论文部分内容阅读
摘 要： 在中学化学教学中强化化学史教学，不仅能再现科学探究的过程，培养学生学习化学的兴趣，而且能养成学生敢于设想的科学探究精神，在潜移默化中促进学生勤奋刻苦的科学探究品质和团结协作精神的发展。
关键词： 化学史 科学探究能力 发展
化学史是指化学学科发展的历史。化学教学同化学史的结合，已经成为化学教育发展的一种趋势，在化学教学中恰当运用化学史，将不只局限与知识本身，还可以揭示其中的科学思想和方法，体现化学发展的科学精髓。所谓科学探究（可简称为探究）就是让学生去模拟科学家的工作过程，按照一定的科学思维程序去探索学习的过程，从中学习科学方法，发展科学探究所需要的能力，增进对科学探究的理解，体验探究过程的心理感受。科学探究不仅有利于科学内容的探索与方法的获得，而且有利于学生科学态度、科学精神等意识领域目标的形成。青少年科学探究能力的发展，对国家富强、民族振兴和我国在21世纪国际竞争中占据主动地位都具有深远的意义。因此在对学生进行知识教育的过程中，提高学生的科学探究能力，使学生掌握科学方法，培养良好的思维品质，形成科学意识是教师必须努力的方向。化学史中不仅包含着科学家的天才智慧，更为感人的是科学家严谨的科学态度，坚韧不拔，追求真理的执著精神。加强化学史的教学，不但能够提高学生的学习兴趣，培养学生的情感态度和价值观，而且能促进学生对科学探究的理解，提高探究意识，培养学生的探究能力和创新精神。
一、通过化学史的教学再现科学探究的过程
在课堂上，通过对典型化学发现史的讲述，可以重现科学家发现化学原理和规律的过程，提高学生对学习化学的兴趣。学生上第一堂化学课时，我就在绪论中介绍与社会、生活相联系的一些化学史，使学生对学习化学产生兴趣。例如人造丝的发现史：1664年英国科学家虎克提出“人类凭自己的智慧，可以像蚕一样制出丝来”的设想后，无数人盼望这一设想能变成现实，不少科学家为之而付出了艰辛的劳动，1740年，法国的卜恩曾从蜘蛛的胶囊中挤出胶液拉成细丝，并用这种丝织了一双手套。但这还不算人造丝。法国另一位化学家罗满也想发明人造丝，但他没走卜恩的老路。他想：蚕吃的是桑叶，而吐出来却是丝。蚕为何偏偏要吃桑叶，为何吃别的东西就不能吐丝呢？那么丝与桑叶究竟有什么联系呢？通过测试，罗满发现桑叶和丝都含有碳、氢、氧三种元素，这是相同之处，不同之处是蚕丝还含氮。这引起了化学家的兴趣，对研究人造丝也是一个重要启示。遗憾的是，罗满就此止步，再也没有将人造丝的研制工作继续下去。查唐纳脱是法国大科学家巴斯德的学生、助手。他紧紧抓住“含氮”这一特点，着手人造丝的研制，革新前人用硝酸处理纤维的做法，制成了一种含氮的硝酸纤维素。他将这种物质放入酒精中溶解成溶液，然后像挤牙膏似地使溶液通过细孔挤出，刚挤出来的都是一条条极细的细流，等细流中的酒精蒸发后，得到的便是细丝。“这就是人们梦寐以求的人造丝吗？”查唐纳脱眼中的人造丝，仿佛比一根根金丝还宝贵。查唐纳脱继续努力，他又以桑叶为原料制造了硝酸纤维素。他对这一发明并不满足，他认为人造丝的原料应该是广泛的，否则就无法普及。进行了一系列的研制后，他发现木材、棉花秆等都是人造丝的原料。这就为人造丝的制造开辟了广阔的前景。通过对人造丝发明过程的介绍，还原了科学探究的基本过程，使学生初步了解到了科学探究的基本方法：提出问题→猜想与假设→制订计划与设计实验→进行实验→分析论证，为科学探究活动的开展打下了一定的理论基础。同时让学生认识到化学的实用性，增加了学生学习化学的兴趣和动力。
