“通古者可知今”

张厚峰 黄彩芳

在实际教学过程中，笔者通过穿插化学史，改变以往课程过于注重传授知识的倾向，让学生获得知识和技能的同时形成正确的价值观，激发学生学习兴趣，产生了较好的教学效果。

一、以“化学史”促学生探究能力的提高

我国著名的化学家傅鹰曾经说过：“化学可以给人知识，化学史可以给人智慧。”化学史穿插在化学教学中，学生首先学到的是化学基础知识，其次学到的是研究化学的科学方法。重复化学家曾经经历过的、成功的研究过程和所采取的科学方法易使学生产生亲临其境的感觉，学生可以分析和比较各种方法的优劣，寻求问题的方法和规律，在前人走过的曲折道路中寻找借鉴，尽可能在以后的学习和工作中减少或避免前人所走的弯路。例如，在上芳香族化合物——《苯》时，我的教学设计如下。

【案例1】苯的结构的发现

提出问题（再现历史情境）：19世纪主要能源是煤炭，炼焦产生的煤气是用桶来储存运输的，用过后桶里总有难以处理的油状液体，常常作为垃圾被遗弃。这种液体引起了英国科学家法拉第的浓厚兴趣。他花了五年时间分析并提纯了这种液体，从中得到“氢的重碳化物”——苯。法拉第分析并确定了苯的组成：苯分子的碳氢原子个数比为1∶1，含碳的质量分数较高，达到92.3%，跟乙炔相等，这是他没有预料到的。通过实验测定苯的化学式为C6H6，而一直长时间困扰着化学家们的是苯的结构式。（让学生体会科学家的困惑）

提出假设：按照学习烷烃、烯烃和炔烃的经验，你能通过苯的分子式C6H6提出对苯分子的可能结构吗？（学生写出形式多样的结构式）

CH≡C-CH2-CH2-C≡CH

CH3-C≡C-C≡C-CH3

CH2=CH-CH=CH-C≡CH

CH2=C=C=CH-CH=CH2

CH2=C=CH-CH=C=CH2

……

结合化学史：为了攻破苯分子结构这道难题，科学史上涌现出许多伟大的科学家，德国科学家凯库勒就是其中一位。他从梦中得到启发，成功地提出重要的苯结构学说。

提出问题：苯分子里碳与碳之间的共价键是不是单双键交替的环状结构呢？

展开讨论、设计实验，通过实验验证。（根据C—C、C=C的化学性质，利用实验现象判断它们的存在）

实验①：观察苯与溴水、酸性KMnO4反应的现象。（溶液没有发生褪色现象）

实验②：苯与液溴在铁粉催化下可以发生反应，生成溴苯。通过学生亲手做实验发现此反应较易进行。同时指出邻二甲苯无同分异构体。（苯易取代）

实验③：查阅资料，苯在高温、高压下才有可能与氢气发生加成反应。（苯难加成）

结论：苯分子结构中，既没有C—C也没有C=C，而是介于C—C和C=C之间一种特殊的键。

评价：现代的核磁共振方法可以准确地测定苯环的结构式，苯环上的6个碳原子形成的是闭合的大π键，与一般的双键、单键不一样，苯环上的6个碳碳键是完全一样的。但人们为了纪念这凯库勒，将凯库勒式一直沿用至今。

二、以“化学史”促学生实验能力的提高

化学实验是一种探究性活动，可以有效地完成中学化学教学目标，培养学生的科学素养，有着重要的、无法取代的地位和作用。实验要遵循实事求是原则，必须客观地对实验结果和现象进行观察和理解，培养学生的辩证唯物主义，切忌主观主义。

燃烧是自然界发生的最重要的现象之一，18世纪的“燃素说”几乎解答了当时生产实际和化学实验中所提出的全部理论问题。“燃素说”：燃素在燃烧过程中从可燃物中飞散出来，生成物的质量就会减少。瑞典的舍勒在做磷在空气中的燃烧实验时，发现磷在密闭容器里燃烧，容器内的空气减少了1/5。当时，舍勒如果能动举手之劳用天平称量生成物的质量，就会发现容器内空气减少的质量与生成的固体增加的质量相等。而“燃素说”就不能解释磷燃烧后增重的事实。

【案例2】：溴碘的提取

溴的发现在化学史上是最具教育和启迪意义的事件。首先发现溴的是法国化学家巴拉尔，而早在巴拉尔之前，德国有机化学大师李比希就获制盐厂的邀请分析一瓶红棕色海草溶液的成分，想了解它的商业价值。李比希对这普通的溶液做了分析，他把氯气通入到溶液中，蒸馏后收集得到一种黄色的液体，他轻率地断定这是氯与碘生成的化合物氯化碘，殊不知这瓶黄色液体就是未知元素——大名鼎鼎的“溴”。两年后，李比希听到巴拉尔发现溴的消息，才意识到自己犯了一个大错误。为了警戒自己、告诫别人，他把贴有“氯化碘”标签的瓶子保存在药品柜，放在实验室最显眼的地方，并贴上“错误之柜”警句标签，作为研究中永远的教训。

实验的魅力在于不确定性，既会产生正常的、预料之中的结果，也会出现无法预料、反常的现象。将事物不同层面的内容贯穿起来进行交流讨论，才能得出较为正确的结论，而善于观察、思考且富有创新的研究者则能从那些细微的变化或反常的现象中捕捉疑点，激发新的探究活动，从而有所发现。

三、以“化学史”促学生质疑能力的提高

“学起于思，思源于疑。”一切思维活动都是从问题开始的。对学生提出问题能力的培养，一方面要创设学习情境激发学生提出问题，培养学生的质疑精神，对已知的认识善于提出“为什么”。因而教学中必须重视培养学生提出和明确问题的能力。通过对化学史的学习，可以在前人走过的曲折道路中寻找借鉴，培养学生科学的“质疑”精神。例如，化学的奠基者波义耳，总结了自己多年的实验和研究成果，出版了向传统化学观念挑战的名著《怀疑的化学家》，对当时流行的物质观作了大胆的怀疑，把化学不断推向前，使化学走上科学道路，成为一门独立的学科；如果没有对研究中的异常现象产生质疑和兴趣，雷利、巴拉尔就不可能发现氢、溴元素；由于一时的疏忽，维勒、李比希与“溴”、“钒”失之交臂，遗憾终生；法国化学家拉瓦锡，以敏锐的洞察力，在总结他人的成功与失败的经验中，仔细地重复许多实验，并首先以质量不灭的观点进行了定量实验，从而推翻了“燃素说”，引起化学史上著名的化学革命。这些生动的故事，不仅可使学生认识到质疑精神在科学发展、创造中的重要性，自觉养成科学的质疑精神，同时为指导学生如何质疑提供了认识论。

总之，教师在化学教学中恰当运用化学史，可以使教学不只局限于现有的知识结论，还可以追溯到它的来源和历史演变过程；不只局限于知识本身，还可以展示其中的科学思想、方法论，点燃学生学习化学的兴趣。这样，也有助于学生形成正确的情感与价值观，全面提高学生的科学素养。

参考文献

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[2]秦婷.基于化学史教育的高中校本课程开发[D].成都：四川师范大学，2006.

[3]李凤燕.化学史教育的理论和实践研究[D].重庆：西南师范大学，2005.

[4]庞正龙.化学教育中渗透化学史教育的研究[D].武汉：华中师范大学，2005.