1、第 1 页 （共 12 页）中学化学教学中的化学史教育上海市莘格高级中学 李建强科学史是科学的产生、形成和发展及其演变规律的反映，是人类认识自然和改造自然的历史，是人类思想宝库中十分宝贵而丰富的精神财富，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。化学史作为科学史的一个分支，与科学史一样，具有丰富的教育内涵。在化学教学中进行化学史教育，是培养学生科学思想、科学观念、科学精神、科学态度，促进掌握科学知识、科学方法、科学技能等科学素养的重要途径。从整体上把握化学史教育的教育内涵，研究它的素质教育功能，研
2、究化学史教育的实施途径，对深入推进素质教育，培养学生的科学素养，全面提高教育教学质量具有十分重要的意义。 一、化学史的教育功能1.有助于了解知识和技能的形成过程 化学学科知识是发展学生科学素养的基础，化学史知识是化学学科知识的重要内容之一。它反映了现代知识经济观的 4 类知识即“知道是什么的知识” 、 “知道为什么的知识” 、 “知道怎样做的知识” 、 “知道是谁的知识” ，是通过教学的知识而形成教学的发展链，引导学生追踪化学发展的科学足迹，拓展视野，在实践和探索中了解知识的形成过程。 如教材上虽然只是简单地介绍了元素周期律理论的内容，其实它的发展过程是经过多个基础工作才形成的。后来元素周期律
3、又经过了不断完善和发展，直到今天，还有许多人在研究周期律，周期表也出现了多种形式。这样将元素周期律的认识从它的产生发展过程去阐述，不仅能使学生了解元素周期律的结论，而且知道它的发展过程，知道它的过去与现状，进而才能考虑如何补充和发展。 2.有助于了解科学探索的过程，接受科学思维方法的熏陶 如在讲授原子论时，可以结合这个理论的确立过程来解释科学抽象的思维方法。道尔顿在1803 年能提出科学的原子论，就是在经过大量实验的基础上，加上科学的想象力和理论思维，有效地运用了科学抽象的思维方法，得出了结论。从这段历史中可以看出，经验主义的研究方法是不适用的，因为教条主义和经验主义只承认表面现象或经验的东西
4、，不相信事物的抽象本质存在，就连当时一些著名的化学家如杜马也否认原子存在的真实性。 因此，进行化学史教育，不仅能使学生经过了解、假设、观察、逻辑推理等一些科学步骤及进行比较、分类、归纳、演绎等科学方法，接受科学方法的熏陶，更能让学生突破这些条条框框的束缚，从科学家的身上学到那种求真务实、脚踏实地的科学态度，体会科学家们的逻辑推理和思维发散的感觉，启发学生敢于思考、善于思考、勇于创新。 3.有助于情感态度和价值观的培养 化学史的教育有助于学生良好的道德情操和价值观的养成，化学史的教育有效融合与化学有关的自然科学以及与人类思想、社会历史有关的多学科的知识，并在培养学生科学素养中的感情态度和价值观方
5、面发挥着独特的作用。 （1）培养学生正确的科学态度 例如在学习“王水”的性质时，可讲述玻尔保护诺贝尔金质奖章的故事。再如学到碳酸钠第 2 页 （共 12 页）时，可了解我国著名化学家侯德榜在极其艰苦的条件下，经过 3 年的努力，发明了“候氏联合制碱法” ，成为广为流传的佳话。这些化学史的介绍可使学生树立为祖国做贡献的雄心壮志，教师应因势利导，将学生的情感向科学家刻苦钻研的精神靠拢。 （2）提升学生的审美能力 化学家不畏困难、前赴后继、勇于为科学献身的精神，能使学生认识到什么是真、善、美，能帮助学生形成正确的审美观念；化学家在发明创造的同时，也创造着美。如凯库勒关于苯分子结构的美妙构思；电镀工业
6、在发展过程中制造出了一件件精美的工艺品，不管是在视觉上还是在美学上都给人带来了全新的感受，这与化学家在创造美的过程中所产生的鉴赏美和创造美的能力是分不开的。 二、化学史教育中培养学生科学素养的策略 1.在教材中寓史于育 化学发展的本身充满了辩证法，化学史贯穿了唯物主义观点，化学家无一例外地受着哲学思想的支配，故化学知识也就充满着辩证唯物主义观点。在教学中，教师要抓住教材内在的辩证唯物主义因素，寓观点于知识之中，寓教育于教学之中。教学中若紧密结合教材内容，把爱国主义和正确的人生观、价值观教育化成春雨滋润学生的心田，就能达到润物细无声的效果。 2.在试验中体验探究 教材中的化学概念、理论、规律都是
