化学史

2024-05-21

化学史(精选12篇)

化学史 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 篇2

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 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》读后感 篇5

英国哲学家、作家和科学家弗兰西斯.培根曾经说过这样一句话:“读史使人明智,哲理使人深刻,伦理学使人有修养,逻辑修辞使人善辩”。原来我们接触的比较多的是中国古代史和近代史,对化学史更是知之甚少,甚至可以说完全不了解。最近读了读那本山冈望著的《化学史传》,它让我对化学有了新的发现与敬畏。

书中的那些化学家真的很伟大,很多都是10岁左右就对化学产生了兴趣,读了很多的化学著作,有种痴迷的感觉。记得有个为了研究,居然忘了结婚的日子,忘了自己居然活了这么多年。他们那种为了科学努力拼搏的精神真是常人无可比拟的。通常化学实验对身体也很不好,但他们并不在乎这些,为了科学献身对他们来说才是有意义的事情,记得有一个化学家说过,如果想在化学上有所成就,就应该有不怕牺牲的精神。他们的那种不怕死的精神现在还熠熠生辉。当时的那种环境,那种条件,真的难以想象。这些科学家不仅为了科学自己一个人研究,还要交流,还要留给下一代,为了研究的方便,自己建实验室,给那些对化学渴望的青年们更早更多接触化学的机会……

当然,当时的欧洲国家也是很重视科学家的培养的,国家出资成立了多少皇家化学学会,或者一些专门的研究机构……,对他们的称赞,对他们的鼓励和奖励……。这些都促使化学的发展越来越快

化学史 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。

化学史 篇7

一、化学史教育的意义和 趋势

现今的化学课堂中学生缺乏学习热情,通过各种化学史实趣闻去激发学生的学习兴趣和培养他们的学习热情是一种行之有效的手段,所以,在中学化学课堂教学中融入化学史教育具有极为重要的意义。

改革开放以来,在化学教学课堂上引入化学史的教育再次受到教学工作者的关注及重视,尤其是新课改后,化学课本及教材中注意了化学史的教育,而且在各类参考资料和教科书中也都穿插了一些相关的化学史料[1]。

二、化学史教育有利于培 养学生的综合素质

随着社会的发展,课堂教学中融入化学史教育成为一种发展趋势,重现这些化学探究过程,能帮助学生更好地掌握事物发展的一般规律,提高他们发现、分析、解决问题的能力,并增加了课堂学习的趣味性,从而充分调动学生的学习积极性,激发学习热情,提高学习效率和教学效果[2]。

(1)通过化学史教育调动学生的学习兴趣。在化学课堂教学中,应恰到好处地引入化学史料故事,引导学生去寻觅化学家成长的足迹,追溯化学历史发展的长河,了解每个科学成果背后或辛酸、或感人、或有趣的故事,从而培养并保持学生的学习热情,使之成为学生自主学习的原动力。例如:在卤素的教学中,可以向学生介绍氯气在第一次世界大战中作为化学武器的历史故事。1915年,德军利用毒气战,没费一枪一炮,就轻松地突破了英法联军防线,导致英法联军死伤惨重,这是人类战争史上的一个悲剧。通过介绍史实, 使学生认识到氯气的毒性并渗透人道主义情感教育。这样做既活跃了课堂同时又激发了学生学习化学的兴趣,可以取得良好的教学效果。

(2)通过化学史教育培养学生的科学精神和科学态度。教学中讲授化学史,能够体现出化学的社会化的教学功能,培养学生形成科学态度。化学学科的魅力主要体现在前沿研究的辉煌成果上,比如创建了“飞秒化学”、宇宙化学, 并向工程学和生命科学进军。近年来, 因为屡屡曝光的有毒有害,危险和污染等新闻事件对人类社会造成大量负面影响,会使学生感到化学不成熟不完善, 进而产生神圣的使命感,可借此培养学生的科学精神。例如苯结构的发现教学可以设计如下:首先介绍时代背景并重现当时科学家们研究苯的过程,然后按照提出问题—做出假设—实验验证—得到结论—做出评价的顺序进行设计教学,最后重现苯结构的发现过程。通过重新经历这样不朽的科学探究过程,学生不仅理解了苯的抽象结构,也深刻领悟到苯分子结构的发现是科学家们敢于质疑,勤于思考,忠于实验,勇于探究的必然结果,这能使学生深刻理解科学探究的内涵,并迸发出学习化学的热情, 积极培养自身科学素养。

