化学史故事

2024-04-17

化学史故事(共8篇)

篇1:化学史故事

化学史与化学史教育论文

化学史与化学史教育论文【1】

摘要:当前我国化学史的教育并没有被放在很重要的地位,而化学史的教育有着重要的作用。

本文通过分析当前我国化学史教育的情况,并总结化学史教育的重要意义,以此引起我们对化学史教育更多的关注。

关键词: 化学史 化学史教育 意义

1.引言

我国化学家傅鹰曾说:“化学给人以知识,化学史给人以智慧。”化学史的教育在国外有比较久远的历史,在我国也开展得比较早。

20世纪30年代,丁绪贤在北大开设化学史课,新中国成立后,化学史教育得到不断发展,20世纪90年代以后,在中国期刊网上关于化学史的教育论文有150多篇[1]。

很多高校老师和中学老师对化学史教育进行了深入探讨,不断地挖掘和利用化学史,并且取得了一定的成果。

研究化学史及其在中学和大学中的教育有重要的作用,例如可以提高学生学习科学的兴趣,可以增强学生的探究意识,可以促进学生综合能力的提高等。

2.我国化学史教育现状及存在的问题

进入21世纪以来,在我国中学教育阶段,随着新课程的实施,课程目标包含:知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度,主旨在于提高学生的科学素养,科学素养被提到了重要地位。

但是就目前情况来说,应试教育还左右着中学教学,很多老师为了学生的分数而更重视解题的训练,教学过程中更多的是注重知识点的学习,重视概念的理解,而这些方面并不是连贯的和整体的,所以学生对相关知识只是机械地记忆,没有形成整体的观念,更谈不上探究性学习;其次,化学式教育有培养学生兴趣和世界观、人生观的作用,而在目前的教育教学中,并没有得到充分的体现和发挥。

在中学教育阶段,教师较少涉及化学史的教育问题的探索,教师的热情不够,因此削弱了化学史教育的实施效果。

就课本来说,化学史知识所占的比例很小,据统计,人教社教材中化学史内容按页码粗略统计仅占全书篇幅的约1.6%[2],而且很多中学教育工作者的化学知识是有限的,所以在中学化学史教育并没有受到太大的重视。

在化学史教育过程中,我们更多的是强调科学家无意中的发现和各种蹊跷,而没有让学生理解科学家的发现不仅仅是偶然的,更重要的是要让学生明白科学家持之以恒地科学研究,对科学知识的追求,以及在失败后的振奋和向上的精神,从而真正体现科学研究的内涵,使学生明白在以后的生活、学习等各个方面,以一种积极向上的态度来面对。

化学史是一个发展的过程,这个过程伴随着科学知识的发现。

化学史也体现着知识与技能,科学发现和各种技术的发明,包含着对物质的本质的研究,包含着物质的性质、结构,等等,因此,利用化学史的教育,可以帮助学生进行知识建构。

在学习过程中,学生的情感、思维等方面都有所收获,在这样的教育下,学生的人生观和世界观会受到积极的影响,必定会有所感触,有利于情感的培养。

3.化学史教育的意义

3.1有利于学生理解和学习化学知识

化学科学知识是随着人类认识的深入而不断发展变化的,是一个从宏观到微观、从定性到定量、从描述性到推理性的发展过程。

[3]化学史的发展,伴随化学知识的.发展;在进行化学史的教育史时,伴随着学科知识的教学,因此,教师应该结合化学史的知识,对知识进行全面、深刻的解剖,并使知识产生联系,形成一定的网络,便于学生学习。

3.2有利于提高学生对科学和学习的兴趣

大量的教育工作者及其所写的文献都把这一点列为了化学史的教育意义。

在化学教学中安排适当的化学史教材,对发展学生思维能力和激发他们的学习兴趣是很重要的。

[4]然而学习兴趣是学习的内部驱动力,在教学过程中应该予以积极的诱导和启发。

心理学研究发现,直观的、趣味性的事物更能刺激个体的大脑兴奋。

[5]化学史及化学的发展都离不开实验,而实验现象、实验仪器、实验探究的过程都可以引起学生的兴趣,即所谓的化学美。

充分利用化学式对学生进行教育,可提高他们对化学及科学的兴趣,在他们的内心产生驱动力,进而更好地学习化学。

3.3有利于增强环保理念

环境保护被提到了很重要的地位,在资源紧张的情况下,每个公民都应该有环保意识和理念。

化学史和能源的发展也是有关联的,古代的钻木取火、近代蒸汽机的发明和使用,以及石化能源的使用、当代新能源的开发都与化学知识有紧密的联系,也渗透在化学的发展过程中,因此通过化学史教育增强学生的环保意识是可行的也是有必要的。

