化学史在化学教学中的作用

杨兰芬 董待诗

摘要：化学史是人类在长期的社会实践中，对大自然的化学知识的系统的历史的描述。它不仅忠实地记录了化学科学的孕育、产生、发展的整个过程及演变的规律，而且体现了、化学科学家们的科学思想、意志品质、敬业精神等许多精神财富。在化学教学过程中适当渗透一定的化学史，对学生的知识、能力及精神的培养，有相当的作用。

关键词：化学史;化学教学;作用

著名化学家乔治·萨顿曾说：“科学史是人类统一的历史，人类的崇高目标的历史和人类逐渐得到拯救的历史”[1] 。表明了科学史在人类文名中的重要作用。化学的历史渊源非常古老，可以说从人类学会使用火，就开始了最早的化学实践活动。我们的祖先钻木取火、利用火烘烤食物、寒夜取暖、驱赶猛兽，充分利用燃烧时的发光发热现象。当时这只是一种经验的积累。化学知识的形成、化学的发展经历了漫长而曲折的道路。它伴随着人类社会的进步而发展，是社会发展的必然结果。而它的发展，又促进生产力的发展，推动历史的前进。我国著名化学家傅鹰曾经说过：“化学史不仅可以给人以知识，还可以给人以智慧。”在课程改革和学科交叉的今天，课堂教学已经不仅仅知识单纯知识点的讲授，而更重视学生在理解书本知识的同时学到更多。全面的化学教育必须是知识与能力并重。既要传授系统的化学知识和技能，更需要培养科学的思维方法，同时注重培养学生的科学精神品质。在中学化学教学过程中，注意化学史的渗透，对学生的知识、能力与精神的培养等方面都是有益的。

1知识方面

化学学科知识是发展学生科学素养的基础，化学史知识也是化学学科知识的重要内容之一。它反映了现代知识经济观的4类知识即“知道是什么的知识”、“知道为什么的知识”、“知道怎样做的知识”、“知道是谁的知识”，是通过教学的知识而形成教学的发展链，引导学生追踪化学发展的科学足迹，拓展视野，在实践和探索中了解知识的形成过程。

1.1 有利于提高学生学习兴趣

爱因斯坦说：“兴趣是最好的老师。”心理学认为，兴趣是指一个人力求认识、掌握某种事物，并经常参与该种活动的心理倾向[2] 。化学教学的过程应该是积极的诱导和启发，让学生对化学产生浓厚的兴趣。通过对化学史的学习，学生会慢慢发现，书本上的知识将不再那么枯燥和抽象。那些元素符号和化学公式仿佛鲜活起来，每一个性质的描述，都是化学家们智慧的结晶，从而激发学生的学习兴趣。

在化学教学过程中，为了更好的激发学生的学习兴趣，教师可以将日常生活、生产时间中的现象及产生的问题与教材紧密联系起来，使学生认识到化学的现实意义。还可以适时带入化学史，让学生仿佛亲身经历了那些化学的发明发现历程，感受化学家们的失落、困惑、成功与喜悦，同时获得启示，使学生积极主动的进行化学学习。

例如，在讲酸碱指示剂的时候就可引入石蕊发现的趣闻：英国著名科学家波义耳非常喜爱鲜花，有一天，去实验室的路上园丁送给了他一束紫罗兰。他一边欣赏一边走向实验室，将花放在桌子上他便开始了自己的实验，当他向瓶中倾倒盐酸时，不小心将盐酸溅出少许，正好都溅在了紫罗兰上。他在可惜之余将花拿去用水冲洗，却发现被溅到盐酸的花瓣都变成了紫色。波义耳由此受到启发，叫来助手两人一起用不同试液做起了实验，结果发现酸都能是紫罗兰花瓣变成紫色。由于用花瓣做实验不讨方便又浪费，他们又制取鲜花浸出液，发现他遇酸变红遇碱变蓝。从那时起，石蕊试液就被作为酸碱指示液确定下来。

1.2有利于学生對知识的理解

一个科学理论不可能轻而易举的得出且获得承认。从化学史中追踪科学家为捍卫自己的成果所付出的努力与艰辛，往往比让学生死记硬背公式、概念和定律有趣得多，而且更利于对知识的理解。

