陈荣兴
（安徽省当涂县年陡中学，安徽 当涂 243181）
摘要：新的课程目标要使学生具有爱国主义、集体主义精神，热爱社会主义，继承和发扬中华民族的优秀传统和革命传统；逐步形成正确的世界观、人生观、价值观；具有社会责任感；具有初步的创新精神、实践能力、科学和人文素养以及环境意识；具有适应终身学习的基础知识、基本技能和方法。成为有理想、有道德、有文化、有纪律的一代新人。利用化学史教学是实现新课程目标的有效途径之一。因此，教师通过各种有效的手段将化学史融入学生课前、课中和课外学习生活中是实现学生学科素养的目的的有效途径。
关键词： 学科素养(三维目标) 化学史 学科教学 途径
1、 新课标下的三维目标
《关于深化教育体制机制改革的意见》（2017年9月24日）指出，要健全立德树人系统化落实机制。强调要构建以社会主义核心价值观为引领的大中小幼一体化德育体系。针对不同年龄段学生，科学定位德育目标，合理设计德育内容、途径、方法，使德育层层深入、有机衔接，推进社会主义核心价值观内化于心、外化于行。
义务教育化学学科教学指导意见指出：在教学过程中应注重挖掘化学知识的教学价值，通过有深度的教学活动促进学生科学素养的形成和发展。教学必须从达成“知识与技能”、“过程与方法”和“情感态度与价值观”三维目标（学科素养）出发对课程内容进行整合，使化学知识更系统化、结构化，促使学生从掌握化学学科知识向发展学科科学素养的转化。从化学课程整体出发，立足于知识的系统性和连续性，对初中化学教学内容和教学过程作整体设计，优化教学方法，帮助学生系统地认识并建构化学知识体系。
2、化学史教学对培养学生化学学科素养有着重要的价值
化学史在教学中的恰当教学对培养学生化学学科素养，形成端正的学习态度，良好的学习习惯，持之以恒的学习精神起重要的支撑作用。
2.1化学史是化学知识系统的历史描述。
化学史是人类在长期的社会实践过程中，对事物的认知和探究过程中对化学知识进行的系统的历史描述。科学固然注重创新，但继承是根基，学习科学的历史不仅是对科学本身的学习，也是引导学生了解科学本质、培训科学精神的一个重要途径。化学史的恰当教学可以使教学不只局限于现成知识的静态结论，还可以追溯到它的来源和动态演变。
2.2化学史充满了智慧与活力，充斥着失误与艰辛
纵观中外化学史，化学知识在每一个概念、学说、理论的产生和发展过程中，无不闪耀着科学思维之光，它充满了智慧与活力，也充斥着失误与艰辛，展示着化学家们为揭开化学现象背后的规律所进行的思维活动和所采用的科学方法。科学思维是科学创造的源泉，从化学史中可以了解到前人探索真理的足迹，可以看到前人的思维过程，得到思维的宝贵经验。在化学教学中结合化学史教学，教师不仅要向学生讲授化学知识，更重要的是要向学生揭示蕴涵在其中的化学家的思维，使学生体会到化学家们在研究中丝丝入扣、严谨缜密的抽象逻辑思维和富于想象的形象思维，让学生在学习化学基础知识的同时追溯到化学家的思维轨迹，汲取其中的精髓，发展自己的科学思维，并体会科学家们的坚持和为此而付出的艰辛。
2.3化学史是科学精神的载体
化学史以不可代替的独特方式积累和体现了人类精神文明的优秀成分, 是科学精神最集中的载体。尤其是科学家在追寻真理与实验创建时，其献身科学事业的精神，坚定的科学信念和意志，不畏险阻、持之以恒的精神。这些，对学生学科核心素养的培养有极高的价值。英国哲学家费兰西斯·培根有句名言：“读史可使人明智。”化学史在化学学科核心素养的培养中起着重要作用，也是化学学科现有课程资源的有效补充。化学史和课堂教学及学科核心素养相结合，在课堂教学前、中、后加以应用，不仅可以学到化学知识，更能实现培养学科核心素养的教学目标。
2.4化学史的教学凸显学科育人思想
通过化学史的教学，深入发掘学科价值，凸显学科育人思想。化学学科价值包括学科社会价值、学科本质价值和学科育人价值。化学学科对学生的发展价值，除了自身知识体系外，还具有认知价值及实用价值。其蕴含的丰富的思想方法、学科观念、人文内涵对学生发展的影响深远。因此，在教学实践中应挖掘化学学科价值，注重学生认知发展，发展学生科学素养。挖掘化学史在教学中的独特价值，利用化学史实引导学生了解化学概念和化学原理的形成和发展，认识化学史在化学科学发展中的重要作用。化学史蕴含了丰富的教育教学价值，如果充分挖掘、提炼出有思维容量的问题，激发学生深刻思考，将有利于学生认知的发展。
3、利用化学史教学是培养学科素养的有效途径
3.1化学史的整理和归类，形成初中生可读的读本。
