化学史教育在高中化学学科核心素养培养中的运用

摘 要：化学学科发展的历史，是一部人类逐步深入认识物质组成、结构、变化的历史，也是一部合成、创造更多新物质，推动社会发展和促进人类文明进步的历史。化学史包涵了很多科学家的研究故事，也有着深刻生动有趣的教育意义，更有着充满哲理的教学素材。化学史教育有利于激发学习兴趣、建构化学思想、拓展化学思维、培养科学意识和品质、拓展学生的视野。因此化学教学中落实化学学科素养的培养需要依托化学史教学，化学史教育是落实核心素养的切合点。

关键词：化学史教育；化学学科核心素养；培养；运用

高中化学核心素养是学生通过接受高中化学课程的学习，在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面发展过程中形成和发展具有化学学科特质的关键能力与品格。关键能力与品格包括：化学学科素养、化学信息素养、化学能力、合作能力和语言素养、化学思维素养；跨学科综合创新素养；正确的情感、态度和价值观等。化学史教育有利于激发学习兴趣、建构化学思想、拓展化学思维、培养科学意识和品质、拓展学生的视野。因此化学教学中落实化学学科素养的培养需要依托化学史教学，化学史教育是落实核心素养的切合点。

化学学科有自身的理论体系，包涵化学基本概念、平衡原理、化学基本理论等。通过化学史，可以挖掘化学概念规律和理论等的起源，追述其发展过程，并能掌握研究进程。通过化学史的教学，学生能从起源，形成和发展等阶段理解化学理论体系的内涵，并能巩固概念形成和逐步熟练应用，从而形成系统的化学理念体系，促进化学概念的建立。进行化学史教育，不但能让学生体验科学研究的一般步骤，还能深化学生认知中的一般科学方法（如比较、分类、归纳、演绎等）。在研究过程中接受科学方法的熏陶，能破除学生的认知盲区，从科学巨匠身上学习求真务实、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。化学史中包涵了科学家故事，在呈现方式上突出科学家们的不畏困难、前赴后继、勇于为科学献身的精神，能帮助学生形成正确的价值观。

一、 现行高中教材（以苏教版为例）中的化学史教育资源

选取苏教版高中化学教材，梳理教材中的化学史教育资源，笔者主要梳理苏教版教材中的化学史话栏目，以选考化学所需教材：必修1、必修2、化学反应原理、有机化学基础、实验化学为梳理对象。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——陶瓷的应用、湿法冶铜等；

化学理论发展——酸碱质子理论、勒夏特列原理、元素周期表等；

近现代我国化学的重大突破——STM技术、超真空扫描隧道显微镜、侯氏制碱法等；

近代化学中的重大突破——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、功能高分子、储氢材料等；

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；

化学史话——DDT、阿司匹林与青霉素等。

二、 化学史教育在核心素养培养中的运用

（一） 通过化学史教育掌握科学规律，提升化学学科素养

中学化学教学要为培养具有科学素养的合格公民，这一理念落实在教学中，要求学生具备一些化学素养。通过化学史教学，让学生看到知识的来源，体会到各个知识点之间的普遍联系。在化学教学中应用化学史，选取一些素材，例如研究方法篇，介绍科学家的创造思维与研究方法，例如苏教版《有机化学基础》专题一就专门介绍化学家如何研究有机物，在《葡萄糖》教学中有意识地对学生进行一些科学方法教育和训练。在教学中应充分把科学家们特有的科学思想和研究方法融合到知识传授中，进行有效的科学方法教学，从而使学生从中受到启迪，唤醒学生借助历史的知识背景更深刻地领悟这些方法的内涵。

（二） 结合化学家研究史享受研究过程，培养化学信息、合作交流素养

化学是一门以实验为基础的学科，它的发展历程是一次次理论与实验交叉、失败与成功并存、多种科学思想并用的实验与实践的比拼，实际上更是一种化学方法和化学智慧的历史。教学中，從提出问题开始，到提出假说和模型，把科学家做过的实验引入化学实验课堂，让学生亲临其境。例如，苏教版《实验化学》中的《亚硝酸钠与食盐的鉴别》教学中，引导学生了解物质及其组成成分的特征，依据物质的特性和实验条件确定实验方案，制定实验步骤和具体操作方法，选择、准备实验仪器（装置）和试剂，进行实验，记录实验现象，分析现象，推理判断，得出结论。将学生们进行分组合作，从设计实验、实施实验、收集实验事实到处理与分析实验事实，汇报体验和感受科学探索过程通过亲身经历体验了一下探究的艰辛，从中锻炼和培养各种探究能力。

（三） 通过化学史教育培养创新素养

社会的发展离不开人的创造与奋斗。教材中的化学概念、理论、规律都是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。例如苏教版化学2专题四中的人类对酸碱认识的发展的教学中，就通过化学史素材，从17世纪的凭感觉判断到17世纪末波义耳根据实验提出新的定义，再到后来的拉瓦锡、阿伦尼乌斯逐步对酸碱做出严密的概括，直到1923年由于人们研究范围的扩大，酸碱质子理论的问世。通过这样的化学史素材可以使学生认识到，随着科学的进步，认识的逐步深入。

人类对物质结构、性质和变化的认识是在实验研究的基础上逐步深入的。创造精神首先表现在对旧理论有怀疑和批判精神。例如元素周期表之父门捷列夫，他在前任研究元素分类的基础上，不懈努力，在1869年研究提出了世界上第一张元素周期表，为后来的新元素研究提供了新的研究思路和不可或缺的工具。通过科学家的榜样作用，使学生建立起要培养自己独立思考的能力的意识，促使学生产生判断力，并激起他们的质疑精神批判性思维和科学探索精神。

（四） 通过化学史教育培养正确的情感、态度和价值观

化学学科发展的历史，是一部人类逐步深入认识物质组成、结构、变化的历史，也是一部合成、創造更多新物质，推动社会发展和促进人类文明进步的历史。例如苏教版《化学2》中化学史素材之化学科学理论的发展，它展示了从19世纪到现代的化学学科理论和研究方法的经历与发展，从中深深让学生感受到化学学科对人类社会发展中的重要作用，化学学科从宏观到微观方面的发展，大大拓展了人们的观察视野。在化学教学中，加强化学史教育，从中让学生感受科学家实事求是、严肃细致的科学态度，追求真理、献身科学的精神，将对学生科学态度的形成起到积极作用。

当代社会面临着诸多问题，如水资源紧缺，生态环境遭到破坏等。这些问题的解决有赖于科学技术和环境保护事业的发展，需要化学科学的支持。例如苏教版化学2中《储氢材料》的素材介绍，从储氢金属、薄膜金属氧化物、某些无机物和有机液体氢化物等，回顾科学技术的发展历史，能让学生深切地体会到科学技术的发展与社会的变化之间有何等密切的关系，从而让学生建立起，应正确处理科技进步、经济发展、人类生存环境之间的关系的意识，即可持续发展的意识。

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，研究化学史教育的实施途径，对深入推进素质教育，培养学生化学学科核心素养有着十分重要的意义。

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作者简介：

杨辉平，浙江省台州市，温岭市第二中学。