7、科学家在实验的基础上，经过科学的概括和思维的升华而得到的。教学中，我们可以充分挖掘条件，把科学家做过的实验引入化学实验课堂，让学生亲临其境，体验和感受科学探索过程，在知识的形成过程中养成科学的态度，获得科学的方法，在实践中逐步形成终身学习的意识和能力。 3.在具体问题中适时进行教育 由于从小受生活和教育的影响，在学习过程中，学生经常会形成一些不良的学习习惯和态度，如实验过程较马虎、观察不细致、推理判断凭感觉、计算数字不准确、遇到困难容易退缩等，甚至不能实事求是地记录所观察到的实验现象。针对这些问题，教师要利用化学史上由于缺乏科学态度造成的失误或给人类带来灾难的案例，帮助学生及时纠正不良的习惯，
8、逐步端正学习态度。 4.在课外活动中拓展视野 可结合课堂教学内容，选择有教育意义的典型题目，课外采取多种多样的形式进行化学史教育。如举行专题讲座“伟大的女科学家居里夫人” ，召开辉煌的中国古代化学专题读书报告会，举办化学研究中的吉尼斯纪录知识竞赛，也可以以化学板报的形式介绍化学家的事迹等。通过活动，可使学生领略到化学发展的大致轮廓，加深和拓展化学学科知识，从中吸取自然科学方法的营养，悟出世界观与科学成就的紧密关系，学生的实践能力也得到了锻炼。三、影响化学史教育教学的因素分析1、化学史教育理论研究的影响 化学史研究中反映科学研究过程的成果较少，主要原因是我国化学史理论研究的数量较少、质量不高、理
9、论深度不够，现阶段我国化学史研究范式基本上属于让学生了解一些有重大意义的化学理论的发现年代及化学家的生平简介，它所蕴涵的丰富而极具教育价值的资源没有被挖掘。正是因为我国化学史理论研究滞后，化学史料中科学家的科学态度、科研方法和创新精神第 3 页 （共 12 页）等化学史重大价值没有被挖掘出来。因此，必须在加大理论研究的同时借鉴国外优秀研究成果，为我所用，提升我国化学史研究的深度和质量。 2、化学史内容教授方法的影响 教师本身没有受到专门的化学史教育和培训，对相关化学史知识了解较少。在课堂教学中，虽有所涉及，但没有给予应有的重视，仅在教学或解题时遇到相关内容才进行简略了解，或根据记忆随口说说，并
10、没有亲自查阅化学史书籍进行考证，没有将化学史实作为一种开发教学内容的素材性资源来合理运用。教师在讲授化学史时，过于重视化学史中成功的事实，过于突出科学家的趣闻轶事，过于强调“巧” ，而不重视“拙” ；教学手段上，大部分教师仍以口头讲述为主，往往不能使学生真正体验到化学的历史发展过程。 如：苯一节的教学，教师一般只给学生讲起凯库勒的蛇头咬住蛇尾的梦，轻轻一带而过，而清华附中阎梦醒老师便结合苯分子发现史设计的课，讲到了当时的工业社会背景及相关的人物，凯库勒假说及逐步修正苯结构式，到价电子论的解释及电子显微镜看到苯分子结构的图片等，对苯的发现及其结构式的确认过程作了全面的讲解分析，还对化学家凯库勒做
11、了恰当的点评。充分发挥了化学史对学生的教育功能，让学生深刻体会科学发现的艰辛而漫长的历程，同时，也提高了学生对自然科学的兴趣，诱发了学生对神奇世界的向往。 3、 教材及教辅资源对化学史料的影响 教材中化学史的内容有如下特点：第一，介绍我国的古代化学成就、化学史实的比例大，呈现的一般形式是陈述事实。第二，对化学家的介绍较多，主要形式是图片、名字、生卒年月或伟大成就。对化学家的研究介绍的节略，让人感受到的只有科学研究的神圣与高深及科学家的非凡的素养、天资和勤奋，往往给人一种科学家就是不食人间烟火、举止滑稽怪异的印象；感受不到科学家“人性”的一面，科学研究似乎是可望而不可即。第三，化学工艺技术及实验
