有效利用化学史故事 培育学生的核心素养

严四清

摘要：化学史是化学教育中的宝藏，在课堂教学中如何有效利用化学史故事为发展学生的核心素养服务，是现阶段的重要课题之一。通过对《原子的构成》一课的解读与剖析，在教学中利用化学史故事组织教学线索与情境，能够在“对话”与“体验”中培育学生的科学精神、人文素养、学会学习与健康人格，从而发展学生的核心素养。

关键词：化学史故事；科学历程；核心素养

中图分类号：G424.25 文献标志码：A 文章编号：1673-9094（2017）04B-0039-03

学生爱听故事，是因为故事能满足他们的兴趣和好奇心，激发探究的欲望。著名作家王开岭先生曾提出，“故事是吸引大众、传递价值理念唯一有效方式”。千百年来，在这奇妙的世界酿出的与化学知识相关的故事，真是浩如烟海。在课堂中利用化学史故事教学是基础教育阶段一直关注的课题，听了杨宝权老师的《原子的构成》一课颇有感触。根据“中国学生发展核心素养”总体规范与目标要求，在化学教学中探索利用化学史故事有效培育学生的核心素养是个很有意义的主题。下面结合《原子的构成》这节课谈谈个人的思考。

一、利用化学史故事培育学生的科学精神

科学精神，具体包括理性思维、批判质疑、勇于探究等基本要点，这三点之间自成体系但又相互关联。例如，理性思维是批判质疑的前提，只有不随从于当下的思维才会有批判质疑的内容；勇于探究是批判质疑的基础，只有潜心探究才会有批判质疑的资格与勇气；当然批判质疑也是理性思维与勇于探究的积极动力。对原子结构的认识过程亦即如此。

通过本节课的学习，学生清晰地了解了科学理论的发展大致经历的过程：客观事实——理论解释——修正完善——再修正。例如，道尔顿基于大量实验研究，结合化学中哲学论对物质的基元的思考，天才般、创造性地提出了猜想：构成物质的基本单位是原子。虽然这一构想不能解释所有的实验现象，但瑕不掩玉，它得到了一致的认可，并将道尔顿的原子论作为圭臬，不可怀疑。这种非理性、随从式思维使科学的发展停滞，直至90年后，汤姆生在实验研究中发现了电子，这一事实的发现不可辩驳地更正了人们对原子的认知，建立了新的原子结构模型——“西瓜”模型。汤姆生的实验发现不仅促使人们改变了对原子的认知，也促进了对原子结构探究实验的快速发展。十余年后紧接着卢瑟福、查德威克、波尔等科学家基于实验事实的进一步研究继续修正着人们对原子结构的认识。

但科学理论的发展永远不是一帆风顺，人们非理性的、顽固的思维是阻止科学进步的最大障碍。且不说阿伏加德罗的分子论被原子论的光辉堙没了近四十年，事实上汤姆生、卢瑟福等也曾面对自己理论被修正都表现了一种顽固的反对，其中卢瑟福和波尔的争论相当激烈。本节课教学中杨老师也将卢瑟福面对实验事实的困惑与顾虑呈现给学生，让学生参与其中，体验着“大胆猜想、小心求证”的探究方式。因此在本节课的教学中，教师通过对化学史故事的精心选择与组织，基本实现了培育学生理性思维、批判质疑、勇于探究等科学精神的目标。

二、利用化学史故事培育学生的人文素养

吴俊明教授认为：一般说来，人文学科核心素养大部分可以归属于人文素养，数理学科核心素养大部分可以归属于科学素养，那么如何在理科教学中培育学生的人文素养？江苏省特级教师李雪林论及物理学史教育时提出：让学生站在历史角度学习物理学家的思辨能力、人文情怀和人文精神。与此相承，笔者认为教学中利用化学史故事就是让学生从中“关切人的生存、发展和幸福” “赞赏化学对社会发展的重大贡献，能运用已有知识和方法综合分析化学过程对自然可能带来的各种影响，并权衡利弊”，从而发展了学生的核心素养。

例如，波义耳发现众多的科學家（包括他自己）用舌头尝药品的酸碱性，以及众多的农民用舌头尝药品的酸碱性，他们因此患各种口腔疾病。有感于此，波义耳决心研究出判断溶液酸碱性的简易方法。学生从这则故事中体会到了化学的社会价值、体会科学家们的人文情怀和人文精神。

本节课杨老师在模块四“捕捉原子”教学中突出了我国科学家对原子的认识历程，学生也参与了其中，体现了“人类命运共同体”意识，同时也是“家国情怀”这一核心素养的体现。

当然我们不能忘记，在科学技术不断发展、造福人类，涌现许多用科学技术服务民族、服务国家、服务人类的楷模的同时，也存在着应用欠当，甚至形成“害人科技”“犯罪科技”危害人类的负面现象。例如，新型合成毒品日渐泛滥，臭名昭著、为数不少的瘦肉精、地沟油、三聚氰胺奶，以及化学试剂的污染等等。曾经引起风波的“我们恨化学”就是这种现象的一种主观、直接的表达。但俗话说，科学本身没有好坏，善恶之争关键在于它们掌握在什么人手里。因此，我们日常的课堂教学应该渗透道德伦理和法纪的教育，筑好一道稳固的“防火墙”。一定要牢记立德树人根本目标，努力培育学生的人文素养。