(3)通过化学史教育提高学生的实验能力。实验是实现中学化学教学目的的重要且有效的途径和方法,贯穿于中学化学教学全过程。科学实验必须遵循客观性原则,必须实事求是地对实验结果进行观察和理解,切忌主观主义。例如:1822年,德国著名化学家李比希收到海藻灰的滤液,没有做任何实验, 就认为瓶中之物是氯化碘。四年后,法国化学家巴拉尔发现了新元素溴,震惊了化学界。李比希得知后,通过化学分析实验,确定这正是巴拉尔发现的新元素溴,追悔莫及。通过结合化学家的真人真事进行化学史教育,可以使学生养成严谨的科学态度。在没有通过实验检验之前,绝不要轻易下结论,从而在思想上重视化学实验,逐步提高自身科学实验能力。

(4)通过化学史教育培养学生的质疑精神。质疑是探求发展真理的前提和基础。每个化学史上伟大的发现,或多或少都起源于怀疑精神,只有在不断纠正错误中探寻真理,才有可能获得科学上的重大突破。只有在怀疑中学会思考,才能养成严谨认真的科学态度,为今后的学习和工作打下良好的基础。例如:近代化学的奠基者、怀疑派化学家波义耳如果没有强烈的创造愿望和敢于怀疑的创新精神,便不可能促使化学从医药和炼金术中分离成一门独立的学科;德国化学家维勒、柯尔柏也正是因敢于怀疑“生命力”学说,先后合成尿素、醋酸,打破了“生命力”学说的神话, 推动有机化学的迅速崛起。这些生动的例子,不仅让学生意识到质疑精神在科学发明和创造中所起到的重要作用,同时还可以给学生在今后的学习生活中如何质疑提供认识论的指导。

三、重视化学史教育在课 堂中的作用

化学史 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.

重视化学史教育提高学生综合素质 篇9

一、运用化学史激发学生的兴趣和求知欲

化学能给人以知识, 而化学史更能给人以智慧。在化学教学中教师若能恰当地运用化学史, 积极创设探究情境, 让学生自己去发现和探究问题, 可以使其保持一种对新奇事物的兴奋感。这样一来, 教师所教给学生的知识, 就不会成为他们的一种负担。与此同时, 教师再引导学生去追踪化学发展的轨迹, 还会使其获得一种对化学知识的亲近感, 增强他们的主动求知精神。比如, 在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时, 教师可以结合当初许多化学家认为活泼金属是“氢的化合物”以及他们为什么会有这样的误解, 后来又是怎么纠正的, 用什么实验才能验证活泼金属究竟是化合物还是单质等等这些问题, 自然而然地将学生带入到化学发展的进程之中, 缩短他们与知识间的距离, 并同化学家们“一起”去主动探索。

二、运用化学史培养学生敢于质疑、敢于创新的良好品质

无数事例说明, 科学家的思想方法、研究方法、创造思路都体现在了他们探索化学世界的过程中。如俄国化学家门捷列夫摆脱经验型研究的束缚, 于1869年发现元素周期律, 并据此规律大胆预言了当时一些未知元素的存在, 为化学发展的系统化作出了重大贡献。这些科学家的求知精神以及他们所采用的各种方法, 如果我们能在教学过程中加以讲解, 并在日常学习中对学生加以潜移默化的影响, 将在帮助他们掌握方法, 培养能力方面有着不可低估的作用。