12、的发展介绍只是图片，化学史实或者说重要理论定律的建立或发现过程介绍过于简略，仅仅是简单介绍人在何时做了何事，无法了解隐藏在科学过程中的研究方法和思维方式，化学史的教学功能表现单一，没有发挥化学史引导学生了解、认识科学本质的功能。四、化学史教育的实施（一）关注教材资源现行教材中引入了二十多位科学家、三十多次化学史、科学史的相关资料。主要涉及几部分内容：我国古代的先进化学工艺古代砷、陶瓷的应用、湿法冶金等；近现代我国化学的重大突破超真空扫描隧道显微镜、侯氏制碱法、张青莲等；近代化学中的重大突破金属钾、氯气、苯的发现，原子结构模型的演变、元素周期律的发现、有机化学的发展历史等；化学发展的前沿金属陶瓷
13、、功能高分子等；重要的化工发展合成氨、模拟生物固氮等；科学家、化学家的介绍舍勒、道尔顿、勒夏特列、哈伯、凯库勒等。（二）课程资源的开发 1、研究化学发展历史 要追溯化学发生和发展的历史，可以上溯到远古人类还处于蒙昧时代的用火时期。人类掌第 4 页 （共 12 页）握了用火以后，就掌握了变革物质的强大的自然力量，随之逐步地开始了处于摸索状态的化学实验活动。化学的发展是由生产决定的，它来源于人类认识世界改造世界的要求和积极的活动；同时，化学和化工又是生产力，促进生产的发展，充分体现出科学和生产相互促进、协同发展的演变过程。 （1）化学史上的重大事件与化学科学发展的主要线索 公元前 5前 4 世纪,
14、留基伯和德谟克利特: 给出了原子论的最初说明 公元前 3前 2 世纪:炼金术诞生 1661 年,罗伯特玻义耳:出版 怀疑派的化学家一书,奠定了现代化学的基础 1769 年,拉瓦锡:在化学研究中,养成了定量检测的良好习惯,并将化学研究提高到定量 1800 年,伏打:发明电池,开创了电化学 1808 年,约翰道尔顿:出版了化学哲学新体系,提出原子的思想,并讨论了原子的结合 1828 年,弗里德利奇维勒 :首次在实验室内合成尿素,打破了生命与非生命界的绝对界限 1869 年,门捷列夫:公布了他的 元素周期表 1897 年,约瑟夫约翰汤姆生:发现了电子 1930 年,莱纳斯鲍林:将量子力学引入了化学
15、1995 年,玻色爱因斯坦凝聚态在实验室问世 11（2）化学发展经历的几个主要时期：化学的萌芽时期：从远古到公元前 1500 年，人类学会在熊熊的烈火中由黏土制出陶器、由矿石烧出金属，学会从谷物酿造出酒、给丝麻等织物染上颜色，这些都是在实践经验的直接启发下经过长期摸索而来的最早的化学工艺，但还没有形成化学知识，只是化学的萌芽时期。炼丹和医药化学时期：约从公元前 1500 年到公元 1650 年，化学被炼丹术、炼金术所控制。为求得长生不老的仙丹或象征富贵的黄金，炼丹家和炼金术士们开始了最早的化学实验，而后记载、总结炼丹术的书籍也相继出现。虽然炼丹家、炼金术士们都以失败而告终，但他们在炼制长生不老
16、药的过程中，在探索“点石成金”的方法中实现了物质间用人工方法进行的相互转变，积累了许多物质发生化学变化的条件和现象，为化学的发展积累了丰富的实践经验。当时出现的“化学”一词，其含义便是“炼金术” 。但随着炼丹术、炼金术的衰落，人们更多地看到它荒唐的一面，化学方法转而在医药和冶金方面得到正当发挥，中、外药物学和冶金学的发展为化学成为一门科学准备了丰富的素材。燃素化学时期：这个时期从 1650 年到 1775 年，是近代化学的孕育时期。随着冶金工业和实验室经验的积累，人们总结感性知识，进行化学变化的理论研究，使化学成为自然科学的一个分支。这一阶段开始的标志是英国化学家波义耳为化学元素指明科学的概念
17、。继之，化学又借燃素说从炼金术中解放出来。燃素说认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素，燃烧过程是可燃物中燃素放出的过程，尽管这个理论是错误的，但它把大量的化学事第 5 页 （共 12 页）实统一在一个概念之下，解释了许多化学现象。在燃素说流行的一百多年间，化学家为解释各种现象，做了大量的实验，发现多种气体的存在，积累了更多关于物质转化的新知识。特别是燃素说，认为化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程，化学反应中物质守恒，这些观点奠定了近代化学思维的基础。这一时期，不仅从科学实践上，还从思想上为近代化学的发展做了准备，这一时期成为近代化学的孕育时期。定量化学时期：这个时期从 1775 年到 19
