化学史教育与教学

林海辰

  一、引言

实际上任何科学的诞生都不是偶然，它们的发展和成熟都有着可以追寻的规律，即使是化学也是如此。而反映化学这门科学的诞生、发展乃至成熟的就是化学史，而本文研究的就是化学史教学。

讲解化学历史在化学史教育体系之中还是很重要的，它不仅可以帮助学生建立关于化学教育知识的静态结论，而且也能够帮助学生了解它的起源、动态发生演变，同时还可以揭露科学的思想，而不仅仅是书本知识。结果，学生接受了各种教育，并训练学生以独立和创新的精神工作。

  二、化学史教育问题的提出和现状

20世纪初始，学者们逐渐看重将化学史运用到化学教育之中。Langevin（1904）极力提倡将历史方法运用到一些科学的教学过程中去，然后把关于理论和实践的科学知识转移到法国的科学教育中[1]。这种方法引起了社会尖锐的批评，并且针对实用、教条主义提出了一些克制方法。尽早加强教学过程。郎志万等人将1926年的实验教学方法运用到了科学教育，但却遭到了一些思想保守的学者的反对，尽管这些人不愿接受郎志万的想法，但最终有些国家还是采纳了他的想法。许多学校都实践过HO SC教学。换句话说，科学史运用到科学教学中的试验最终取得了惊人的成果。日本在美国的影响之下开始发展化学史教育，最开始它的学者引进并且推广来自康奈尔大学的相关研究，包括理论、著作等。随后在1982年为了继续推进化学史教育的发展，其政府已经在地方开始设立有关课程。现如今化学史教育逐渐受到了更多学者的关注，将化学史教育运用到化学科学教学之中也成为这门科学发展的趋向之一。因此我国应该要充分重视化学史教育。

实际上我国在20世纪50年代还是很注重化学史教育，并且在教学大纲中也设置了相关的教学规定。1956年颁布的《中学化学教学纲要》就规定了，老师们需使用相应的教材，帮助学生们了解中国人民在过去化学学科发展以及生产上所做出的杰出贡献和帮助他们进一步了解相关科学的发展以及获得的成就，最终进一步提升他们的爱国主义情怀，鼓励他们继续为我国发展做出努力[2]。在教学过程中引领学生去了解那些为化学做出杰出贡献的科学家，比如门捷列夫、居里夫人等的感人并且励志的故事，可以起到培养学生为祖国发展、人民幸福、科学发展贡献力量的宝贵品质的重要作用。在长达十年的灾难中，化学史的资料成为批评的主题[3]。在改革开放的20年中，中国化学教育重新强调了化学教育的历史，当前的化学教科书都在关注化学教育的历史，在各种教科书中引用或散布了一些化学史资料的内容。

中国较早的化学家和教育家非常重视化学的历史。20世纪30年代开始丁绪贤率先于北大设置了关于化学史的课，同时自己负责讲授。到了50年代，袁翰青在北师大的化学史教学中向学生们讲授我国化学的发展史，这门课在当时很受欢迎。发展到现今，更多的大学也要求学习化学的大学生们必须要修习化学史课程。

  三、化学史教育在化学教学中的作用

  1.加深对化学知识的理解

所谓关于化学知识就是这门学科理论或者一些相关教材之中所包含的定律，虽然这些知识可以说在某种程度上是绝对真理，但是它们却并非永远是正确的、不会被推翻的。现在学生学习用的相关教材并未详细阐述一些理论的来源，仅仅只是告诉了他们最终的结论。这就造成了一些学生在就读大学之后错误判断自己过去被传授的一些观念和观点是不正确的。之所以会出现这样的情况，主要还是因为之前中学教学中使用的教材太强调记忆化学概念和规律，对它们诞生的历史过程未有清晰的阐述。例如，元素周期理论和化学教科书都介绍了元素周期理论。实际上，元素周期的发现一直在发展过程中。1789年Lavoisier对元素进行了划分，分为4类。在3年之后德贝莱娜（Debellena）提出了“三个少数群体”，1829年，尚库尔特瓦（Shangkultwa）提出了螺旋图，1862年，奥德林（Odelin）提出了元素清单，Mayr接着于1864年发布自己的研究——六元素表，纽兰又于一年之后公布了“八度音阶”，4年之后我们熟知的元素周期律诞生了，它是由门捷列夫和迈尔提出的。没有“三个小数点”“螺旋形图”“六个元素表”和“八度”，就没有基于元素分类工作的门捷列夫定律。我们熟知的这一定律就是对前任思想的继承和创新，随后后来的学者不断补充和完善它。例如1894年Ramsay先后发现了氩气、氦气等，随即对元素周期表進行了补充，添加了零基团，并将氩气、氦气等安放在了这里。1913年Moseley对原子序数进行了重新研究，并发现影响原子排列顺序的实际上是原子序数，并非原子量。时至今日，许多人仍在研究周期定律，并且出现了各种周期表，例如Werner长形式、Porta形式等。这样从元素周期律诞生、发展的角度去为学生讲述这一知识，不仅可以使他们理解和运用这一定律，而且还可以使他们更加充分地知道这一定律是如何形成，又是如何发展，以及现状如何。

  2.有助于学生思想品德教育

化学史不仅记载了化学理论诞生、演变的整个过程，而且还展示了相关科学研究思想的变化过程。在教授学生化学知识的过程中巧妙结合化学史进行教学，可以帮助他们从化学知识中引发提升自身的思维。在教学之中结合思想上的教育可以发挥微妙的作用。

比如当我们介绍氧气的属性以及有关燃烧的知识时，我们可以通过阐述相关的历史知识来帮助理解。1773年，将舍勒（Scheler）加热并用硝酸钾和氧化汞分解以产生氧气。但遗憾的是“这种可能推翻燃料元素理论的元素和革命性化学方法并没有取得成果”（马克思）。