三、运用化学史对学生进行思想教育

化学发展的历史, 也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。因此, 教师若能在化学教学中适当地引入化学史, 将有助于对学生进行辩证唯物主义教育。如普利斯特里和舍勒都在拉瓦锡之前独立发现了氧, 在此基础上如果再前进一步就可以揭开燃烧现象的本质, 否定已流行了近两个世纪的“燃素说”, 取得具有划时代意义的成就。然而, 由于他们二人都是“燃素说”的忠实信徒, 结果将这一发现真理、否定谬误的绝好机会拱手让给了拉瓦锡, 演出了一场唯心主义和形而上学导致的科学悲剧。由此看出, 利用化学史中活生生的例子对学生进行世界观、人生观的教育, 将对他们今后的成长极其有益。

另外, 结合化学史对学生进行爱国主义教育亦是思想教育的重要方面。我国无论是古代还是近代, 在化学的发展中都有骄人的成就。从古代火药、造纸术的发明, 到近代侯德榜的侯氏制碱法;从商代高度发达的冶金技术, 到1965年牛胰岛素的首次人工合成。这些光辉的成就和卓越的贡献, 如果被我们有目的、有意识地渗透到教学过程中去, 将能大大增强学生的民族自豪感和自信心。

不难看出, 将化学史同思想教育有机地结合起来, 对提高学生的思想觉悟, 是最有说服力和感染力的。

四、运用化学史培养学生的创新精神和科学的学习态度

学生在学习知识的过程中, 往往会僵化地认为教科书中给出的都是正确的、无疑的, 从而严重地抑制他们科学思维的发展, 禁锢他们的思想。而课本上的东西虽然都经过实验的验证, 具有一定的权威性, 但随着人们认识的不断深入, 还需要不断地进行补充、修正和发展。如通过居里夫人发现镭而使人们对原子的认识发生彻底的改变这一事实的教学, 可以令学生认识到知识发展的阶段性和相对性, 从而使其养成“不唯书、不唯上、只唯实”的良好作风和科学态度, 培养他们的钻研创新精神。

运用化学史教学促进学生能力发展 篇10

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 篇11

关键词:化学史;无机化学;教书育人

化学史是化学学科的形成、产生和发展及其演变规律的历史[1]。化学史教育是克服在化学教学中向学生灌注科学知识的教条主义、实用主义教学方法的有效途径之一[2]。关于化学史教育,我国著名化学家、教育家傅鹰教授曾经说过:“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。”在国内外,化学教育的先行者们都十分重视在课程教学中融入化学史的教育。

《无机化学》是化学、材料、食品、环境、制药和生物技术等专业开设的一门重要的基础课,也是学生进入大学后的第一门化学必修课。学好《无机化学》不仅为后续化学课程(如有机化学、分析化学和物理化学等)的学习奠定坚实的基础,也为学生在毕业后从事相关生产和管理工作提供知识储备[3]。然而,《无机化学》教科书中概念内容比较多,知识点庞杂,各种理论假说交错,每一章内容之间的联系也不十分紧密。不少学生在学习时感觉内容零散琐碎,掌握知识点有困难,甚至产生厌学心理。因此在教学过程中穿插介绍化学史实,将化学史与各知识点融为一体,合理地贯穿于教学中,会使抽象的化学理论变得生动、形象。不仅可以有效提高学生学习的兴趣,也让学生从历史上科学家严肃求是的科学态度、坚忍不拔的科学精神和强烈的爱国主义中受到多方面的教育,塑造学生的人格,帮助他们建立正确的人生观和世界观。

一、激发学生学习兴趣,促进智能培养

《无机化学》作为新生的第一门化学必修课,是他们进入化学殿堂的基础课,也是连接中学化学与大学化学的中间桥梁。然而,《无机化学》的教学内容理论性较强,容易使学生在听课学习中感到枯燥无味,缺乏足够兴趣,导致对课程的学习动力不足。如果适当地增加化学史内容,介绍一些重要理论的产生原因、形成过程及发展趋势,就可以在学生的脑海里构建一个基本轮廓,增加与其他事物的联系。通过这种方法,可以将有趣的化学史实与抽象的理论知识融为一体,不但能激发学生的学习兴趣,而且还能使学生产生继续探索的求知欲。在教师的正确引导下,兴趣和探求的欲望就会转化为巨大的学习动力,足以克服学习中的各种困难,从而促进智能的培养。例如,在沉淀反应的教学内容中,可以联系人体医学,介绍尿道结石形成的化学原理;在讲配合物的知识时,可以延伸出与配位化学联系密切的人造血液、人体微量元素与健康以及抗癌药顺铂的发现历程;在介绍卤族元素中氟元素时,可以加入氟元素的发现史以及其为什么被称为“死亡元素”等小故事,让学生置身于化学史的发展过程中,体会到学习《无机化学》不是对化学原理和元素知识的机械记忆,切身感受《无机化学》这门学科的无穷魅力。