二、通过化学史的教学培养学生敢于大胆设想的科学探究精神
化学的发展史同时也是科学的发展史，科学上的许多重大发现都需要科学家具有冲破旧思想和权威思想的勇气，有时甚至还有生命危险，化学史上这类事例也很多。通过化学史的教学，使学生认识到没有一成不变的真理，要有怀疑的勇气和精神，科学探究尤其如此，要想有所发明创造，必须敢于大胆设想。例如，在学习电解质时，我介绍了阿仑尼乌斯提出的电离理论：在当时，人们认为正、负离子只能相互吸引结合到一起，不可能相互分开，但阿仑尼乌斯却敢于大胆设想，提出了在溶液中电解质正、负离子相互分开发生电离的思想。电离理论的提出，立即遭到了权威的指责，如英国的阿姆斯特朗、特劳贝、俄国的门捷列夫等都反对，认为是一个错误的理论，甚至他的老师克利维也认为是“纯粹的空想”。在电离学说遭到反对的情况下，阿仑尼乌斯仍然坚持自己的观点，投书国外。他首先得到了奥斯瓦尔德的高度赞扬和大力支持，后来又得到范霍夫的承认，终于使电离学说成为化学上的重要理论。阿仑尼乌斯也因此荣获1903年诺贝尔化学奖。通过这个事例教育学生：权威不是任何时候都是正确的，旧思想会束缚人们的头脑，要想在科学上有重大发现，一定要敢于大胆设想，冲破陈旧思想的禁锢。在科学探究活动中应该善于逆向思维，要有挑战传统思想和理论的勇气，只有这样才能有所创新和突破。
三、通过化学史的教学培养学生勤奋、刻苦的科学探究品质
化学史告诉我们，科学探究是一个长期而复杂的过程，不但要掌握正确的方法，而且需要探究者必须具有勤奋刻苦，百折不挠的优秀品质，化学上许多重大的发现都是科学家经过艰苦卓绝的努力和顽强拼搏取得的。在教学中，我不断利用化学史实来教育学生要有吃苦耐劳的精神。例如，两次诺贝尔奖的获得者居里夫人发现放射性元素钋和镭的过程就充分说明了这一点：居里夫妇在一个破陋不堪的工棚里，经过四年废寝忘食、夜以继日的工作，不知吃了多少苦，流了多少汗，终于从数吨沥青铀矿中分离出了0.1克氯化镭，发现了放射性元素镭。由于放射性的发现，1903年居里夫妇与贝克勒尔分享了诺贝尔物理奖。1910年，由于居里夫人用电解法首次制得了金属镭，又荣获1911年诺贝尔化学奖。两次获得诺贝尔奖在世界科学家中是凤毛麟角，而在女科学家中就更少。之所以取得如此成就是与居里夫人顽强拼搏的献身精神和吃苦耐劳、不慕名利的崇高品质分不开的。中学生正处在一生中长知识和世界观形成的重要时期，在学习及以后的工作中只有不怕苦、不怕累，努力拼搏才能取得更大的成绩。
四、通过化学史的教学促进学生科学探究中的团结协作精神的发展
化学史上的重大成就很少是一个科学家独自做出来，大部分是许多科学家共同努力而取得的。例如，有机合成上最复杂的化合物维生素B12的合成就是Woodward领导的研究组100多个科学家经过很长时间取得的。华裔化学家、1968年诺贝尔化学奖获得者李远哲说过，他取得的成就不是他一个人的，而是他领导的研究组的共同奋斗的成果，单靠他一个人是无法完成的。著名物理学家、诺贝尔奖获得者海森堡曾说：“科学来源于交流，根植于讨论。”化学史教学能对学生起到很好的潜移默化的作用，使他们认识到中学生在平常的科学探究活动中就应该很好地与同学团结协作、互帮互学，养成良好的协作精神。