Lavoisier建议，著名的专职化学家Boyle重复Starr的实验和结论，并且自己进行大量的精确定量实验，进行科学分析并反转燃料元素理论，从而实现化学史上的深刻革命。

这样，学生可以从Scheler、Priestley的失败以及Lavoisier的成功中学到正确的科学思维对科学发现至关重要。只有在正确的思想指导下，人们才能发现科学真理并获得成功。

  3.培养学生掌握科学方法

科学方法是人们提出、发展理论的媒介。随着人类社会发展、对未知领域的不断深入以及技术手段的不断先进，培养科学教学方法就显得十分重要了[4]。部分学者甚至推测在将来未能学习使用科学方法的人们就是文盲。化学史就记载了这门科学的各个研究手段和方法。将化学史教育运用到相关教学之中，既可以帮助学生掌握知识，而且可以帮助他们掌握科学的研究方法。

例如，当谈论原子理论时，您可以学习如何结合该理论来思考科学抽象思维。道尔顿在1803年提出了科学原子性。之所以提出这样的理论，是因为他进行了大量实验，同时结合自身的想象力和理论思维，并充分发挥了科学思维方法的作用。由此可知传统的固定思维的科学方法是行不通的，这是由于经验主义只愿意相信浅显可知的、或者经验得到的结论，并且不愿承认事物背后的真实情况。

  4.对学生进行爱国主义教育

化学教学之中还要重视爱国主义情怀的教育。在教学过程中注重化学史教育，它可以通过讲解一些化学历史故事来进一步培养学生的爱国主义情怀，使得他们对自己的祖国更加热爱。比如通过讲解我国古时候青铜器的诞生过程、西汉时候人们如何发现造纸技术、唐朝时期火药技术的运用以及春秋时代冶炼铁的技术，还例如通过讲解我国是如何开采并使用煤炭、石油、天然气和如何发明瓷器、如何酿酒、染色等，来让学生了解我国曾经也是一个走在世界前列的国家，并且为整个人类的发展贡献了不可忽视的力量。现如今我国通过几十年的、几代人的不懈努力，也在落后的情况下在化学领域取得了巨大的成就，这一点有很多的证据可以证明。通过讲解这一段的历史也可以激发学生的爱国情怀，鼓励他们为未来祖国发展贡献自己的力量。

  5.激发学生学习化学的兴趣，调动学生学习积极性

化学史专门显示了化学的状态和作用。从上古时期人类学会使用火之后，其文明就开始慢慢形成了，随后人类不仅学会了冶炼铁，制造陶器、玻璃等，而且还学会制造纸张、火药等，人类对于自然和世界的认识也在不断发展。可以说在这一过程中化学扮演着极为重要的角色。它不仅帮助人类进一步认识了世界，而且还可以解决很多人类在发展过程中遇见的难题，比如现今我们所面临的环境恶化、食物及能源短缺等问题。

教师在教学之中适当向学生讲述一些化学科学家的励志故事，特别是着重讲解这些伟大的人物在自己年轻时候所取得的成就，一方面可以激发学生学习化学的兴致，另一方面也可以鼓励学生自己专注于化学的研究。例如， David就在自己29岁左右发现了诸多元素，例如钾、钠、钙、锶、钡、镁和硼，Ballar发现溴时也只不过22岁。Weiler也是在28岁时证明了可以用氰化铵来制造尿素，从而突破了无机物和有机物间的界限。这些科学家本身对科学严谨的态度就可以发挥极好的教育作用。例如，Rayleigh开始时发现来自空气和来自化合物的氮的质量不一样，前者比后者差了0.0067克，随后他继续刨根问底，最终发现了稀有气体，从而就有了稀有元素。

  四、化学史教育与化学史教学

虽然说化学史教育在教学过程中很重要，但是现实中仍有不少大学并未为学生设置此类选修课，我们应该对此给予充分的重视。在这些院校里特别是师范类院校，应该增加设立此类课程，向学生讲授相关的化学史知识。对于一些专科或者职业院校来说，可以不单独设立此类课程，但是教师应该在相关课程中插入化学史知识的讲解，对学生进行相关的教育[5]。

常见的化学史教育的形式有如下几种：

1.集中形式。在讲解某一定律时可以系统地讲述下它的发现、形成过程，比如当学生学习原子结构时，教师就可以详细阐述下它被发现的历史等。

2.分散形式。教师在講解元素周期表中的元素时可以就各个元素分别讲解下各个元素被发现的历史。

3.课外阅读讨论。教师亦可以通过布置一些课后作业比如要求学生阅读相关的书籍、资料，然后在课堂上自主发言讲述自己所收集的资料来帮助他们进一步学习化学的历史。这样的作业形式包括课堂教学、课外活动、化学教科书、课堂教学，以及关于化学史的跨学科讲座等，此外课外活动是化学史教学的实用且易于使用的形式。

在教学中渗透或相交化学史教育既能够帮助学生了解、运用相关的知识，而且从另外一个角度来说，学生对化学历史的了解程度是衡量他们素质的重要指标之一。

参考文献

[1]陈耀亭，梁慧姝.论化学史教育[J].化学教育，1982，3（6）：27-30.

[2]李凤艳.化学史教育的理论和实践研究[D].西南师范大学，2005.

[3]王秀红，于建军.中学化学史教育教学问题及影响因素分析[J].化学教育，2009，30（2）：71-73.

[4]梁建军.化学史教育：理解科学本质的切入口[J].滁州职业技术学院学报，2004，3（1）：71-72.

[5]石华军.基于化学史教育的化学教学设计研究与实践[D].山东师范大学，2013.

（作者单位：南京市金陵中学高三（14）班）