例谈化学史教育在化学教学中的作用

(整期优先)网络出版时间:2010-08-18
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例谈化学史教育在化学教学中的作用

陶志军

陶志军(东莞高级中学,广东东莞523000)

中图分类号:G623文献标识码:A文章编号:1673-0992(2010)08-038-02

摘要:中国人素来讲求“以史为鉴”,“以史明理”。把化学史渗透于知识教学中,对提高学生学习化学的兴趣、培养科学精神与科学态度、训练科学方法以及加强爱国主义教育,使之成为真正优秀的化学人才将起到良好的教育作用。本文试图通过对拉瓦希与化学革命的必然性的初步研究来说明化学史教育在中学教学中的作用,以引起高中化学同行的重视。

关键词:化学史;新课标;化学教学;探究

化学史教育是一个古老而又年轻的教育话题,很久以来,世界各国的教育工作者对科学史教育的呼吁和探索从不曾停止。随着新一轮课程改革的进行,化学史教育越来越受到人们的关注与重视。化学史教育就是在化学教学中,利用化学史来促进学生运用辩证唯物主义观点和历史唯物主义观点的教育,笔者在本中试图从研究拉瓦希与化学革命的必然性的过程中渗透化学教育的思想来作一些探讨。

1740年俄国多才多艺的科学家罗蒙诺索夫曾在密闭的玻璃甑中进行煅烧金属的实验。他认为反应产物的重量较原来金属之所以会增加是由于从瓶内空气中摄取了某些物质,他不信是燃素的逸去。他的论著发表了,却未引起人们的注意。相似的,法国化学家贝岩发表了关于“红色沉淀物”(HgO)加热分解质量减少了十五分之一,却未加任何燃素的论著,同样未引起人们的关注。而化学革命的功绩却垂爱了法国杰出的化学大师拉瓦锡,为什么会这样呢?

在解读这部分的时候会留给学生思考的空间,也会让学生意识到在学习生活中对人对事正确的态度是运用唯物主义观点,既要看到它的不足、缺点和错误,又要对它起过的作用给以充分的肯定。同样的例子还有法国人巴拉尔23岁时发现了单质溴。事实上,在巴拉尔发现溴的前几年,有人曾把一瓶取自德国克鲁兹拉赫盐泉的红棕色液体样品交给化学家李比希鉴定,李比希并没有进行细致的研究,就断定它是“氯化碘”,几年后,李比希得知溴的发现之时,立刻意识到自己的错误,把那瓶液体放进一个柜子,并在柜子上写上“耻辱柜”警示自己。

从1703年斯塔尔将“油土”的燃烧说演进为“燃素说”开始,人们就不断地通过各种方式、各种手段想去完善它或者推翻它。但是斯塔尔和他的支持者始终未能取得纯净的燃素,因而对燃素的有无重量和形态未能做出明确的回答。在此过程中,一大批的燃素者在气体化学中取得了重大成就。卡文迪什的氢气,布拉克的二氧化碳,D?卢瑟福的氮气,舍勒和普里斯特里的氧气等,使人们弄清了空气的组成,给拉瓦锡的化学革命奠定了基础。随着科学实验成果的逐步积累,燃素论陷入了不能自圆其说的困境。这就需要人们创造出以新的理论来解释那些现象,便有了酝酿化学革命的土壤。化学革命在时间上刚好与法国资产阶级革命同时发生。这事实当然不能看作是偶然现象。资产阶级革命时期,法国科学繁荣昌盛。十八世纪末法国出现了许多天才的科学家(包括拉格朗日、蒙日、卡诺、拉普拉斯)和大批杰出的化学家和生物学家。法国科学界的威望大为提高,欧洲其他国家的科学家都赞同法国科学家所提出的许多发现和新的科学原理。罗蒙诺索夫所处的俄国就远离当时科学的中心,对他的发现欧洲科学家了解的人很少。这一切又为拉瓦锡的成果很快为世人所接受奠定了基础。

欧洲大陆的大多数化学家普遍受过药学训练或医学教育,拉瓦锡则是一个十分突出的例外。拉瓦锡出身于巨富之家,这个家族在拉瓦锡出身之前就已跻入法国贵族之列。他是金融家组织“捐税专收总会”的董事。拉瓦锡精力过人,他把大部分精力贡献给了公益事业。拉瓦锡还是一位出色的的经济学家。

拉瓦锡头脑敏锐,自有一套安排和进行实验的办法,一直在对当时的各种自然想象的理解方面几乎没有人能与之并驾齐驱。就单单是这一点我认为就为他能作出世人所不及的成就提供了最宝的资源。