18、00 年，是近代化学发展的时期。1775 年前后，拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说，开创了定量化学时期，使化学沿着正确的轨道发展。19 世纪初，英国化学家道尔顿提出近代原子学说，接着意大利科学家阿伏加德罗提出分子概念。自从用原子-分子论来研究化学，化学才真正被确立为一门科学。这一时期，建立了不少化学基本定律。俄国化学家门捷列夫发现元素周期律，德国化学家李比希和维勒发展了有机结构理论，这些都使化学成为一门系统的科学，也为现代化学的发展奠定了基础。科学相互渗透时期：这个时期基本上从 20 世纪初开始，是现代化学时期。20 世纪初，物理学的长足发展，各种物理测试手段的涌现，促进了溶液理论、物
19、质结构、催化剂等领域的研究，尤其是量子理论的发展，使化学和物理学有了更多共同的语言，解决了化学上许多未决的问题，物理化学、结构化学等理论逐步完善。同时，化学又向生物学和地质学等学科渗透，使过去很难解决的蛋白质、酶等结构问题得到深入的研究，生物化学等得到快速的发展。2、了解化学家的生平及研究成果 在研究化学发展历史的时候，不能忽视化学家对化学发展的影响，任何一位化学家在某个特定时期的研究成果都能够对化学大领域的发展起到促进作用。化学历史的发展方向，在很大程度上取决于训练有素的化学家队伍，取决于他们对学科的领导组织才能以及他们的个人品质。 在化学发展的历史上，有许多化学家做出过不可磨灭的贡献：拉瓦
20、锡推翻燃素说，建立以氧为中心的燃烧理论；道尔顿把古代思辩、模糊的原子假说发展为科学的原子理论，为近代化学的发展奠定了重要的基础；居里夫妇发现放射性新元素钋和镭，开辟了放射化学这一新领域等等。他们在科学研究中勤奋进取、不畏艰险、勇于探索、把严谨的科学态度与大胆创新精神结合起来，无论成功与失败，都值得后人借鉴。我们从化学发展的历史上可以看到，凡是有所作为的科学家都是百折不挠，不辞辛苦，以极大的精力投入到科学实践中，历史证明，只有那些不畏艰险在崎岖道路上攀登的人，才能登上科学的顶峰。 在这个方面，教师可以引导学生进行课后的挖掘，利用课外书、电视、广播等传媒手段和因特网来全面的了解化学家的生平和研究成
21、果，激发他们的学习兴趣，启发他们的科学思想，对学生本人和教学工作者都是大有裨益的。 3、挖掘化学史故事 在教学中，如果把化学发展的主要阶段按年代和理论与实验发展情况进行描述，会使学生甚至教学者本人感到枯燥无味。但是如果把化学中的动人故事系统地串联起来加以讲述，用讲故事的方法谈化学的历史，能够更好的迎合学生的学习心理，符合学生读书的要求。 举一个简单的例子。在我国古代有一些人曾试图利用化学手段炼出可令人长生不死的丹药，兴起过“炼丹术”活动，最后当然失败了，因为目标是不可能实现的。但是这种“误入歧途”第 6 页 （共 12 页）也会得到某些有益的教训或意外的收获，例如“长生仙丹”没能合成，却制造出
22、了许多化学制剂，例如升汞、甘汞、氧化汞、硫化汞、氧化铅、四氧化三铅、三氧化二砷、硫化锡等，其中还有一些在当时是驱病疗疾的良药，大大丰富了医药的宝库，并推动了医药化学的发展7。他们在这项活动中，进行了大量的化学实验。观察到了很多化学变化，又发明了一些化学试验仪器和化学试验的操作方法。这些化学知识和化学制剂后来传到了阿拉伯，又从那里传向了欧洲，终于在 18 世纪被正确地运用，而发展成为近代的化学，特别是他们在付出了很大代价后，发明了火药，这项意外的收获及其以后的发展对人类社会的进步起了难以估量的巨大推动作用。 如果把以上这些内容在课堂上用平铺直述的方法讲出来，不仅学生没有印象还可能无法理解，但是要