另外，人类对知识的认识活动往往是相同的，科学家和学生一样，也不例外。因此，历史上科学家在进行科学实验或总结化学规律的过程中所遇到的困难和曾产生过的错误观点，学生也会遇到，阻碍学生对知识的理解与运用。所以，恰当地向学生介绍化学史上经典的错误理论并引导学生对其进行分析与对比，也可以帮助学生理解知识，加深印象。

例如，燃素说认为可燃物中都含有燃素，燃烧是释放燃素的过程。可以引导学生利用所学来判断这一结论的正确性，并展开讨论。举出反例，如金属燃烧和金属化合物分解的质量变化。加深学生对燃烧本质的理解，锻炼了学生对所学知识的运用能力。学生从中还能体会到培根的方法论名言：“真理从错误中比从混乱中更容易出现”[3] 。

2能力方面

化学史是历史学科漫长发展历史的记述，同时也是对古往今来中外历代化学家们不断探索、创新的辛勤劳作过程的记载与再现。在化学教学过程中加入化学史教育能有效地启发学生、开发学生个人潜力。

2.1有利于提高学生对科学方法的理解与应用

科学方法是科学家们在长期的研究过程中总结出的解决问题的方法，是人类改造自然、发现真理的桥梁和工具。《全日制义务教育化学课程标准（实验稿）》阐述了对学生运用科学方法的预期[4] —“凡是知识点的建立、引申和扩展，知识点以及知识点的连接处一定存在科学方法的因素”[5] ，这在理论上诠释了化学史在科学方法教学中的地位。化学教育的目的，不仅在于教会学生书本上的知识，还要通过各种手段和方式来培养学生对科学方法的理解和运用。即不仅要“授之以鱼”，更要“授之以鱼”。在教学中，教师只要用生动跌宕的化学史中一个个理论的发现与验证过程将科学方法呈现给学生，让学生学会以史为鉴，认识到科学的方法论对于真理的重要性，提高学生应用科学方法的自觉性并借鉴化学家们的经验和教训，总结出自己的学习和研究方法。

如，门捷列夫发现元素周期律的过程、雷利对氩气的发现史等等。研究这些过程，学生可以从中获得多种科学方法上的启示：如科学实验往往遵循发现问题、提出假设、实验探究、得到结论的过程、如与人合作、如解决问题的各种小技巧等等，继而加深学生对科学方法的理解与应用。

2.2 有利于培养学生以探究为主的多种能力

科学探究是一种系统的调查研究活动，其目的在于发现并描述物体和事物之间的关系[6] 。随着人类科学技术水平和知识水平的不断发展和飞跃，科学理论也经历着不断被推翻、被矫正、被创新的过程。正是在这力量的推动下，科学理论才不断被更新和完善。化学作为一门不断发展的科学体系，教师在教学中也应该注意，不仅仅是单单讲解一个现有的知识结论，而应该借助化学史中的化学史实试着去阐述这个化学理论的产生和发展。这样一来，学生不仅从宏观的角度全面的理解整个理论的知识，而且能从发展的眼光看待整个化学科学的未来，激发学生验证和完善科学理论的志趣，从而培养其探究能力。

酸碱理论的发展史实就是一个很好的例子。从波义耳开创性的“紫罗兰”指示剂开始。法国科学家拉瓦锡提出氧是所有酸中不可或缺的元素，被英国的化学家用“盐酸中不含氧”这一事实给推翻。随后，阿伦尼乌斯在电离理论基础上提出酸碱理论：酸、碱是一种电解质，它们在水溶液中会离解，能离解出氢离子的物质是酸;能离解出氢氧根离子的物质则是碱。之后，被布伦斯惕和劳里补充完善成：凡是能够释放出质子（H+）的物质，无论它是分子、原子或离子，都是酸;凡是能够接受质子的物质，无论它是分子、原子或离子，都是碱。然而，这一理论遇到了不少解决不了的问题。在此基础上，路易斯则提出他的电子理论解释了一些问题。这一理论从结构上为酸和碱做了阐述：碱是具有孤对电子的物质，这对电子可以用来使别的原子形成稳定的电子层结构。酸则是能接受电子对的物质，它利用碱所具有的孤对电子使其本身的原子达到未定的电子层结构。后来，皮尔孙又提出由性质的不同将酸碱分为软硬两类的理论……化学理论就是这样不断发展前进的。