拉瓦锡从某些优秀学者那里得到科学的熏陶,受到了良好的教育。这一切与他出身在富裕的家庭有关,可以说他之所以取得如此高的成就就占了天时、地利、人和的所有优势,拥有这样条件的人怎么可能不取得辉煌的成就呢?二十一岁时他就进行科学实验,他对石膏矿石加热时失去水分和变成熟石膏时重新吸收水分进行了定量测定。二十四岁时,他对法国进行一次地质勘查,旅途中用自行设计制造的精密比重计反复研究了各个地区水的比重。拉瓦锡和他同时代的人都十分重视天平。只是他比别人走得更远,因为别人只是用定量测定法分析矿物,而他却用来证明自然界的规律。进行化学研究要的就是这种细心,要的就是这种创新的精神,任何理论任何成果都是创新的结果,敢想敢创而又小心翼翼地走好每一步是拉瓦锡成功的最主要的因素。我们在研究化学的发展历程的过程中同样对这一点地吸收也是很重要,我们不仅仅要知道化学发展的过程,因为任何成果都是人努力的结果,人是起决定作用的。从这一点上来说人都是一样的,就取决于个人的态度而已。

在当时的法国,人们从事科学活动相当困难,但拉瓦锡却在这一期间继续通过各种方式坚持化学研究工作。他和数学家拉普拉斯一起研究动物的呼吸过程,后来又和青年同事阿芒·塞魁斯一起继续工作,结果证明碳的化合物和氧化合生成二氧化碳和水,使生物体温的真正来源,人在从事体力劳动时氧的消耗量会有所增加。这项工作成为十九世纪末叶德国的沃特和鲁布纳的研究工作的出发点,也是现代营养学的基础。虽然这一切是在化学革命完成了之后,我们还是可以从中看出他在进行研究时的坚韧的性格和对科学的执著,我想从这一点来说化学革命由他来完成也是很必然的。

通过对拉瓦锡与化学革命的研究,使学生“不仅可以学到作为知识活动结构的知识结论,而且可以学到反映在认识活动过程中研究方法,从而学到运用知识和发展知识的方法。化学教学同化学发展史的结合,对改善教学效果、进一步理解科学探究的意义以提高化学教学质量具有十分重要的意义。通过化学史教育培养学生的“情感态度与价值观”。戴安邦教授说:“化学教学不仅传授化学知识和技术,更要训练科学思维和方法。还要培养科学精神和品德。”化学史中有许多科学家为科学献身的精神是可歌可泣的,这种精神可以激发学生学习化学的强烈动机,激励着学生学习;可以培养学生科学的学习方法和勇于创新的能力;可以进行辩证唯物主义、爱国主义、思想品德和环保意识的教育;可以使学生树立献身祖国的雄心壮志;可以开拓学生的视野,扩大学生的知识面;可以促进学生智力因素和非智力因素的有效结合。

我们应该更加清晰地意识到新课程与化学史新课程改革的主旨:全面提高学生的科学素养,《在普通高中化学课程标准》中在化学课程的理念部分提到了“结合人类探索物质及其变化的历史与化学科学发展趋势,引导学生进一步学习化学的基本原理和基本方法,形成科学的世加深对化学知识的理解和记忆,从而获得有关化学实验的基础知识和基本技能,学习前人的科学研究方法,少走弯路;能够综合运用有关的知识、技能与方法分析和解决一些化学问题,化学知识、技能的教学应该服务于学生的科学素质培养,而不是把素质的培养作为掌握知识技能的附庸。

法国著名科学家朗之万所说:“在科学教育中,加入历史的观点是有百利而无一弊的。”在逐渐涌现出一批高质量、在引用化学学史料方面很有特色的优秀教材中,化学史料的教育功能也会被越来越多的化学教师所领悟并应用到课堂教学中。在这个过程中对我们中学化学教师也提出了更高的要求,我们自身就需要多去研究,要更高的标准要求我们教师自身,这不是一、两年就能完成的,作为化学教师首先要有这种意识,在今后的教学中不断的完善自己,提高自身的学术魅力与专业素养。

参考文献:

[1]赵匡华编著,《化学通史》,高等教育出版社,1990.5

[2]杨承印编著,《化学的历程》,陕西师范大学化学系,2000

[3]郭保章、董德伟编著,《化学史简明教程》,北京师范大学出版社,1985.6

[4][美]亨利·M·莱斯特著,《化学的历史背景》,商务印书馆,1982

[5]赵匡华编著,《化学通史》,高等教育出版社,1990.5

[6]吴俊明,杨承印.化学教学论.西安,陕西师范大学出版社,2003

[7]王祖浩,王磊.解读化学课程标准,武汉,湖北教育出版社,2004