23、是把它作为一个研究性课题，在每个相关的重要阶段挖掘出一到两个动人的或为大家熟知的故事，那么这些内容将是非常受学生欢迎的。这个过程中，不仅增加和丰富了师生的知识量，而且对所挖掘的材料加以整合，将是很不错的化学史课程资源。 4、探寻化学史图片 我国化学史专家袁翰青老先生在给化学史图册所写的序言中说“图片是教学与科学史研究的重要工具之一，对于化学史来说，历史上有关的图片所起的直观辅助作用更为重要。它使读者能了解化学发展历史的概况，在教学中有利于增强学生的感性认识，激发学习的兴趣，培养他们科学的思维方法和钻研精神” 。从这段话中可以看出，化学史图片相对于化学史的研究具有重要的参考价值。在现行的人教版高
24、一化学教材最前面有 9 副精选的图片，每张图片都有其丰富的化学史意义8。但是就目前的状况来看，这样的化学史图片在表现形式和具体内容上还是太少，20 世纪 90 年代出版的化学史图册非常全面但是对于教学过程又显得太为专业和繁杂。所以应当采用师生互动的形式，探寻适合教学的化学史图片，遵循尊重史实、精选图片、以图为主、图文并茂的原则，就能够通过图片反映化学发展的历史进程，能形象地再现化学家的创造活动，能客观地记录化学的科学传统精神，从而对化学教育、科学教育产生良好的辅助作用。在积累沉淀的基础上，针对教学需求，进一步整理成册，结合学校、学生实际，可开发为校本课程。5、筛选古代文献资料中的化学部分 研究
25、中国古代化学史主要得依靠对古代历史文献典籍的研读、考证和诠释，并根据现代科学知识对其记载进行分析，给予阐明，辨析真伪(可信程度 )9，那么研究者就必须对古代流传下来的浩如烟海的典籍，例如经史子集等各类著作有个大致的了解。以此为基础，也应大致有个线索，知道到哪些类别的书中来寻找中国古代化学史料。因为在中国古代没有化学这个学科，当然也就不可能有化学史和化学工艺方面的专门著作(中国古代有天文、算学、农学、医学、医药方面的专门著作)。而化学工艺的范围又非常广阔，有关资料极其分散，可以说经史子集中都有关于化学或有关其工艺的史料，但又往往是孤言片语，极为简略隐约地透露了一些信息，需要学习者善于捕捉。 比如
26、考工记 、 天工开物 、 齐民要术 、 神农本草经 、 本草纲目 、 太平御览 、古今图书集成 、 梦溪笔谈 、 山海经等书，其涉及的化学知识内容就需要进行筛选才能发掘出来，而筛选的过程也就是一个学习和整理的过程。古代文献资料中涉及的化学知识，不仅是前人对一类知识的总结，也是古代劳动人民智慧的结晶，利用好这些资源不仅可以丰富教第 7 页 （共 12 页）学内容、发掘课程资源，更重要的是对优秀历史文化的升华。通过这样的方式，可以增强学生的爱国主义情感，使他们进一步理解我国光辉灿烂的优秀历史文化。 6、分析古代科学技术成果中化学的作用 中国是世界上具有发达文明最早的国家之一，由于各个民族的祖先世世
27、代代辛勤劳动、艰苦奋斗，共同努力创造了灿烂的古代科学文化，为全人类的文明与进步，做出了巨大的贡献。他们在化学领域中也曾有过广泛的开拓，做出了不少意义重大的创造发明。中国古代先民通过观察、生活体验和生产劳作，逐步接触到各种化学变化(自然发生的及人为的) ，并慢慢学会利用这种现象，依靠这种力量来创造新事物，改善并丰富了自己的物质生活条件，而且在此过程中也加深了对化学现象的理解，得到了早期的化学知识。在中华民族 5 000 多年的文明史中，他们在化学世界中究竟涉猎哪些领域？通过化学手段取得了哪些物质成果？又在化学概念上(包括古代物质观)做过什么探讨？有过哪些思考和设想？对他们的这些活动我们又应如何加
28、以评价？结合中国社会发展的特色又可采取哪些有效的研究方法？就构成了中国古代化学史研究诸多方面的课题。在这些研究中，分析和回答以上问题的过程，就是一个深刻学习的过程，引导学生在某一个方面深入下去，最后再由教师综合整理，对于化学史课程资源的开发将是一项非常有意义的工作。（三）实施途径1、设计探究活动 新课程理念倡导探究性学习，主张学生通过探究活动主动地学习科学方法，获取科学知识。分析某些教材中的探究活动会发现，虽然探究活动注重学生的自主性，但探究模式本身却是直截了当地灌给学生的。教材中缺乏关于探究本身的认识与反思。对于探究活动，教材只作操作上的规划，而没有加强理论的引导。这样的编排可能导致为探究而
