试论探究教学中化学学史对高中化学学习的功能

吴晓燕

（江苏吴江高级中学，江苏 苏州 215200）

试论探究教学中化学学史对高中化学学习的功能

吴晓燕

（江苏吴江高级中学，江苏 苏州 215200）

根据探究教学的特点从提出问题、寻找证据、形成解释、评价解释等环节，将化学学史融入到高中化学探究教学中，通过化学学史的渗透促进学生探究能力的提高，从而提高学生学习化学的兴趣和教学效率。

高中化学；探究教学；化学学史

教育重演论认为：现代学生的学习过程是对人类文化发展过程的一种认知意义上的重演。因此，在高中化学教学中，将化学学史融入探究教学中是非常有必要的。让学生了解化学学史，了解化学科学探究的方法和过程，这样更有利于提高学生的学习兴趣，提升学生的科学探究能力，深化学生对科学探究本质的认识，从而更好地发挥其教育功能。

一、利用化学学史激发学生学习化学的兴趣，提高教学效率

目前的高中化学教学中，学生对化学学习兴趣不浓，觉得化学学习比较难。我尝试在平时的化学教学中适当引入化学学史，激发学生学习化学的兴趣，让学生既能尝到学习的快乐，又能激发学生对学习的求知和欲望。

例如，在学习苯的结构时，我介绍凯库勒悟出苯分子的环状结构的学史：他当时在比利时的根特大学，长期被苯分子的结构所困惑，昼夜苦思冥想。有一天，他想着想着累极了，就睡着了。在梦中，他突然好像看到了6个碳原子连成一条弯曲的蛇，突然，蛇似乎被激怒了，突然一口咬住了尾巴，呈现蛇形的环。他猛然醒悟，急忙整理苯环结构的假说，终于确定了苯的六元环状结构。

介绍完这段化学学史后，学生兴趣盎然，我乘机让学生思考：德国化学家凯库勒认为“苯分子的结构中，碳碳间以单、双键交替结合成环状”的观点，是否合理呢？于是有学生设计了如下实验方案：（1）试管中加入2mL苯，滴入2mL酸性高锰酸钾溶液，振荡后静置。（2）试管中加入2mL苯，加入2mL溴水，振荡后静置。实验现象：1）高锰酸钾溶液不褪色。2）分层，上层橙红色，下层无色。从实验结果发现凯库勒的观点并不合理。于是我又适时引入以下史料：（1）1935年詹斯用X射线衍射证实苯分子结构是平面正六边形，且所有原子共平面。（2）苯分子中所有的碳碳键的键长（碳原子到碳原子间的距离）相同。层层深入，进而得出苯的真实结构。

通过这样的学史探究，使学生充分感受了蕴藏于这种教学活动中的欢乐与愉悦。同时，在化学家的感召下，唤起了学生体验的欲望和学习的兴趣，一旦学习者注意到一些令他们感兴趣、觉得惊奇的现象时，就开始了探究的过程。

二、利用化学学史引导学生学习前辈科学家研究问题的方法

学生在研究化学学史中的问题时，他们可以参考科学家们探究问题的方法。如科学家们的想法是怎么产生的，他们在遇到问题时会作出怎样的思考，又会提出怎样的质疑，用什么方法、从什么角度去质疑，最终这些疑问又是通过什么样的途径去解决并获得最后的结论，而这些结论又是否还有某些疑问等。

如盖·吕萨克在气体的研究中发现，气体之间总是以简单的整数比进行化合，并提出“同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子”。而根据实验结果，“1体积氮气与1体积氧气生成2体积一氧化氮，而不是1体积”，难道每个一氧化氮原子中只含有半个氮原子和半个氧原子？这与道尔顿提出的原子不可分割的观点简直势不两立，这是怎么一回事呢？意大利化学家阿伏加德罗敏锐地看出了问题的本质，大胆引入“分子”概念，提出“分子学说”。之后康尼查罗又通过大量研究，证明分子学说的合理性和必要性。

从原子论到分子学说的提出，每一步都经过了科学家仔细推敲和质疑，这些都能给学生带来启发。教师上课时如能引入这样的故事，在故事中引发学生的认知冲突，学生在课堂上不再仅仅是“听”，而会有所思、有所想了。

三、利用化学学史引导学生学会寻找解释和评价问题的证据

实验证据是指通过某种操作、活动能够证明某种理论、事物的真实性的有关事实或材料。知识来源于实践，特别是来源于观察和实验。这就要求学生学会在探究活动中去寻找解释和评价问题的证据。

