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开发利用化学史素材培养初中学生的科学素养
【摘 要】全面提高学生的科学修养,是新课程改革的核心目标之一.化学史是从历史的角度,对化学科学的孕育、产生和发展的动态论述.在化学教学中,结合化学知识进行化学史教育,有助于学生更进一步地理解化学概念、原理和理论的本质、掌握化学发展规律、启迪科学思维、训练科学方法、提高学生的科学素养、培养科学态度和创新精神具有重要作用.本文就化学史的教育价值,以及在初中化学教学中,如何开发利用化学史素材,培养学生的科学素养,进行了一些粗浅的阐释.
【关键词】化学史；素材；初中学生；科学素养
化学史是人类在长期的社会实践活动中对自然的化学知识系统的、历史的描述.它不仅记录和阐述了化学学科产生、形成、发展和演变的发展历程、重要事件,而且揭示了化学家们探索未知的科学思想、科学方法和科学态度.义务教育化学课程标准要求,化学教育“不仅要引导学生更全面地认识物质世界的变化规律,而且更要有助于学生更好的适应现代社会生活,提高学生的科学素养”.著名化学家傅鹰先生曾说：“化学给人以知识,化学史给人以智慧”,化学史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.在化学教学中结合化学史素材,有助于激发学生的学习兴趣,体验化学史上科学家的探索过程,扩大学生的视野；有助于学生更进一步地理解化学概念、原理和理论的本质；有助于学生理解化学研究的过程和方法,培养学生的探究能力；有助于养成良好的学习态度,培养学生的科学意识和品质等,对提高学生的科学素养,培养创新精神具有重要作用.
一、化学史教育有助于激发学生的学习兴趣
学习兴趣是学生认识世界、渴望获取科学文化知识和不断追求真理的一种认识倾向,它对学生的学习活动起到直接的推动作用.夸美纽斯说：“求知和求学的应该采取一切可能的方法在孩子们的身上激发出来.”科学素养大致包括科学知识、科学方法、科学精神、科学态度与情感等方面,教学中充分利用化学史丰富的内涵,通过生动有趣的故事来描绘化学家们的科学探究过程、所采用的研究方法以及他们勇于探索、大胆创新、坚持实践等科学精神,既是唤起学生探求兴趣的好素材,也是培养学生的科学素养的好途径.例如,在讲授酸碱指示剂时,有意识渗透波义尔是第一个把植物浸取液做酸碱指示剂的化学家,指示剂的发现缘起于别人赠与波义尔的紫罗兰不小心被盐酸飞沫沾上而变色,尊重事实、深思善虑的波义尔为了寻求科学真理,进一步研究了有关鉴别酸、碱溶液的方法.科学研究往往有这样一类现象,由一种事物或理论的发现,而引起了对其他事物或理论的发现.用一种具体生动的科学发现的历史参与感去感染学生,让学生把自己摆在化学发展的过程中,获得一种对化学知识的亲切感,不但有利于激发他们学习化学学科的兴趣,探求化学奥秘的热情.不但有利于激发学生学习化学兴趣,而且,无形中也对学生进行自然科学方法论的教育,培养了学生善于观察、勤于思考的习惯和严谨求实的科学态度.
二、化学史教育有助于学生理解和掌握化学知识
在化学教学实践中,往往会发现许多学生在学习掌握化学知识时,总是停留在被动、机械地记忆和重复练习各种元素符号、物质的名称、化学反应方程式等,但实际学习效果并不理想.如果在化学教学中,根据所学内容,穿插一些短小的历史故事,介绍一些知识起源、发生、发展和动态演变的历史过程,展现化学家对化学知识的认知和探索过程,使化学以生动的面孔出现在课堂上,变抽象难懂的知识为具体的、易理解的知识,展现在学生面前的就不再是枯燥无味的化学世界,而是极具魅力的物质结构、元素符号、化学方程式,使获得知识的过程充满了趣味,常常有助于帮助学生理解化学知识的背景,感悟化学与人类生活的联系,强化记忆的效果,加深对化学知识的理解,起到事半功倍的效果.
三、利用化学史渗透历史唯物主义和辨证唯物主义教育
化学发展过程充满着丰富的唯物主义和辩证法思想,在化学教学中,渗透化学史中丰富的辩证素材,结合自然科学知识进行历史唯物主义和辩证唯物主义观点教育教育,一方面可以用辩证唯物主义思想,帮助学生理解和掌握化学知识.另一方面,许多物质和物质变化的化学知识,都充分反映了辩证唯物主义的基本规律,可以用于指导学生的化学学习及其他各科的学习,提高分析问题、解决问题的能力,并使学生逐步确立辩证唯物主义的科学的世界观.例如,我们在化学中所研究的和日常生活中所看到的都是物质变化的现象,这些客观存在的物质按一定的规律在不断地运动着,而化学正是研究物质的组成、结构、变化及合成的一门基础的自然科学,质量守恒定律、元素及其化合物的性质的教学都使学生深刻地认识了这一点,通过分子、原子、原子结构的教学,使学生认识到自然界还有很多物质没有被发现和利用,随着生产力的发展和科学技术的进步,人类一定能逐步探明；客观世界的物质是按一定的规律变化的.例如,物质质量是守恒的,让学生感性地认识到物质是不依赖于人的意志而客观存在的.在做水电解实验时,“通电”是水分解的外部条件,说明内因是变化的依据,外因是变化的条件,外因要通过内因起作用；在学习“氧化-还原反应”时,指出一种物质被氧化的同时必然有物质被还原,氧化反应和还原反应一定同时发生,它们对立统一于同一个反应中,说明事物总是的相辅相成,相互依存的.
四、利用化学史渗透科学态度、科学方法和科学精神教育
新课标要求学习者通过探究去获取知识,不仅知道最终的结果和结论,而且要让学习者经历科学家研究科学的过程,了解科学知识形成的历史,从而真正理解科学知识,这正是提高科学修养、理解科学本质的重要过程.化学史本质上是一部化学研究方法、化学智慧的历史,蕴藏着科学思想,科学精神,科学态度和科学观念.结合化学史进行化学教学,不仅要使学生知道是什么知识,还要知道为什么被提出来、又是如何解决的.在教学过程中结合化学史展现化学家探索知识的过程,展现重要概念和规律是如何发展和完善起来的,即它们是怎样从事实或实验中总结出来的,又是怎样为更新的事实或实验所补充和修正的.这样,学生不仅可以学到作为认识活动结果的知识,而且可以学到反映在认识活动过程中的研究方法,从而启迪和引导学生形成科学的情感态度和价值观.比如,人们对原子结构认识的探索过程,从汤姆生到卢瑟福到玻尔,后来者怎样一次又一次地将原子结构理论推向前进.让学生跟随化学家的研究历程：提出问题、假设和猜想,设计适当的实验验证猜想,处理分析实验事实,运用一系列的逻辑方法进行科学抽象,猜想、假设可能是错误的,这就需要进行反思和评价,进行修正,直到得到规律性的知识,再用实验检验认识成果,经过这样的方式,学生模拟体验了科学研究的过程,不仅使学生获得科学思想和科学方法的熏陶和培育,培养提高了科学
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研究的能力,而且也培养学生勇敢面对困难、克服困难,勇于创新的科学精神.
总之,化学史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地,也是科学教育的重要资源.重视科学史教育,把科学的思想观、典型事例、演变发展过程融入科学课程和科学教学之中,已成为当代科学教育发展的一大特点.在化学教学中,根据具体情况适当渗透化学史教育,有效地发挥化学史的教育功能,对提高教学效果,帮助学生形成科学素养大有裨益.
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年04期
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