3.4有利于提高学生的科学素养[6]

首先,化学史教育有助于学生了解科学探索的过程,进行科学思维方法的培养。

化学史发展的过程,是前人不断探索和发现的过程,学生学习这些内容后,感悟了科学态度和科学精神。

其次,渗透德育,激发学生的科学精神。

科学的发展充满了曲折,并不是那么顺利的。

研究过程总是使用一定的科学方法,而各种科学方法不断地被改进或者发明,使研究更深入和变得容易。

方法在改进的同时,工具也不断被发明,科学技术也随之发展。

总之,通过化学史的学习,学生可以在科学探究、科学发展等方面有较为深刻的体会,科学素养得到提高。

4.对化学史教育的思考

当前化学史教育存在一些问题。

首先,教师在教学中不太重视化学史的教育,他们可能认为化学史不重要,与考试关系不大。

只有改变这种思想,重视化学史的教育,才能从行动上在教学实践中做好化学史教育。

其次,中学教科书中化学史的篇幅比重很小,不能很好地发挥其作用,因此,教师应该多阅读有关化学史的课外书籍,增加知识的储备,以便更好地进行教学。

最后,化学史教育没有很好地发挥作用,目前化学教师对于化学史教育教学功能的认识仅仅局限于学生学习兴趣的激发、科学方法的学习和科学精神(实际是科学家的精神)的培养[7],也就是说化学史教育教学功能不够全面。

最后,要用适当的方法进行化学史教育,通过观察、实践、条件控制、测定、数据的分析与处理、分类、抽象概括、模型化、提出假说,对假说进行验证及得出结论等环节来完成。

[8]以实现化学史教育的功能。

参考文献:

[1][5]关婷婷,苏育志,常向阳.化学史教育的发展历程及其教育功能[J].广东化工,2002(11):24-25.

[2]刘前树,邱道骥.化学史教育的实践与思考[J].化学教育,2007(1):60.

[3]李远蓉,卢一卉.论化学史的教育功能[J].大学化学,1997(12):60-61.

[4]许青锋.化学教育应重视化学史的教育[J].基础教育研究,2008(2):44.

[6]李惟熔.渗透化学史教育培养学生的科学素养[J].化学教与学,2011(1):21-22.

[7]王秀红,于建军.中学化学史教育教学问题及其影响因素分析[J].化学教育,2009(2):72.

[8]张成山.浅析如何进行化学史的教育[J].高校理科研究,2007(31):102.

从“化学教学”到“化学教育”【2】

[摘要]化学教学在起到传授化学知识的同时,还应该肩负起进行化学教育的责任,这是一种哲学性质上的认识。

教师要更新教育观念,迈出从化学教学走向化学教育的起始步伐;注重教学生成,寻找化学教学走向化学教育的契机。

以此帮助高中生进行化学的深层次认识。

[关键词]化学教学;化学教育;高中化学

一、更新教育观念,迈出从化学教学走向化学教育的起始步伐

新课程理念强调尊重学生的主体地位,发挥教师的主导作用。

毫无疑问,在由化学教学向化学教育过渡的过程中,教师的主导作用显得十分重要。

从目前的教学实际来看,教师教育观念的更新非常重要。

而事实上,只要我们在教学中注意做到以下几个方面的细节,我们或许就能够有效地迈出走向化学教育的第一步:

首先,要认识到化学教育不是一个空洞的概念,其是由一点一滴的与化学有关的元素组成的。

人教版化学选修教材以“化学与生活”和“化学与社会”为书名,实际上就是在提醒我们进行化学教育。

例如在“保护生存环境”一节知识的教学中,我们就可以结合生活中的例子实施:我们以前都能闻到某些地方的自来水有味道,而现在则没有。

这是因为现在已经用臭氧(O3)等作为消毒剂和漂白剂代替原来使用的二氧化氯(ClO2)和次氯酸(HClO)等,这样就能达到避免氯化物对人体造成危害。

在这类知识的教学中,我们既能渗透化学知识,又能落实化学教育的内容,即化学不总是生硬知识与抽象的符号、化学式等,其更是与人类生活密切相关的,我们常说的“生活离不开化学”往往也就体现在这种联系上面。