总之，化学史的教学不但可以激发学生的学习兴趣，培养学生良好的意志品质，在培养学生的情感态度和价值观上发挥独特的作用，而且能够揭示化学学科的发展的一般规律，体现科学探究思想的精髓，促进学生的科学探究能力的发展。
关键词： 化学史 科学探究能力 发展
化学史是指化学学科发展的历史。化学教学同化学史的结合，已经成为化学教育发展的一种趋势，在化学教学中恰当运用化学史，将不只局限与知识本身，还可以揭示其中的科学思想和方法，体现化学发展的科学精髓。所谓科学探究（可简称为探究）就是让学生去模拟科学家的工作过程，按照一定的科学思维程序去探索学习的过程，从中学习科学方法，发展科学探究所需要的能力，增进对科学探究的理解，体验探究过程的心理感受。科学探究不仅有利于科学内容的探索与方法的获得，而且有利于学生科学态度、科学精神等意识领域目标的形成。青少年科学探究能力的发展，对国家富强、民族振兴和我国在21世纪国际竞争中占据主动地位都具有深远的意义。因此在对学生进行知识教育的过程中，提高学生的科学探究能力，使学生掌握科学方法，培养良好的思维品质，形成科学意识是教师必须努力的方向。化学史中不仅包含着科学家的天才智慧，更为感人的是科学家严谨的科学态度，坚韧不拔，追求真理的执著精神。加强化学史的教学，不但能够提高学生的学习兴趣，培养学生的情感态度和价值观，而且能促进学生对科学探究的理解，提高探究意识，培养学生的探究能力和创新精神。
一、通过化学史的教学再现科学探究的过程
在课堂上，通过对典型化学发现史的讲述，可以重现科学家发现化学原理和规律的过程，提高学生对学习化学的兴趣。学生上第一堂化学课时，我就在绪论中介绍与社会、生活相联系的一些化学史，使学生对学习化学产生兴趣。例如人造丝的发现史：1664年英国科学家虎克提出“人类凭自己的智慧，可以像蚕一样制出丝来”的设想后，无数人盼望这一设想能变成现实，不少科学家为之而付出了艰辛的劳动，1740年，法国的卜恩曾从蜘蛛的胶囊中挤出胶液拉成细丝，并用这种丝织了一双手套。但这还不算人造丝。法国另一位化学家罗满也想发明人造丝，但他没走卜恩的老路。他想：蚕吃的是桑叶，而吐出来却是丝。蚕为何偏偏要吃桑叶，为何吃别的东西就不能吐丝呢？那么丝与桑叶究竟有什么联系呢？通过测试，罗满发现桑叶和丝都含有碳、氢、氧三种元素，这是相同之处，不同之处是蚕丝还含氮。这引起了化学家的兴趣，对研究人造丝也是一个重要启示。遗憾的是，罗满就此止步，再也没有将人造丝的研制工作继续下去。查唐纳脱是法国大科学家巴斯德的学生、助手。他紧紧抓住“含氮”这一特点，着手人造丝的研制，革新前人用硝酸处理纤维的做法，制成了一种含氮的硝酸纤维素。他将这种物质放入酒精中溶解成溶液，然后像挤牙膏似地使溶液通过细孔挤出，刚挤出来的都是一条条极细的细流，等细流中的酒精蒸发后，得到的便是细丝。“这就是人们梦寐以求的人造丝吗？”查唐纳脱眼中的人造丝，仿佛比一根根金丝还宝贵。查唐纳脱继续努力，他又以桑叶为原料制造了硝酸纤维素。他对这一发明并不满足，他认为人造丝的原料应该是广泛的，否则就无法普及。进行了一系列的研制后，他发现木材、棉花秆等都是人造丝的原料。这就为人造丝的制造开辟了广阔的前景。通过对人造丝发明过程的介绍，还原了科学探究的基本过程，使学生初步了解到了科学探究的基本方法：提出问题→猜想与假设→制订计划与设计实验→进行实验→分析论证，为科学探究活动的开展打下了一定的理论基础。同时让学生认识到化学的实用性，增加了学生学习化学的兴趣和动力。
二、通过化学史的教学培养学生敢于大胆设想的科学探究精神