2.3 有利于培养学生辩证唯物主义观点

科学的发展历史，总的来说，就是一部唯物主义与唯心主义、辩证法与形而上学不断斗争的历史，在其发展过程中，难免出现一些唯心的、错误的观点与理论，但是，最终总会被唯物主义的真理所推翻。化学史作为化学科学的分支之一，自然也不例外。一部化学史，贯穿了许多唯物主义的观点。通过对化学史的学习，有利于对学生辩证唯物主义的培养。

任何事物都是一分为二的，化学的发展无疑史我们的世界得到进步，但是也曾给人类带来灾难。如对二氯苯基三氯乙烷（DDT）被米勒发现并作为有机氯农药的代表，因其良好的杀虫效果曾在世界各国大力推广。米勒也因此而获得1948年的诺贝尔生理医学奖。然而，20世纪70年代却被证实其强稳定性使其在人和动物体内不断积累致损害健康且破坏环境而被禁用。

3 素质方面

化学史有效地融合了与化学有关的自然学科及与人类思想、社会历史等有关的多学科知识，学习化学史有助于学生良好道德情操的养成，并在培养学生各种新时代精神方面发挥着独特的作用。

3.1使学生获得爱国主义教育，有利于激发其社会主义责任感

我国作为世界四大文明古国之一，有着悠久的历史和灿烂的文化。在化学方面，无论古代还是近代都有许多重要的发明创造和影响深远的辉煌成就。化学史，可以帮助学生了解我国悠久的化学历史和文化底蕴。

从古代四大发明中的火药、造纸术的发明，战国时期的生铁炼钢，至今任享誉全球的景德镇瓷器，食盐的提炼与运用、最早发现并使用煤、石油、天然气等等。到近代，侯氏制碱法、1965年牛胰岛结晶的首次人工合成、80年代我国首次合成酵母丙氨酸转移核糖核酸等等。这些创造与成果，无一不彰显着我国在化学史上曾取得的无可比拟的辉煌成就，将使学生获得无数次爱国主义教育，从而增强学生的民族自豪感和自信心[7] 。另外，在此基础上结合一些我国当前在技术利用与资源开发等方面与发达国家存在的差距，给予学生以危机意识，无形中将激发学生的社会责任意识，引导学生积极投身到祖国建设的大流中去。

3.2 有利于提升学生科学的创新精神

江泽民曾在1995年全国科学技术大会上的讲话中指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。”科学历史的发展也表明了：只有创新，科学才会有所进步。同样的，在学习过程中，学生也应具有一定的创新意识，敢于探索、勇于创新才会有所提高。而现代的教育模式容易养成学生的依赖心理，死记硬背知识点，加上教材中给出的知识内容都是经过检验的、现成的知识，学生容易僵化地学习知识。然而，书本上的知识虽然经过实验验证，现在看来似乎是正确的，但并不代表它就是一成不变的真理。随着科学研究的不断深入和发展，将会不断被修改和完善。化学史的渗透，可以很好的证明这一点。历史上，很多化学理论都是突破原有理论的禁锢才获得承认的。如，阿累尼乌斯的电离子说的提出就曾遭到许多著名科学家的反对，但他并没有放弃。反而继续潜心研究，最终用大量实验数据和资料得到了科学界的肯定。引入这些史实，培养了学生的创造精神，同时叫道学生要坚持正确的观点，不要人云亦云。

3.3 有利于培养学生的人文精神

人文精神是一種普遍的人类自我关怀，表现为对人的尊严、价值、命运的维护、追求和关切，对人类遗留下来的各种精神文化现象的高度珍视，对一种全面发展的理想人格的肯定和塑造。化学史中的经典事例，闪耀着人文精神的光辉。

例如，居里夫人为研究镭元素呕心沥血、废寝忘食，几乎付出生命的代价，最终获得成功并获得诺贝尔奖。但她却没有为此发现申请专利而是选择将之公之于众，推动放射学的发展;卢瑟福积极鼓励和潜心指导，先后培育出十多位诺贝尔奖获得者…这些化学家们的敬业精神和人格魅力，对学生而言，无疑史最好的人文价值体验，不断培养他们良好的人文精神。