29、探究的局面。而遵循教材中的固定模式反复演练，可能将灵活的探究变成“提出问题、做出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达与交流”的新八股。 教师在教学中如能将科学家的探索过程作为学习探究的范例，则可能弥补这一不足。例如在原电池教学中补充电池发现的历史，精选一些史料，对照科学家对这些问题的分析和解决办法设计问题，从 18 世纪末期意大利生物学家伽伐尼著名的青蛙实验入手，电流是怎么产生的？如何验证这一结论？从伏打电堆到 1836 年的丹尼尔电池，从 1866 年勒克朗谢发明锌锰电池，到盖斯南将淀粉加入氯化铵中制成糊状电解质和其后加入 HgCl2 作为缓蚀剂，最后发展到现在的无汞碱性锌锰电池，在整个
30、过程结合一些实验如电池的解剖等，从科学知识、科学方法、科学与社会的关系等多个角度提出问题。结合伽伐尼严谨的治学态度（从发现到发表经历了十几年的反复研究）和伏打对他人研究成果的尊重，这种综合性的探究活动往往更有趣味、更有深度、更有实效。 化学史料中有许多探究的生动事例，教师在选择史料时应做到去粗存精、削枝强干，在尊重史料的基础上让史料为教学所用，改变局限于讲故事的做法。 2、优化教学设计 教材中知识往往是按照其逻辑顺序呈现的，教师作为课程的二次开发者，需在认真研究学生和教学内容的基础上，力求教学设计的优化。化学史在优化教学设计中有其独特的价值。 在课的导入环节可运用化学史，例如在“卤族元素”一节
31、的教学可从展示卤素单质被发现第 8 页 （共 12 页）的史料出发，为什么是由先到后是氯、碘、溴、氟？在学生充分讨论后，学生的兴趣和思维被调动时引入课题，是不是比通常由结构特征导入更好？ 在一节课的中间，也可结合教学内容以故事、阅读、图片、讨论等多种形式穿插一些化学史内容。如在阿伏加德罗定律中穿插介绍盖吕萨克与洪堡的著名实验，结合道尔顿与阿伏加德罗等人的争论，让学生在观念的冲突中形成观念。在镁的教学中，介绍我国是镁产量最大的国家，但高端镁产品依赖进口的现状，让学生既产生自豪感，又产生使命感。在水泥的教学中从古今中外建筑用胶粘剂到海洋中灯塔的建造难题，结合科学家的探索历程和今天普遍的水泥垃圾问题
32、、水泥厂污染问题，让学生理解化学与社会的相互影响。 有些内容甚至可以完全基于化学史来设计，如原子结构，从古希腊德谟克利特等人的哲学思辨到道尔顿假说，再到汤姆生、卢瑟福、莫斯莱、玻尔等人。结合这些著名科学家的观点，学生完成了一次与众多大师对话的历程，这不比仅仅“知道”了这一事实更有价值吗？ 3、开展课外活动 一种做法是可以将一些史料以阅读材料的形式留给学生课外阅读，这些材料可以是纯文字的，也可以是图文并茂的，既可以是中文的，也可以是英文的，既可以是博学生一笑的趣味性材料，也可以是引起学生深思的哲理性材料。计算机及网络在中学的逐步普及极大地丰富了教育资源和教育手段，教师可以通过网络、书籍等多种渠道
33、收集材料，整理后通过个人主页、讨论版、共享、信箱等多种形式发布，教师也可以向学生推荐一些书籍或网站。 在研究性学习活动中也可以渗透化学史内容。例如元素周期律的发现历史，书后阅读材料只是做了简单介绍，对科学家的工作过程及方法没有介绍，且史实上有值得商榷之处。让学生分组以课题研究的形式查阅资料、进行交流，不是一次很好的科学方法实践吗？不仅是对史实的考证，许多内容都可以有类似的处理方法，如我国与世界的钢铁产量与结构比较问题，学生自己绘制图表进行比较，做出分析，得出结论，在训练科学方法的同时人文素养也能得到发展。 开设“化学史”选修课也是一种可行的探索，但笔者认为开设“科学史”的意义可能更大，因为这还