三、利用化学史故事让学生学会学习

陶行知先生认为：“先生责任不在教，而在教学，教学生学”，其指出了教学的本质是教学生学，让学生学会学习是教学的核心。化学史故事展现的是过去知识的形成过程，对于现在的学生而言，这些知识既是现在学习的内容，也是以后学习的基础。因此，利用化学史故事可以引导学生分析实验的发现、探求知识的形成，做到激发兴趣、信息搜集、分析推理、勤于反思，从而让学生学会学习。

例如，对“原子的构成”的内容，虽然学生在八年级物理（下）有所接触，但大部分学生进入九年级后对其掌握得还不甚清晰，有的学生甚至是一知半解，特别是原子内各种微粒（质量、位置、电量、电性等）的相互关系方面的知识还很散乱，而且质子、中子、电子及其内部关系非常地抽象，学生理解的难度相当大。然而，通过呈现原子构成的发现史故事，让学生的思维插上翅膀，在微观的世界里尽情翱翔，在此过程中学生能清晰感知电子、质子、中子的存在，能准确把握它们的特性和特征，能知晓电子的电性和质量，能推知原子核的电性、质量和体积，能推论原子是由原子核和电子构成的，从而能很好地内化原子构成的知识。

当然，化学史本身就承载着人类智慧、科学思想和方法，在本节课的学习过程中学生可以充分领略科学家认知微观世界的实验、假说、模型等过程和方法，从而内化为自己认知微观世界的能力和方法。同时，课堂教学中展示科学家的探究过程，可以让学生认识到实验是科学研究最重要的工具，应当说每一个对原子结构认识的节点都对应着具有重大历史意义的著名实验，但是要在45分钟的课上全部讲到位显然是不可能的。杨老师有针对性地选取了其中的典型实验——α粒子散射实验作细致阐述，不但向学生说明实验的背景、条件、手段、方法和过程，而且也阐明这个实验的研究处理问题的方法、阐明实验与理论的关系，更是在此基础上强化了原子的微观轮廓。从中表明了实验对于化学学科的重要地位，同时也进一步培育了“化学学科核心素养”中“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”“实验探究与创新意识”等目标要求。

四、利用化学史故事培育学生的健康人格

西方心理学认为：健康人格的主要特点是能保持人格的完整、统一，具有健康人格的人不仅有高尚的理想和追求，而且认知、情感、价值、道德、審美等要素整合良好。学生的核心素养包括：“具有发现、感知、欣赏、评价美的意识和基本能力；具有健康的审美价值取向”（审美情趣），“理解生命意义和人生价值”（珍爱生命），以及健全人格、自我管理等相关目标要求。

在化学学科发展的历史长河中，伟大的科学家无不闪烁人性的光辉，成为青年一代追求的标杆。本节课中教师一方面利用化学史故事设计“大师与学生”之间的对话，每一段对话都聚焦于各历史阶段中的核心问题，这不仅在学习过程中不断得到学生的反应与共鸣，而且拉近了伟大科学家与学生的情感距离，避免了“神坛式”的英雄主义观；另一方面，利用化学史故事为线索将学生的学习与故事的进程交织起来，学生的情感融入了事件发展的进程，学生跟随着事件的发展，体会着化学中的至真、至善、至美。这种浸润式的教育方式，悄无声息地影响着学生的思维方式，改变着学生的观念，从而落实了知识的教育价值，培育了学生的健康人格。

综上所述，利用化学史故事，有效方式之一就是选择化学史故事并以之为线索，创设与整节课的知识内容相结合的背景（或场景），将知识内容镶嵌于背景中，通过创设真实的历史问题情境，使学生置身于其中，通过与前辈科学家的共同探究，深刻理解学习内容的本质和丰富的内涵，了解科学的发展历程，经历科学概念的形成过程，从而加深对科学本质的理解，培育学生的核心素养。

责任编辑：赵赟

Story on Chemistry History and Students Core Accomplishment Cultivation

YAN Si-qing

（Hanjiang District Bureau of Education， Yangzhou 225009， China）

Abstract： Chemistry history is the treasure for chemistry education and the current project is how to use the stories on chemistry history to serve the development of students core accomplishments. Interpretation and analysis of the lecture of Formation of Atom shows that use of chemistry history story can cultivate students scientific spirit， humanistic quality， ability of learning and healthful personality in the process of dialogue and experiencing to eventually develop their core accomplishments.

Key words： story on chemistry history； scientific process； core accomplishment