二、提升学生的学习能力,训练科学研究思维

高等教育的一个主要目标就是培养大学生的学习能力和科学研究的方法,使之具有不断更新知识的动力和能力。只有具备了学习能力并且掌握了科学研究方法的人,才不会被未来高速发展的社会所淘汰。大学一年级是培养学生的学习兴趣和提升他们学习能力的重要阶段,也为循序渐进地训练他们科研思维和学习科学研究方法奠定基础。化学史中蕴含着丰富的科学研究方法,是一部充满化学智慧的历史。在化学学科发展的历史舞台上,曾涌现出不少善于思考的科学家,他们在研究中建立了许多理想模型、理想过程和理想实验,而这些都是对观察和实验、类比和联想、猜想和试探、分析和综合、归纳和演绎、推理与假设等科学研究方法运用的事例。

例如在讲授原子结构时,教师可结合原子结构模型的演变历史:道尔顿的原子模型→汤姆逊发现电子提出原子的“枣糕”模型→卢瑟福根据α粒子散射实验提出原子的“行星式模型”→玻尔根据氢原子光谱提出玻尔原子模型,直至现在人们在认识到微观粒子波粒二象性的基础上提出的原子结构量子力学模型。通过介绍,让学生领略“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[4]。因此,通过化学史教育不仅可以培养学生的学习能力,而且还可以让学生从中学到科学研究的方法。而学生通过自我学习,逐步掌握科学研究方法,从而形成科学研究的思维方式力。

三、培养学生坚韧的意志和品质

刚刚跨入大学校门的新生,尽管已经具备了学习大学化学的基本素质,但是由于各专业新生原有基础参差不齐,对新的生活和学习环境以及迥异于中学的教学方法也有不同的适应能力。有一些学生意志薄弱,经不起挫折,学习上有怕苦怕累的情绪,很容易在学习中掉队。如果能不失时机地穿插一些化学史进行教育,向他们说明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,其中包含着化学家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。例如,可介绍一生两度获得诺贝尔奖的居里夫人的故事。她历时四载,在简陋的实验室里艰苦顽强地从数以吨计的沥青铀矿的矿渣中提炼出100毫克氯化镭,并初步测量出镭的相对原子质量。一个个鲜活的历史事实故事透射出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。通过化学史的教育,使学生们进一步明白“天才在于勤奋”的道理,逐渐转变学生的认知,在教学过程中帮助他们养成不怕困难、敢于攀登的坚强品质。

四、培养学生的爱国主义思想

教师的职责之一就是教书育人,这也就要求我们在教学中不仅要教好书,而且更要注重育人,其中对学生进行爱国主义教育也应该是《无机化学》课程教学中的内容之一[5]。化学史则为我们提供了许多好的素材,例如我国近代化工专家侯德榜为了祖国的化工事业,毅然放弃优厚的待遇回国效力,在艰苦的条件下经过多年努力终于发明了我国自己的制碱法——“侯氏联合制碱法”,将世界制碱技术推向了一个新的高度。又如北京大学教授张青莲院士主持测定了铟、铱、锑、铕、铈、锗、锌、镝等几种元素的相对原子质量新值,被国际原子量委员会采用为国际新标准等。这些事例不仅可以提高学生的民族自尊心和自豪感,在激发学生的爱国主义热情同时,也进一步帮助他们明确努力学习、报效祖国的人生目标。当然,还可以结合我国当前的国情和科技发展现状,向同学们介绍目前在自然科学领域我国与发达国家之间的差距,帮助他们认识到肩负的历史责任与使命,鼓励他们为了赶上西方发达国家、实现民族复兴,应该更加努力学习。