教师收集整理教材中出现的化学史知识并加以补充、归类。把体现“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”的化学史各归为一类。将化学史用通俗易懂的语言文字重新叙述，形成具有趣味性初中生能看懂的一个个小故事，装订成册，指导学生在课前、课中、课后阅读。
3.2引用化学史为教学创设情境
教学过程中教师对本课题出现的化学史内容加以提炼和利用，设计教案，以图片、视频等形式创设教学情境。既渗透化学史教育，又激发了学生的兴趣，以“趣”陶冶情操，培养学生的科学精神。充分利用教学资源，引导学生体会科学家的思维形成过程，了解科学家探索、洞悉科学规律的科学方法，为完善学生思维汲取养分，应成为课堂的重点，也是情感教育最直接的抓手。例如，在“氧气在空气中含量的测定”教学中，以拉瓦锡研究空气成分为代表的这100多年的化学史是化学科学发展的一个巅峰时期，涌现了一大批杰出的科学巨匠，如：拉瓦锡、雷利、卡文迪许、舍勒、普利斯特里等。教师可汲取其中典型的化学史进入课堂教学。我们借鉴拉瓦锡对氧气含量测定的思想，以原理分析展开教学，让学生了解到拉瓦锡把科学实践放到第一位，他依靠实践基础上的理论思维，勇敢地质疑错误的观念和理论，最后成为化学科学事业的一位巨匠。
3.3开设化学史专题课
专题课教学是实现三维目标，培养初中生学科素养的有效途径之一，根据学科教学内容和学生素养要求，在不同时间段有针对性的开展化学史的专题教学，可以实现“知识与技能”、“过程与方法”和“情感态度与价值观”的教学目标。
3.3.1“知识与技能”专题教学
化学史的专题教学，对知识与技能的学习有促进作用。化学史中的一些知识是学习现有化学的基础，对这些化学史的了解和掌握，更有利有化学学科的学习。比如，我们在进行分子、原子等教学内容的教学过程中，就可以开展相关的化学史专题教学。如：从英国化学家和物理学家道尔顿创立原子学说以后，很长时间内人们都认为原子就像一个小得不能再小的玻璃实心球，里面再也没有什么花样了。从1869年德国科学家希托夫发现阴极射线以后，克鲁克斯、赫兹、勒纳、汤姆生等一大批科学家研究了阴极射线，历时二十余年。最终，汤姆生发现了电子的存在。
通常情况下，原子是不带电的，既然从原子中能跑出比它质量小1700倍的带负电电子来，这说明原子内部还有结构，也说明原子里还存在带正电的东西，它们应和电子所带的负电中和，使原子呈中性。并介绍汤姆生、卢瑟福、波尔师生三代共建原子模型的一段佳话。尤其是卢瑟福,顶住种种压力亲自推荐其学生玻尔的论文发表,并勇于修正自己的论点,还鼓励玻尔继续研究,以完善新理论。这样就可以让学生能系统的掌握相关知识，还能够让学生勇于承认在学习知识过程中出现的错误，并能及时加以改正。
3.3.2“过程与方法”专题教学
通过化学史教育，使学生体会并学习科学探究的过程与方法，养成良好的科学探究习惯。比如，在讲授分子原子论时，可以将原子的哲学观念的产生、分子概念的形成、原子结构的发展历史等结合，进行专题教学。道尔顿在1803年能提出科学的原子论，就是在经过大量实验的基础上，加上科学的想象力和理论思维，有效地运用了科学抽象的思维方法，得出了结论。从这段历史中可以看出，经验主义的研究方法是不适用的，因为教条主义和经验主义只承认表面现象或经验的东西，不相信事物的抽象本质存在，就连当时著名的化学家杜马也否认原子存在的真实性。因此，进行化学史教学，让学生认识到知识理论的产生是要经过了解、假设、观察、逻辑推理等一些科学步骤，采用比较、分类、归纳、演绎等科学方法，通过化学史教学让学生从科学家的身上学到那种求真务实、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。
3.3.3“情感态度与价值观”专题教学
通过化学史教育，形成端正的学习态度，树立正确的科学理想，建立正确的人生观和价值观。比如，我们开展爱国主义专题教学。爱国主义教育不能空谈，需要有良好的载体。在化学史中这方面的例子很多。如讲到煤、石油、天然气内容时，指明我国是世界上最早发现和使用这些宝贵能源的国家。讲到铁和硫酸铜溶液发生置换反应时，就可以介绍我国古代的湿法炼铜术。在学习有机合成材料时，讲到天然纤维，应当讲公元前的西汉就已经发明造纸，东汉的蔡伦改进了造纸术，8世纪后才开始外传，13世纪传入欧洲。学习硝酸钾时，可以联想到古代的四大发明之一——黑火药。还有古代的青铜冶炼、炼铜、炼铁技术，制作陶器、烧制瓷器等等，在世界上都占领先地位。
