从化学史中汲取初中化学教学的灵感
2019-02-21赵凯
赵 凯
(江苏省扬州市邗江区公道初级中学 225200)
化学史中包含了学科形成、学科演变以及知识演变规律等多项内容,它可以系统阐述化学学科发展历程,并突出对于学科有重大影响的事件及思维方法.教学实践中,教师关注化学史知识,并使之在课堂上有机融入,对于学生兴趣培养及概念理解和实践动力养成是极有帮助的.
一、兴趣培养角度的化学史介入
若初中化学教师在课堂上一味地从教材与知识本体出发进行讲授,那么学生必然会产生枯燥无味之感,从而对接下来的系统学习失去兴趣.此时,教师便应当注意到化学史的价值,在具体教学过程中,用讲故事等形式向学生传达一些化学史上化学家的研究成果、轶闻趣事等,从而自然引导学生主动进入到化学发展历程与基础化学知识探索的状态.
例如,在初中化学教学中会涉及到生活中的酸和碱知识,要求学生区分常见溶液酸碱性.此时,教师便可以利用化学史情境激发学生参与兴趣.
教师提出:早在数百年前,化学家们便已经发现了溶液酸碱性的问题,下面我们看看英国的波义尔是如何做的.然后教师用多媒体技术手段播放动画视频“波义尔和他的酸碱指示剂”,学生将会看到:波义尔在某天早晨,散步时偶尔发现盐酸能够使紫罗兰花变色的情况.这种情况让波义尔陷入了沉思.
教师提出:大家想一下,波义尔在沉思什么呢?如果你是当时的波义尔,你会展开哪些思考呢?接下来又会做什么实验呢?这种利用化学史上名人善于发现生活特殊现象的做法,可使学生的兴趣迅速提升,积极配合教师探索发现未知的化学奥秘,并进入到严谨的逻辑推理状态.
二、概念转化角度的化学史融合
化学史中不但包括化学发展事件如实记录内容,同时也展现出了化学科学在思想方面的演变历程,特别是一些概念从原始到完善的变化,更是值得广大师生留意,像基础性的原子结构,起源于古希腊学者德谟克利特的论著,那是一种相当原始的结构观点,而在其后,道尔顿的原子实心球模型学说,卢瑟福原子核结构模型说,以及玻尔、薛定谔等人的论述,则让原子结构理论变得更加完善,因此可以认为,所有概念的形成,均并非一蹴而就的,而是在长期的历史演变过程中逐步变化的.初中化学教师在教学时,若将概念直接告诉学生,学生则只能在被动接受的状态下一知半解地认知,这是无益于学生探究精神培养的.为此,教师要把化学史融合于概念转化过程,举例来讲,当接触到质量守恒定律内容时,传统教法直接给出概念的弊端明显,此时教师可以考虑化学史的作用,让史料一一呈现在学生面前,促进学生在了解质量守恒定律发展史的同时,深化概念理解程度.教师可提供的史料有波义耳燃烧实验,以及后来圣彼得堡罗蒙诺索夫教授对波义耳实验及结论的批判,还有拉瓦锡以火镜加热红色沉淀物(氧化汞)的实验.并要求学生进行相应的思考.
教师提出:通过上面的史料,同学们可以得出哪些结论?你更支持哪位化学家的观点,为什么?在上述史料中,你可以向这些化学家学习什么?接下来教师还可以继续提供化学史素材,即范·海尔孟柳树实验,要求学生通过对实验过程的观察和分析,回答与之相关的问题:其一,柳树实验与质量守恒定律是否统一;其二,你认为范·海尔孟所得到结论是否是正确,请说明原因?笔者认为,正是因为有了这些丰富化学史素材在课堂上的融入,才能够让学生以欣赏的角度体会到学科的无穷趣味,从而保证概念认知达到比较理想的状态.
三、实践应用角度的化学史参与
最后,初中化学教师可以把化学史中的素材同学生的实践应用需求结合起来,使学生产生从认知到应用的动力,自觉参与到探究过程中去,促进科学探究能力的发展.具体操作时,化学史的参与既可以是常规课中引入,也可以是专门问题引入,当然,简单的引入有时不易取得理想效果,例如关于水的化学组成知识,有些教师只将水的组成发现历史置于课前引入环节,但这对于学生实践能力发展的作用不大,学生依然无法最终确认水的组成探索过程.因此笔者认为,恰当的做法是把化学史素材和探索实验有机融合,使二者的共同参与一起为学生能力发展服务.从这个角度上讲,教师可使教学流程中同时包括历史线、探究线、知识线与应用线几条线索,这几条线索穿插指导,循序渐进,效果往往比较理想.像在历史线中,学生将会理解:古代认为水是一种元素,1784年卡文迪许发现氢气和氧气反应可生成水,接下来的探究线中,学生观看氢气燃烧视频,并改进氢气燃烧实验,而知识线中,理解水包含氢氧两种元素的知识点将被巩固.再重新回到历史线中,1800年,尼科尔森利用电解水的方式生成了氢气与氧气,再进入到探究线:学生从定性角度发现电解水实验及其产物特点,知识线中电解水实验产物被理解……当所有知识被学生所理解之后,教师指导学生探索水的化学组成在实践应用方面的价值,并进行课堂小结,整个过程中,化学史的参与是有机的,而并非简单的前期引入,效果非常理想.
在初中化学教学过程中,常规的“课”,让学生得到一般性的知识,而“史”的出现,则让一般性的知识以特定的形式展现在学生面前,使学生更容易理解和掌握,同时让学生得到智慧的增长机会,即化学史内容对于初中化学课堂的帮助作用是非常巨大的.从这个角度上讲,初中化学教师需要充分关注融化学史和课堂为一体的方法,从兴趣激发、概念体会、实践应用等角度,帮助学生在化学史中汲取化学学习的营养.