结语:

综上所述,在《无机化学》教学过程渗透化学史教育,不仅可以激发学生的学习兴趣,加深学生对所学理论知识的理解和掌握,还可以培养学生的学习能力,有利于把他们培养成有理想的创新人才。同时,将化学史教育与《无机化学》课程有机地结合,还有助于培养学生坚韧的意志品质和爱国主义精神。

参考文献:

[1]焦萍,焦元红.无机化学教学中渗透化学史教育的探讨[J].黄石理工学院学报,2010,26(3):63.

[2]尤启东,于奕峰.制药工程本科专业建设研究[J].化工高等教育,2006,23(1):12215.

[3]王辉.在无机化学课程教学中引入化学史的作用[J].广东化工,2010,37(5):280,282.

[4]李玲,商少明,方云.在无机及分析化学教学中渗透化学史教育[J].江南大学学报(教育科学版),2009,29(3):293.

新形势下化学史教育功能的研究 篇12

关键词:化学史教育,人文素养,科学素养

世纪之交,化学教育面临的任务是为21世纪培养具有创新精神的高素质的化学人才。面对21世纪的期待,人们呼唤全面的化学教育。全面的化学教育“不仅传授化学知识、技术,更训练科学思维和科学方法,培养科学精神和科学品德”(戴安邦语)。在实施全面的化学教育诸多途径中,化学史教育是非常重要而有效的途径。

化学史是从历史的角度考察化学发生、发展的过程及其规律。是人类在长期社会实践中,对大自然中化学知识发展的系统的描述。它是科学史的一个分支,是化学科学与历史科学互相交叉的一门特殊的历史科学。著名化学家傅鹰先生曾经说过:“化学给人以知识,化学史给人以智慧”化学史在化学教学中,从培养学生的科学素养和人文素养两个方面,起到了独特的育人功能。

1化学史教育的由来和发展

在国际上,化学史教育可以追溯到1904年法国科学家朗之万(Plangevin,1872-1946)提倡用历史方法教学。法国于1926年将实验教学法纳入理科教育,由于保守派势力阻挡科学史教育的意见被拒绝,但日本和美国等国家却接受了郎之万的这一先进的教学思想。其后,美国化学会会长史密斯(Smith)、哈佛大学校长康奈特(J. Conant)及著名化学家贾菲,都论述过开设化学史的必要性。日本化学家山岗望(1892-1978)十分重视化学史的教学,他在数十年的化学生涯中,坚持化学、化学史与化学教育相结合的做法,曾受到政府的嘉奖。1960年,美国在26个州的100所高等学校进行科学史(包括化学史在内)教育的试验。我国从20世纪50年代比较重视化学史教育,在各类化学教学大纲中对化学史教育有明确的要求[5]。例如1956年颁发的《中学化学教学大纲》中明确指出,为了培养学生的爱国主义思想,教师应结合具体教材,使学生认识我国历史上劳动人民在化学和化学生产方面的光辉贡献,使学生了解我国化学、化学工业的发展和成就,培养学生对祖国的热爱和确立献身于社会主义建设事业和保卫祖国的志愿。叙述对化学有巨大贡献的化学家如罗蒙诺索夫、门捷列夫、布特列洛夫、居里夫人等的生平和事迹,可以使学生学习这些化学家热爱祖国,热爱人民,为科学事业献身的高贵品质。但是在10年浩劫中,化学史材料成了批判的对象,扣上了“崇洋媚外”和鼓吹“资产阶级天才论”等的政治帽子。改革开放30年来,化学史教育在我国化学教育中重新受到了重视,现行的化学课本注意了化学史教育,在各类化学教材都注意引用或穿插一些化学史料内容。