例如，化学家舍勒在一次实验中发现了一种黄绿色的气体，如果把这种气体通入水中，发现水的味道成酸味；如果把这种气体通到蓝色石蕊试纸上，试纸会先变红后褪色。法国化学家贝托雷也在研究这种气体，他发现它的水溶液放在太阳下会“分解”，居然产生了盐酸，放出了氧气。英国化学家戴维也对这种气体产生了兴趣。他用伏打电堆使电流通过这种气体，发现电流也没有办法“分解”它。经过反复实验，戴维确信它是一种单质，并将它命名为“氯”，这就是氯气的发现史。在“氯气”一节的教学中，如果教师仅围绕氯气的物理性质和化学性质进行讲述式教学，而把氯气的发现史滤掉，学生就仅仅记住了一些结论，但是对概念的产生和发展还是不理解，这样的学习会使学生在实验和观察的时候一是不仔细，二是兴趣不高，从而不知道怎样寻找解释和评价问题的证据。

在化学课堂如果我们忽视了这样的化学学史过程，也就忽视了前辈科学家们是怎样寻找科学证据和运用科学证据的研究过程，从而让学生失去了一次科学方法教育的机会。

四、利用化学学史引导学生提炼问题的解释

在化学学习过程中，我们既要掌握现有的知识，也要会把现有的知识在遇到的化学现象时能进行科学合理的解释。在解释的过程中形成自己的见解，在提出见解的同时，学生对知识的理解会更加深刻，这样，对问题的解释也是学生学习提高的一个重要方法和途径。

探究教学需要学生根据证据提炼出对问题的解释，而我们的学生热衷于大量做题，不断地追求类似的计算结果，反复地训练相似的解题方法。这样做的结果就是，学生只知道做题，缺乏对新的知识和新的情景进行解释，从而不能深层次地理解知识。

例如，在讲述勒夏特列原理时，仅仅复述这个原理，然后通过大量的训练来记忆这条原理，这对学生来说非常枯燥乏味，进而失去了学习的兴趣。在实际教学中，教师要将学生从习题中解放出来，让学生去感悟勒夏特列原理，使他们体会到平衡既是一种化学思想，更是一种具有普遍意义的理念。这样，让学生由这个原理发散开去，联想物理中的楞次定律、生物中的蒸腾作用，想到和谐社会的构建，这才是勒夏特列原理最具魅力的地方。

五、利用化学学史引导学生客观评价并修正自己的解释

利用化学学史，可以引导学生认清问题的历史真相，让学生客观评价自己的解释并且对解释进行修正。例如，原子结构模型的发展经历了以下历程：道尔顿的“实心球”模型→汤姆生的“葡萄干面包”模型→卢瑟福的“行星绕太阳”模型→玻尔的量子化轨道模型→电子云模型。当汤姆生提出“葡萄干面包”模型时，道尔顿的学说受到了否定，当卢瑟福提出“行星绕太阳”模型时，汤姆生的学说又受到了否定……

课堂上通过这段化学学史的渗透，让学生穿越时空似的参与化学知识的发展过程，分享科学家们的成功与失败，体验科学发展中的曲折，这样有利于学生学会客观地去评价自己对所学化学知识所作出的解释。

在课堂上，教师可以让学生把自己对化学知识的一些解释公开分享给其他的学生，其他学生对这些解释进行质疑和挑错，然后提出自己的解释。或者让这些解释与教师、教材提供的证据和结论进行对比，检验学生自己的解释是否合理，提出的结论是否正确。这样的学习过程有利于提高学生学习的积极性和主动性，让学生主动去寻找问题的真相，纠正自己的错误，从而提高课堂教学效率和化学学习成绩。

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。”通过化学学史的学习，可以让学生在科学探究的过程中深切感受科学的真谛，提高探究化学的意识与能力。当然，如何将化学史故事巧妙地融入探究教学中，还需我们教师在实践中不断探索。

[1]吴敏，吴俊明.让化学史教学焕发新的生命力[J].化学教育,2006(04).

[2]白建娥，刘聪明.化学史点亮新课程[M].北京:清华大学出版社,2012.

[3]罗星凯，李萍昌.探究:小学科学教学的思想、观点与策略[M].北京:人民教育出版社,2003.

G633.8

A

1008-3561（2015）21-0032-02

吴晓燕（1982－），女，江苏苏州人，中学一级教师，从事中学化学教学与研究。