34、有助于弥补分科教育的不足，突破不同学科间的“壁垒” 。科学的本质是无法按学科来分解的，如果我们以主要的科学观念组织各种史料，将有助于学生真正理解科学。 新课标中明确提出化学课程的目标是提高学生的科学素养，并从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度构建中学化学课程目标体系2 。这对改变目前过于重视知识传授的现状是有积极意义的。对中学化学教师而言，如果能认真研究化学史乃至科学史，挖掘其教育功能，探索其实施途径，无疑将有助于课改目标的达成。（四）国外实施科学史（含化学史）教育的方法介绍1、化学史教育的新方法IHV 是 Interactive Historical Vignettes 的缩写
35、，其中文意思是互动历史小品。它是由美国的Wandersee 等人开发的把科学史融合到科学课程中的一种教学技术。这种教学技术就是把与教学主题有关的化学史改编为一系列生动活泼的、仔细设计的、简短的（大约 15 分钟）戏剧小品，每周一次，每次都把课程中要学习的化学概念进行精心编制，并把注意力集中到化学本质的一个重要方面上，从而达到把化学史融入现有的化学课程中的目的。 制作和使用 IHV 的基本过程第 9 页 （共 12 页）可能要考虑和强调的科学本质属性如下 经验论 决定论 对解决问题的信念 简洁性 排除可能的原因 怀疑论 准确 尊重科学已经知道的东西 尊重理论的力量 愿意改变个人的意见 第 10
36、页 （共 12 页）忠实于证据 优先选择对自然事件的科学解释 渴求知识 暂缓判断 责任意识 梳理区分基本概念的能力 重视量化和测量 正确评价概率和统计结果 懂得所有的知识都有其局限性 对人类状况的同情 实施 IHV 教学要注意的几个问题 （1）表演所需时间不宜过长。表演一个化学史小品加上讨论时间应控制在 15 分钟以内，以免占用太多的时间而影响课堂教学进度。 （2）化学史小品的主题应紧扣教学内容。这样才能使学生在欣赏小品的过程中既激发学习的兴趣又学到了有关的知识，懂得了知识探究方法，体验到知识的探究过程，促进学生对有关知识有更深的理解。 （3）要注意教师与学生、学生与学生之间的互动。要尽量让学
37、生表演，表演中和表演后教师可提出适当问题作短暂讨论，做到看、听、思、论相结合，充分调动学生的参与意识。 （4）要注意调动学生自编自演 IHV 的积极性。教师可根据教学主题，提供合适的化学史故事和有关资料，让学生自编自演 IHV，丰富学生的化学课外活动。2、HPS 教育对中学化学史教育的启示HPS 教育是西方一些理科教育专家倡导一种新的理科教育的教学模式，这种模式要求把科学史、科学哲学和科学社会学（History,Philosophy and Sociology of Science，缩写为HPS）的有关内容融入中小学理科课程，以期促进学生对科学本质的理解，培养他们的科学精神和创造力，这就是所谓
38、的 HPS 教育。hps 教学模式是由孟克和奥斯本所提出的，这一教学模式实施的基本前提是：所学的课题必须是科学史上某一科学家曾经研究的自然现象。这一模式的教学程序包括 6 个环节：演示现象；引出观念；学习历史；设计实验；呈示科学观念和实验检验；总结与评价。理科课程中有了 HPS 的内容可以使学生更好地把握科学本质，使学生懂得科学究竟是什么、科学知识是怎样产生的、科学在社会发展和进步中的作用、科学和科学方法的优点与局限性等等。HPS 教育可以提高学生对化学知识的理解。将 HPS 教育应用到化学教学中必然涉及到化学的基本概念、基本原理，但是 HPS 教育的优势不在于传授给学生化学知识，而在于传授给
39、学生化学知识（化学概念，各种假设和理论等）的来龙去脉。皮亚杰认为：儿童对科学的认识过程会重述科学知识发展过程的默写特征。3学生在学习化学时会出现与化学史上科学家当时认为是真理的观点一致的现象，让学生知道化学知识的演变，能够提高学生对化学知识的理解，因此进行 HPS 化学教学是一个非常有效的方法。 HPS 教育有利于科学的化学方法的培养和化学思想的熏陶。化学史展示了化学思想和理论第 11 页 （共 12 页）体系的产生及演变过程，呈现给我们的是一幅辉煌的、静态的化学科学的画卷，因此学生学到的不仅是各种化学结论，还有这些结论产生的背景和条件，让学生受到化学思想的熏陶。化学的发展都是伴随着科学研究方