虽然化学史有其独特的教育功能,而在目前中学化学教学中进行化学史教育的情况并不乐观。一方面由于教材中涉及化学史部分篇幅过少和形式单一,教师在化学史的补充和渗透方面缺乏自觉性;另一方面由于教师往往采用“讲故事戴德育标签”的方法,在功能定位上仅仅着眼于提高学生的学习兴趣,对化学史丰富的教育功能挖掘的不多。还有一点是由于高考制度的影响,教师和学生还是把重点放在知识的掌握上,不愿花费过多的时间和精力在化学史教育和学习上,导致化学史教育仅仅停留于形式。可见在中学化学教育中渗透化学史教育,首先是改变教师的观念,使教师们重新认识到新形势下化学史教育的独特教育功能,这样才能在教学中有实践的可能。

2新形势下进行化学史教育的必要性

我国新一轮基础教育课程改革以提高学生的科学素养为主旨。化学科学素养就是在化学领域里对化学的本质、发展、方法、化学家及其成就在社会发展中的影响等问题的熟悉和感悟,并内化为个人的相对稳定的品格[1]。化学课程通过化学知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等三方面来体现对未来社会公民科学素养的培养。化学史教育正以其丰富的内容为培养和提高学生的科学素养提供了生动有趣、充满哲理的素材,它在激发学生的学习兴趣、加强对化学知识技能的理解、掌握科学方法、开发化学思维、培养科学意识和品质、扩大学生的视野等方面都有着十分重要的意义。因此,化学史教育应该成为化学教学中落实科学素养教育的一条重要途径。《高中化学课程标准》还明确提出[2]:高中化学课程体系要充分体现化学课的人文内涵,发挥化学课程对培养学生人文精神的积极作用。作为培养人文素养的重要课程资源,化学史在化学教学中的价值己引起越来越多的重视。化学史特殊的研究视角决定了把化学史教育融入到化学教学中,有助于全面提高学生的科学素养和人文内涵,正因为如此,在新形势下化学史教育在化学教学中的重要地位日益凸显出来[3]。

3新形势下化学史教育的功能

在新形势下实施化学史教育,必须要充分认识化学史教育的功能,这样才能使其充分发挥它的教育价值,为全面落实和完成化学课程目标服务。

3.1化学史教育与科学素养的培养

目前,人们对科学素养的认识各有不同,却又大同小异。现在,中学教学的目标就是培养学生的科学素养。培养学生的科学素养可以从科学意识、科学精神、科学知识、科学方法与科学行为等角度进行。与以往不同的是,现代化学教学的任务,不仅仅是向学生传授理论知识和实验技能,还要向学生揭示并使其汲取渗透于知识之中的科学思想和科学方法,使他们具有良好的科学素养。从目前中学学科的设置的情况来看,培养中学生科学素质的任务,要由物理、化学、生物等理科教学承担[9]。显然培养中学生的科学素养,已成为中学化学教学中不可推卸的责任,因此成为重要的教学目的之一。而在新形势下,化学史的教育功能是提高科学素质培养的主要手段。

3.1.1 有利于激发学生的学习兴趣

托尔斯泰曾经说过“成功的教学,所需要的并不是强制,而是激发学生的学习兴趣。”激发学生的学习兴趣,调动学生的积极性是提高教育教学质量的关键环节。运用化学史中化学家的故事、生平、铁事等能很好的激发学生的兴趣,创设新异的情景,可以提高教学效果。例如:《苯芳香烃》一节中,苯的结构比较特殊,学生比较难理解,尽管教师想尽办法在黑板画图,类比空间结构仍不能讲得十分透彻。当在课堂中引入1958年凯库勒梦悟出苯环结构的故事,学生很容易归纳出苯分子的结构式、结构简式,分子构型,同时也能明白苯分子中没有交替存在的单、双键的原因。通过这则化学史故事,学生对苯分子结构的理解就不会那么抽象。这比直接从概念、定律出发去学习,当然要生动有趣的多,而且印象也深刻得多[6]。