化学的发展史同时也是科学的发展史，科学上的许多重大发现都需要科学家具有冲破旧思想和权威思想的勇气，有时甚至还有生命危险，化学史上这类事例也很多。通过化学史的教学，使学生认识到没有一成不变的真理，要有怀疑的勇气和精神，科学探究尤其如此，要想有所发明创造，必须敢于大胆设想。例如，在学习电解质时，我介绍了阿仑尼乌斯提出的电离理论：在当时，人们认为正、负离子只能相互吸引结合到一起，不可能相互分开，但阿仑尼乌斯却敢于大胆设想，提出了在溶液中电解质正、负离子相互分开发生电离的思想。电离理论的提出，立即遭到了权威的指责，如英国的阿姆斯特朗、特劳贝、俄国的门捷列夫等都反对，认为是一个错误的理论，甚至他的老师克利维也认为是“纯粹的空想”。在电离学说遭到反对的情况下，阿仑尼乌斯仍然坚持自己的观点，投书国外。他首先得到了奥斯瓦尔德的高度赞扬和大力支持，后来又得到范霍夫的承认，终于使电离学说成为化学上的重要理论。阿仑尼乌斯也因此荣获1903年诺贝尔化学奖。通过这个事例教育学生：权威不是任何时候都是正确的，旧思想会束缚人们的头脑，要想在科学上有重大发现，一定要敢于大胆设想，冲破陈旧思想的禁锢。在科学探究活动中应该善于逆向思维，要有挑战传统思想和理论的勇气，只有这样才能有所创新和突破。
三、通过化学史的教学培养学生勤奋、刻苦的科学探究品质
化学史告诉我们，科学探究是一个长期而复杂的过程，不但要掌握正确的方法，而且需要探究者必须具有勤奋刻苦，百折不挠的优秀品质，化学上许多重大的发现都是科学家经过艰苦卓绝的努力和顽强拼搏取得的。在教学中，我不断利用化学史实来教育学生要有吃苦耐劳的精神。例如，两次诺贝尔奖的获得者居里夫人发现放射性元素钋和镭的过程就充分说明了这一点：居里夫妇在一个破陋不堪的工棚里，经过四年废寝忘食、夜以继日的工作，不知吃了多少苦，流了多少汗，终于从数吨沥青铀矿中分离出了0.1克氯化镭，发现了放射性元素镭。由于放射性的发现，1903年居里夫妇与贝克勒尔分享了诺贝尔物理奖。1910年，由于居里夫人用电解法首次制得了金属镭，又荣获1911年诺贝尔化学奖。两次获得诺贝尔奖在世界科学家中是凤毛麟角，而在女科学家中就更少。之所以取得如此成就是与居里夫人顽强拼搏的献身精神和吃苦耐劳、不慕名利的崇高品质分不开的。中学生正处在一生中长知识和世界观形成的重要时期，在学习及以后的工作中只有不怕苦、不怕累，努力拼搏才能取得更大的成绩。
四、通过化学史的教学促进学生科学探究中的团结协作精神的发展
化学史上的重大成就很少是一个科学家独自做出来，大部分是许多科学家共同努力而取得的。例如，有机合成上最复杂的化合物维生素B12的合成就是Woodward领导的研究组100多个科学家经过很长时间取得的。华裔化学家、1968年诺贝尔化学奖获得者李远哲说过，他取得的成就不是他一个人的，而是他领导的研究组的共同奋斗的成果，单靠他一个人是无法完成的。著名物理学家、诺贝尔奖获得者海森堡曾说：“科学来源于交流，根植于讨论。”化学史教学能对学生起到很好的潜移默化的作用，使他们认识到中学生在平常的科学探究活动中就应该很好地与同学团结协作、互帮互学，养成良好的协作精神。
总之，化学史的教学不但可以激发学生的学习兴趣，培养学生良好的意志品质，在培养学生的情感态度和价值观上发挥独特的作用，而且能够揭示化学学科的发展的一般规律，体现科学探究思想的精髓，促进学生的科学探究能力的发展。