科学是不断发展、进步的, 并不是一成不变的。也许, 现在所学的知识在未来的某一天就会变成一个错误的结论。
2. 提升社会主义核心价值观的高度
(1) 化学史具有培养学生的价值观的功能。
美国教育家赫斯伯提出, 完善的教育应该包括“学会做事”和“学会做人”。化学史教育可以使学生“学会做事”, 与“学会做事”相比“学会做人”在当今社会更重要。日本“经营之圣”稻盛和夫总结了成功的秘诀, 他认为“成功=人格理念×能力×努力”, 并赋予了每部分一定的分值。其中“人格理念”的分值是-100~100, 能力的分值是0~100, 努力的分值是0~100。一个人要想成功需要这三个方面的影响, 这三个方面的正分值越高, 你的成功系数就越高。这其中值得注意的就是“人格理念”的分值是介于负100到正100之间的。如果一个人的“人格理念”是负分的话, 无论他的能力有多强, 付出的努力有多大, 他也不会成功。这里所提到的“人格理念”我们可以理解成价值观, 可见一个价值观不正确的人是不可能成功的。
(2) 化学史具有提高学生的爱国热情的功能。
化学家认识世界、改造自然、创造发明的奋斗史, 是一部鲜活而有说服力的德育素材。例如, 我国留美化学博士侯德榜毅然放弃在美国的舒适生活, 回到贫穷落后的祖国, 潜心研究, 发明了享誉世界的“侯氏制碱法”, 冲破了西方国家对我国的技术封锁, 这样的例子会使学生的爱国主义热情自然而然地被激发出来。拉瓦锡通过连续加热空气12天, 证明了空气并不是由单一气体组成, 并且用有力的实验事实推翻了燃素学说, 建立了燃烧学说, 从而使人类对科学的认知进入到了一个新的阶段, 但燃烧学说在提出14年后才在法国化学界得到承认。拉瓦锡不迷信权威、严谨求实、勇于探索的态度值得学生学习, 同时学生也能感受到科学的发展不是那么一帆风顺的。
把这些事迹和内容与教材恰当地结合起来, 贯穿于整个化学教学过程, 必将激发学生的民族自豪感和强烈的爱国热情, 增强学生报效祖国的责任心和使命感。
3. 拓展社会主义核心价值观的宽度
(1) 化学史具有提高学生唯物主义世界观的功能。
《九年义务教育全日制初级中学化学教学大纲》中明确提出, 重视科学态度和科学方法的教育, 并注意培养学生的创新精神。
教师的职能不仅是要向学生传授基础的知识, 而且还要引导学生树立正确的人生观和世界观。化学史本身就是辨别唯物主义与唯心主义的一门学科, 一些化学家的实例也体现了这方面的思想。例如, 法国化学家拉瓦锡, 他摆脱了传统的错误理论 (燃素说) 的束缚, 尊重事实, 对实验做了科学的分析和判断, 得出空气是包含氮气和氧气的混合气体的结论。英国科学家波义耳在一次化学实验中不慎将浓盐酸溅到一束紫罗兰花的花瓣上, 一会儿却发现紫色的花瓣变红了, 惊奇的他没有放过这一偶然的发现, 而是进行了进一步的实验和思考, 最终发现了酸碱指示剂。
这些事例足以让学生体会到唯物主义和怀疑精神的重要性, 同时也教会他们不要盲目地崇拜和“跟风”。
(2) 化学史具有提高学生的审美情趣的功能。
苏霍姆林斯基认为, 美是道德纯洁、精神丰富、体魄健全的强大源泉。人具有崇尚美、追求美的意愿。在初中化学的教学中, 化学用语占了很大的比重, 然而对于抽象的化学用语的理解往往需要借助于直观的现象, 于是课堂上我们展现出用原子移动构成的文字“中国”这幅图, 学生在感受到国家荣誉感的同时, 感受更深刻的应该是化学美的视觉冲击, 以及从教材中关于金刚石、石墨和C60的研究进展中, 我们都能形象地看到的物质结构, 故可引导学生从结构出发去比较物质的性质。在教学中可以使用模型与演变史结合的教学方法, 以巩固学生对于空间结构的认识, 使其形成由宏观到微观方面更加深刻的理解。在有了深刻理解之后, 便可开始提升学生对物质微观结构的审美情趣。让学生带着审美情趣, 加深理解和践行社会主义核心价值观。
二、初中化学课堂教学中化学史教学融合社会主义核心价值观列举
人教版教科书中多次运用化学史知识进行课堂教学, 下文列举出初中化学教材中出现化学史的内容及其与社会主义核心价值观的融合点。
三、初中化学课堂教学中化学史教学融合社会主义核心价值观教学过程举例
[设计说明]通过波义耳发现酸碱指示剂的化学史话, 让学生对化学充满兴趣, 进而引导学生顺着科学家的思路去亲手做实验。波义耳从一次偶然的现象中进一步思考和实验, 发现了最早的酸碱指示剂石蕊, 这种善于发现、勇于探寻、锲而不舍的科学实验精神, 正是社会主义核心价值观所需要培养的精神。
化学史在课堂中的合理运用有利于培养学生的情感态度, 即使得化学知识不再是静态的、死的知识, 而是可以追溯到它的来源和动态的历史演变过程;使得化学知识不再只是局限于书本上, 而是可以揭示出科学思想和科学方法的辩证过程。合理运用化学史能够提升学生社会主义核心价值观的高度, 丰实社会主义核心价值观的厚度, 拓展社会主义核心价值观的宽度。
参考文献
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