3.1.2 有助于学生认识和理解化学理论

光记住一些化学概念、化学定律和化学公式,并不表示真正理解了化学。因为科学的主体并不是它获得知识的多少与深度,更重要的在于“探索”。对于化学理论实质的全面理解,包括对化学理论发展的动态性以及对化学理论的相对真理性的认识,换言之,在某一特定时期,某一化学理论具有其存在的意义。这就要求我们在教授化学理论时,要讲明理论的来龙去脉及其存在的价值,使学生能够从发展的高度去把握化学理论。例如讲授电子云一节时,一位教师就把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,直到玻尔运用概率分布解释的电子云图像讲给学生,就会使学生自然认识到,每一种模型的提出,在当时看来尽管都是比较合理,甚至是得到公认的,但是随着科学的不断发展,有一些就需要得到补充和修正,甚至被推翻。

3.1.3 有助于培养学生科学思想和科学精神

求真务实是科学的天职和灵魂。针对学生在化学实验中不能准确记录实验结果的现象教师可以选用这样的化学史实进行教:1828年德国的维勒首先用无机物合成了尿素,使人们一直信仰的“生命力论”受到冲击,在受到导师极力反对的情形下,维勒用亚里士多德的千古名句“吾爱吾师,吾更爱真理”道出了他对真理的挚爱和虔诚,他以大量事实证明了自己理论的真实性,并将“生命力说”扫出了历史舞台。 “学起于思,思源于疑。”认知心理学研究表明,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。作为教师,一般在知识积累上远远超过学生。所以站在学生的角度看,他们会觉得自己匮乏无知,听老师讲课成为自然的观念。这样就限制了他们的眼界,束缚了他们的心智。这时培养学生质疑批判的精神就显得尤其重要了[4]。

3.2化学史与人文素质的培养

人文素养体现了人们处理人与自然、人与社会、人与人之间关系的价值观,近年来国内将科学教育与人文教育相结合的呼声越来越强烈。化学是一门基础自然学科,是人类在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的科学,所以化学也是人类历史文化的一个有机组成部分, 其中蕴含着丰富的人文内涵,化学与整个自然科学一样, 是“科学理性和人文精神的统一”。

3.2.1 有助于促进学生树立辩证唯物主义世界观

化学史是唯物论同唯心论、辩证法同形而上学作斗争的自然科学发展史。通过化学史的教学,使学生看到科学家在进行理论思维时,总是自觉不自觉地受到某种哲学思想的支配,这直接影响到他们的理论和研究成果[8]。例如:在发现元素周期律的征程上,俄国杰出的化学家门捷列夫却能在反经验主义中探索,十分注意唯物主义和辩证法的结合,能够依照元素的实际,确定研究原则牢牢地把握事物的质与量的统一,终于在前人工作的基础上攻占了这个前沿,从而应用思辨思想创造了举世瞩目的成功。通过上述化学发展史中,正反两个方面的经验和教训的比较,使学生不但学到了正确的科学思想,而且还会更加深刻地认识到正确的科学思想对科学发现的重要作用。在化学史中,包含着极其丰富、深刻的唯物主义和辩证法的原理,如质量互变规律、对立统一规律和否定之否定规律等,在教学中教师要有意识地运用辩证唯物主义观点来介绍化学发展中的某段历史,能使学生得到潜移默化地领悟并接受辩证唯物主义观点。

3.2.2 有利于对学生进行爱国主义教育

爱国主义是中华民族的优良传统。几千年来,我国人民的爱国主义精神从来就是推动历史前进的一种巨大力量。它是在中华民族悠久历史文化的基础上产生和发展起来的,反过来又给予中华民族的历史发展以重大的影响。所以,在教学中,坚持把爱国主义的教育内容渗透进去,引导他们把自己的命运同祖国的命运联系起来[10]。例如,讲到酸、碱、盐时,可向学生介绍我国近代化学家侯德榜。青少年时期,他就发奋苦读,国外学成归来,在极其困难的条件下,生产出“红三角”牌纯碱,在国际市场上传为佳话,抗日战争爆发后,日本侵略者妄图侵吞永利公司,侯先生毅然发出“宁举丧,决不受奠仪”的誓言。这样的史实不仅可以激发学生强烈的爱国情和民族自豪感,而且也能激发起学生学习的进取精神[11]。

4结论和反思

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