3.4 有利于培养学生严谨的学习态度及实事求是的治学精神

科学史实早已向我们证明，科学理论的得出不是一帆风顺、一蹴而就的，是在前人研究的基础上通过不断探索与努力而得出的。这些，与科学家们严谨的学习态度和实事求是的治学态度是分不开的。

如英国科学家雷利与塞姆“第三位小数的胜利”，再如李比希武断的“氯化碘”与发现溴元素擦肩而过的失败。这些例子，让学生体会到实事求是的严谨的态度将是科学探索路上必不可少的精神。

3.5 有利于培养学生独立思考能力及质疑和批判精神

科学的目的就是探索未知，“学会学习”就是在不断和问题纠结的过程中总结出的经验。教师不仅应让学生懂得知识，还要通过独立思考，敢于质疑和批判，提出新的见解。古语有云：学起于思，思源于疑。一切思维活动都是从问题开始的，如果总是墨守成规、机械地、被动地接受书本知识，那么永远也不会获得成功。

化学史上就有很多例子。最经典的莫过于体现“四代师生的创新”的原子结构认识论：汤姆生、卢瑟福、玻尔、海森堡四人均为诺贝尔奖获得者，前者是后者的学生。他们勇于怀疑“定论”与权威，最终达到了“青出于蓝而胜于蓝”的超越。另外，还有燃素学说见证了之于舍勒和普利斯特里的失败和拉瓦锡的成功。这些事例，向学生说明了“质疑”在化学科学发展进程中的重要作用。

4 化学史在化学教学中的运用

化学课程指向于学生未来发展必备的化学知识、技能和方法以及探究能力的提高。化学史中情感价值的体验能激发学生学习化学的热情;以探究为手段复演人类科学知识形成历程的片段，使科学家的发现与学生的发展融为一体。学习过程中涉及提出假说、验证猜测、寻求支持与交流等一系列科学方法的要素，可引导学生自发地“学材”[8] 。还可以设计一些环节，如：“想一想”、“看一看”、“找一找”、“等一等”、“做一做”[9] 等，引起学生兴趣并让学生进行自我反思评价以使学习更有针对性和实效性。

另外，新课程强调教师依据课程标准创造性地使用教材。而化学史是对教材的有效扩展，教师可以从内容选择、教学方式等方面做不同的尝试，丰富教学资源。实现“改变课程过于注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确的价值观的过程”[10] 。

在化学教学过程中适当结合化学史教育，可以使教学不只局限于知识本身，还可以揭示出其中的科学思想和科学方法，使学生受到教益，同时可以把化学逻辑的推演通人们认识化学的过程联系起来，达到逻辑和历史的辩证统一，真正揭示出化学发展的科学精髓。趣味性也会一改传统课堂的沉闷气氛，使学生有饱满的热情投入化学学习中去。

综上所述，在化学教学中适当引入化学史教学，通过化学史实的讲解，让学生了解化学科学的发展过程，认识并学习他们的科学他们的科学思想与方法，对学生知识与能力的培养及情感的塑造都有着不可忽视的作用。

参考文献：

[1] 萨顿.科学史导论[M].上海：上海交通大学出版社，2007.128.

[2] 张焕庭.心理学[M].南京：河海大学出版社，1988.

[3] 托马斯.库恩.科学革命的结构[M].北京：北京大学出版社，2003.

[4] 教育部.全日制义务教育化学课程标准（实验稿）[S].北京：北京师范大学出版社，2003.

[5] 阎金铎.物理科学方法教育[M].山东：青岛海洋出版社，2000.

[6] 唐小英.浅谈化学史在中学化学教学中的作用 [J].教育教学论坛，2013，278-279.

[7] 张勇，柳兆华.结合化学史培养学生的人文精神[J].中学化学教学参考，2000，（8-9），43-44.

[8] 沈晓敏.关于新媒体时代教科书的性质与功能之研究[J].全球教育展望，2001，（3），23-27.

[9] 杜晓新.元认知与学习策略[M].北京：北京教育出版社，1999.

[10] 鐘启全.基础教育课程改革纲要（试行）解读[M].上海：华东师范大学出版社，2001.

作者简介：

杨兰芬（1983-），女，硕士研究生，讲师，研究方向：分析化学教学与研究。

（作者单位：德宏师范高等专科学校理工系）