高中化学教学中运用科学史内容提高学生科学素养的研究

周奎

摘要：高中化学是能够体现出对学生逻辑思维和创新思维培养的学科，教师通过设定与学生能力发展情况相符的内容，提升教学效果，从而积极地投身于学生科学素养的研究中，达到全面发展学生能力的作用，深化核心素养，构建科学发展观。科学史中准确记录了在理论发现阶段每个科学家的努力，将此种努力转化为内化科学素养的介质便能够发挥出相应的效果。

关键词：高中化学；科学史；科学素养提升

中图分类号：G633.8文献标识码：A文章编号：1992-7711（2020）11-0040

我国教育部门已经将科学发展观作为社会发展的源动力，在教育部门的引导下，教师要能够认识到科学知识以及能力的重要作用，利用多种形式的科学活动，加强学科知识教育，并提升个人能力与探究兴趣，分析化学实验中的具体现象，使学生从具体情境中感知理论本质的作用效果。教师引入科学史内容可充分展现出科学家所具备的研究精神和科学素养，帮助学生树立正确的人生观和价值观。

一、科学史的基本内容

科学史指的是在理论探究和验证的阶段，科学家们所经历的真实事件。教师将此部分内容予以描述能够真切反映出国内外优秀科学家的努力与精神，既能够陈述出真实的历史事件，又能以此为理论依据，支撑后续知识讲解的过程，深度剖析其中值得反思的内容。科学史中准确记录了在理论生成阶段，科学家们反复试验和不断反思的过程，充分证明在不同社会背景下科学发展的具体情况。科学家个人生平，其所经历的真实事件以及取得的成就均包含在科学史内，并添加关于定理演变过程和思想争论的内容。由此可见，科学史的覆盖范围较广，教师可结合具体的教学活动设定相应的添加内容。

二、如何将科学史渗透到高中化学教学中

1.利用科学史开展课前导入活动

在过去的教学中，教师发现学生对于课程开展不具备相应的兴趣，使得在实际学习中很难深入到教学活动中，无法感知化学学习的魅力。出现此种情况的原因有两点：一是教师在课前导入环节没能选用适合学生认知水平的内容和活动，导致学生对化学学习提不起兴趣；二是有些学生的抗压能力较弱，面对日渐复杂的知识网络，不具备坚韧不拔的精神，产生畏惧心理。因此，引入科学史的内容，为学生展现在元素以及理论发现阶段科学家们所做出的努力，即便是面对重重困难，依旧保持初心，投入到实际研究中，从而认识到物质变化的本质，给出具体应用内容，强化科学发展观在学生心中的地位和价值[1]。为保证课前引入的效果，教师可运用视频或者图片演示的方式，直观展示科学家的精神，从而刺激产生不断探索和进步的欲望。

例如，在讲解有关金属材料方面的内容时，教师可引入铝元素的发展史，加入该元素发现、验证、提纯等方面的知识，充分反映出厄斯泰德在科学研究初期其不受重视和理解的具体情况，但他并没有因此而一蹶不振，反而积极投身于铝元素的提纯研究中，最终发现纯净铝。整个过程持续了近20年，没有坚定的意志力无法实现这一研究成果，教师可将此人物生平准确展示给学生，引導其坚定内心，重视科学发展。通过与学生共同感受科学家经历的磨难，与历史对话，从中获取到成功的条件，帮助学生正确理解科学探究的积极意义，在课前导入环节引入，起到提升探究兴趣的作用。

2.引入科学史创建化学情境

学生在传统教学环境的影响下，其难以自觉加入探究活动中。教师利用科学史的内容，展示在整个理论构建时期科学家不断实验的过程，充分体现出在科技不发达的年代，科学家们依旧能够坚守本心，力求化学实验方案和流程的完美。教师配合设置疑问和分层教学的方式，利用情境引导学生思考，在问题的驱使下思考问题处理和分析的方法，逐渐引导学生逼近问题的解决手段，刺激主观能动性的产出[2]。

例如，在讲解有关含氨物质的知识时，教师可利用PPT展示合成氨的具体流程，并加入哈伯、博施在合成氨方面所做出的努力，在课前导入环节将个人生平作为切入点，明确在合成氨的过程中，科学家们牺牲个人时间，将一生奉献给科学研究，即便是承受着多方面的压力，仍然坚持开发，最终将此种技术运用于农业生产中。氮肥的发现解决了有机肥短缺的问题，提升了农业产值，为社会做出巨大的贡献，在此基础上引导学生积极发表个人看法，可从实验原理和精神两个层面说出自己的想法，细化反应原理和基本特点。同时，教师提出：“结合基本反应过程分析使用催化剂的作用，并设计提升催化剂性能的办法，与其他同学交流”的建议，引导学生产生创新意识，深度理解合成氨的具体用途，解读其中隐藏的科学精神，达到深化科学素养的作用。

3.运用科学史理顺实验流程

有些实验活动中所使用的步骤来自最原始的流程，教师可充分利用此方面的内容，利用多媒体等方式展示出具体的过程，学生通过观察模拟动画，得出具体的反应过程，更为贴近科学家的研究过程，通过具象化的内容形成化学模型，有助于提升个人思维能力，统一抽象和感性思维方式，感受化学反应的魅力[3]。

例如，教师可为学生演示原子模型结构的创建过程，学生观察到卢瑟福等人不断优化模型的过程，明确模型构建的基本办法，同时与核反应现象对比观察，在此过程中学生看到反应释放的巨大能量，确定科学研究的价值，从而树立正确的价值观。

三、结束语

综上所述，在高中化学教学中，教师要充分利用科学史的内容，选定合适的切入时间，在课前导入环节将人物生平和实验开展背景予以展示，使学生了解到该理论的研究过程，更为贴近科学家的研究过程，明确在实际研究中应当重视的具体环节，从而有针对性地开展后续探究活动。科学史的作用不仅体现在实验活动中，更为重要的是在学生科学素养的养成中，能够刺激形成科学发展观，引导准确的发展方向。

参考文献：

[1]张真真.HPS教育视域下的高中化学教学实践研究[D].信阳师范学院，2019.

[2]王文静.基于STSE教育理念的高中化学教学设计研究[D].信阳师范学院，2019.

[3]范丹丹.改革开放四十年来高中化学教科书化学史内容发展研究[D].安徽师范大学，2019.

（作者单位：福建省莆田第十三中学351152）