40、法的进步，因此在讲述化学思想和理论的演变及进步的时候，就会向学生展示科学的方法，从而培养学生科学的方法。 HPS 教育可以在人文的背景下构建化学教学。HPS 化学教育是从科学史、科学哲学、科学社会学的角度讲述化学学科知识，为自然学科增加了人文气息，学生不仅学到化学知识，更重要的是感受到科学知识背后永恒的人文精神和科学素养，实现人文教育与科技教育的统一，达到人文教育与科技教育的平衡。 五、对化学史教育积极作用发挥当前最值得努力的内容 1、注重对化学发展历史本身的理解 对化学史理解包括内史、外史以及人物史 3 个维度：（1）内史关注化学学科概念、理论、技术等的发展。在此基础上，厘清化学成果产生的时
41、序，梳理各个成果间的联系，勾勒出学科本身发展的线索。 （2）外史关注化学与社会的关系。它是把化学发展放在相应的社会文化环境中考察，倾向于社会科学的视角，力图在社会文化的复杂层面揭示化学发展的动力和原因，考察影响化学发展的各种社会文化因素，也会讨论化学发展对社会产生的影响和后果。外史研究可以提升公众对科技发展的关注，有助于公众理解科技的社会功能和影响，也有助于政府制定促进科技发展的政策。 （3）人物史关注化学家和发明家的个人成长背景以及特质。历史上著名化学家们做出的贡献能够说明生命的具体存在和科学的人文属性，科学家和发明家的传记不仅涉及科学知识本身，还展现了他们独特的人生道路和人格风采。内史、外
42、史和人物史 3 个维度的划分是相对的，任何有学术意义的研究都是从问题出发的探索而非从已有知识框架出发的学习。内史梳理人类探索自然之谜的过程，外史剖析影响科学发展的社会文化因素，人物史洞察和解读科学家的人生道路，这构成了科学史研究有指导意义的三维坐标。近年的化学史有关科学家介绍中出现了一些将化学学科知识、化学家的活动与社会之间的作用等融合的良好趋势。2、对化学史转化为课堂教学活动的过程研究 我国的科学史教育素来有进行爱国主义教育的传统，新的化学课程标准中将学生的情感态度价值观养成作为教育目标后，越来越多的化学教师将化学史作为培养学生爱国主义、弘扬科学精神的教材使用而忽视了化学史在教学过程中的首要
43、作用是对学生认知功能的养成。国外研究者更强调化学史教学对学生化学观念、化学过程以及化学知识形成背景的理解方面的作用，而对科学史用于说明某一民族特征或突出贡献等内容持谨慎态度15；各国的科学文本中较为重视的科学本质内容也强调科学作为人类共同事业的属性、科学史能够说明历史上的科学家从事科学事业过程面临的种种困难以及克服前辈的观点做出的种种努力、各个民族都对科学的发展做出重要贡献等。所以化学史教学的研究更多应该侧重于利用化学史的发展过程说明知识、概念、定律等的形成以便于学生理解，同时也能够对什么是科学以及科学发现的本质有深刻的认识。这样化学史教学研究的方向应该是如何通过对化学发展过程、教育学、认知心
44、理学等理论认识的基础上形成适合的教学设计或课程开发。这一工作应该说目前为数较少；除此之外，一些国家对理科教师的职前和在职培训中明确提出科学史以及科学哲学方面的要求，这将成为化学史在中学化学教育中研究的一个可能方向。 第 12 页 （共 12 页）主要参考文献：1 刘前树等 化学史教育的实践与思考 化学教育 2007 年第 1 期2 黄赛峰化学史教育在学生综合素质培养运用中的策略探析 中小学教育 2012 年第 13 期3 张宏 如何将化学史知识渗透到化学教学中 现代教育教学探索杂志 2012 年第 3 期4 孟献华 李广洲 国内化学史教育研究述评 化学教育 2011 年第 7 期5 江玉安 化学史上的重大事件与化学科学发展的主要线索 化学教育 2009 年第 7 期6 张力军 近十年中学化学史教育的研究 教学与管理( 理论版) 2006 年第 9 期7 郭瑞斌等 化学史课程资源的开发特点及途径 化学教育 2007 年第 3 期