我们给学生讲化学家侯德榜的故事：侯德榜在国外学成之后毅然回国发展化工企业，制出了“红三角”牌纯碱。他面对帝国主义者在制碱技术上的封锁，写成《制碱工业》出版，在世界化工界引起轰动。日本帝国主义发动侵华战争，日方逼其合作。侯德榜坚定地说：宁可给工厂开追悼会，也绝不同侵略者合作！这样的故事无疑增强了学生的爱国主义情感，使他们树立将来报效祖国的志向。
3.4实验教学中引入化学史
实验是化学学科的基础，实验能力的强弱直接影响化学学科的科学素养。实验能力是有目的地在人为控制条件下进行化学反应、认识和发现化学变化规律的能力。实验能力既包括实验操作能力，又包括推理、计算、对数据分析处理以及对实验结论归纳总结、准确表述的能力。加强实验教学，可以充分发挥学生的独立性和创造性，培养和提高他们动手、动脑能力，以及实事求是的科学态度和严肃认真的工作作风。在实验教学中加入化学史教学，让体会到科学家的实验能力和实验技巧及他们的不易和艰辛。
我们在进行氧气的实验室制取和性质实验时，让学生了解很早以前，人们就观察到木柴等物质燃烧后质量减少。1674年，英国化学家波义耳根据锻烧金属的实验结果提出：金属（或其他东西）+燃素=灰烬。1703年，德国医学教授斯塔尔总结了前人现点，更系统地提出了明确的燃素说。公式简单表示为：金属-燃素=锻灰。俄国的罗蒙诺索夫，质疑“燃素说”，研究密闭容器中金属煅烧前后质量的变化情况，于1756年提出：“参加反应的全部物质的重量，等于全部反应产物的重量”。法国的拉瓦锡重复金属煅烧的实验，发现：密闭容器中煅烧金属，容器和金属总质量不变；在敞口容器中煅烧金属，则金属与容器总质量增加，在与普利斯特里交流、了解汞煅烧实验后设计了化学史上赫赫有名的“20天实验”，提出“氧化说”，并于1789年将质量守恒的思想明确表达出来。20世纪初，德国和美国化学家做了精度极高的实验，证明化学变化前后质量变化小于一千万分之一，这个差别在实验误差范围之内，使质量守恒定律建立在严递的科学实验之上。
在实验教学中引入有关化学史实教学，让学生认识到实验是化学学科基础，化学学科充满了智慧与活力，化学家的探索过程更充斥着失误与反复，化学规律的认识和把握是化学家们通过一次又一次的实验失败而最终获得的，在科学探索的道路上不能有丝毫的马虎和懈怠。
3.5利用习题中化学史内容实现学科素养的落实
在习题中体现化学史内容，让学生在完成习题的同时能认识化学史的重要作用，实现学科素养的培养。例如，2016年安徽中考：下列我国古代的技术应用不涉及化学变化的是：A.粮食酿酒;B.面纱织布;C.火药应用; D.瓷器烧制。在答案中，A.C.D.在变化中产生了新的物质，是化学变化，因此答案选择B。又如,2017江苏省南京市中考题：我国科技创新成果卓越，下列成果中获得诺贝尔奖的是：A.侯德榜发明联合制碱法；B．屠呦呦发现抗疟新药青蒿素；C.闵恩泽研发石油炼制催化剂；D．张青莲主持测定了几种元素相对原子质量的新值。在答案中，A.侯德榜发明的联合制碱法又称侯氏制碱法，生产的“红三角”牌纯碱，在1926 年美国费城的万国博览会上获得金质奖章；B.屠呦呦发现抗疟疾新药青蒿素，获得2015年诺贝尔生理学或医学奖；C.中国科学院、中国工程院院士闵恩泽，被誉为“中国炼油催化剂之父”。他主持的“非晶态合金催化剂和磁稳定床反应工艺的创新与集成”获得2005年国家技术发明奖一等奖；D.张青莲主持测定了几种元素相对原子质量的新值被国际化学会采用。这两道题是培养爱国主义情怀的化学史内容的题目。
化学史练习题不仅有利于学生巩固化学基本知识，更有利于同学们了解科学知识产生和发展的过程，培养同学们对科学的情感、态度和价值观，增进对科学的理解，正确认识科学在社会发展中的作用，培养热爱科学、崇尚科学并努力学习科学知识的良好品质和态度。
总之，在义务教育阶段实现化学学科三维目标（学科素养）的方法途径很多，而化学史内容的教学是有效实现学科素养目标的有效途径之一，在教学过程的不同时期结合本学科的特点，合理的、不失时机的进行化学史教学。充分挖掘学生学习的主动性和创造性。让学生充分了解化学发展中的偶然与必然，科学家们的坚韧与顽强以及科学道路的曲折与艰辛，会使学生在思想道德情操方面受到感染和熏陶，加深对化学学科学习的热爱，并激发出极大的兴趣和好奇。他们在熟悉了化学发展过程中的前因后果之后，会对所学知识理解得更加透彻，从而对化学世界有较全面的清晰认识，达到学习知识、掌握知识、运用知识的目的。化学教师以此为出发点，开展化学史教学，对学生学科素养的渗透、创新意识的培养、辩证唯物主义世界观、人生观的形成与确立产生积极的影响，从而达到在化学史教学中实现新课程的三维目标（学科素养）的目的。
参考资料：
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