其次,认识到化学教育存在于化学教学的任何一个组成部分。

从目前的教材编排来看,课本上的内容往往都具有显性或隐性的化学教育因素;而从现在的化学习题来看,目前的命题材料也越来越重视这一点。

近年来的各类考试中经常出现这样的信息题,在对它们进行解答时,就有化学教育的空间。

例如有这样一道题目:

2011年是国际化学年,中国的宣传口号是“化学——我们的生活,我们的未来”。

下列叙述不正确的是( )。

A.多用电子邮件、QQ等即时通讯工具,少用传真打印机,属于“低碳生活”方式

B.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,是危害人体健康的污染物

C.氢键在形成蛋白质的二级结构和DNA双螺旋结构中起关键作用

D.高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路”

这样的题目每个选项其实都提供了一个信息点,而对这些选项进行分析所用的知识又绝不局限于教材,因此这样的题目是非常好的化学教育的素材,在日常教学中要给予高度重视。

二、注重教学生成,寻找化学教学走向化学教育的契机

化学往往是以化学知识呈现在学生面前的,其化学方法及化学教育往往蕴含在知识背后。

这些知识在学生的思维中生成时,往往会有许多有利于开展化学教育的良好契机。

这是因为学生学习化学时往往并不只是带着学知识的心理,还带有许多其他方面的因素,因此在教学当中往往也就存在着许多教师未曾预设到的生成。

例如,在一次集体备课的活动中,同组的一位老师提到一个问题,说他们班在讲物理变化与化学变化的时候,有学生提问:“物理变化时不一定有化学变化,那化学变化时一定有物理变化吗?”这个问题是老师在备课时没有想到的,因此当时竟然愣了一会儿,后来才勉强应付过去。

这个问题引起了笔者的注意,后来我到我们班上去问学生是否也有这个问题,令人惊异的是竟然有不少学生说也想到过这个问题。

这就说明这个问题其实是学生容易产生的一个问题,只是在教师的备课及教学过程当中不容易被老师注意而已。

面对这一生成,我后来从另一个角度对学生进行了解释:作为自然界中的自然现象,物理变化与化学变化既有联系,又有区别(其中涉及化学知识的此处就不再赘述了)。

在这种联系与区别中又反映着对某一事物的判断标准,譬如此问题中的“是否有新物质生成”。

而这其实某种程度上讲又属于“化学哲学”可以解释的内容,化学家们常常说这么一句话:结构决定性质。

这句话其实不仅是化学教学的,更是化学教育的,不仅是化学的,更是哲学的。

当我们有意识将学生由化学引向哲学时,更是由化学教学走向化学教育的一种深层体现。

事实上,化学哲学是高中化学教学应当渗透的重要意识,其研究化学科学的发展规律,研究化学运动本身的辩证内容,研究化学研究中的方法论和认识论。

有研究表明,在高中阶段进行这些渗透对于学生形成良好的化学素养是十分有利的。

结合这个例子,笔者想到在我们的高中化学教学中,其实有很多这样的生成,而很多时候由于其与我们化学教学关系不大,又都被我们忽略了。

而从化学教育的角度来看这些生成,它们其实又是十分好的教育素材。

因此,作为化学教育的一部分,作为化学教师自身的专业成长需要,我们有必要高度重视这些学生自发生成的知识,让它们发挥化学教育应有的价值。

三、对于化学教育的反思

有时候笔者常常想,相对于化学教学而言,化学教育的内容更为丰富,过程也更加精彩,那为什么其在我们的高中化学课堂上没有绽放出应有的光芒呢?这里固然有客观上的应试压力的因素,但也可能与我们的化学教学价值取向有关。

笔者以为,基于化学教学走向化学教育,是目前比较具有可行性的一种思路,因为化学教育不是空中楼阁,而是建立在扎实的化学教学基础上的,又由于其具有一定的超越性,因而也能得到高中学生的喜欢。

既然如此,还是让我们努力去走一条由化学教学到化学教育的道路吧,至少这是符合课改精神,契合学生需要的。

参考文献:

[1] 裴新宁.面向学习者的化学教学设计[D].上海:华东师范大学博士论文,2003.

[2] 王盟.在化学教学中有效实施绿色化学教育[J].教育导刊,2009(6)

篇2:化学史故事

质量守恒定律和阿伏加德罗定律是高一学生熟悉的两大基本定律,绝大多数学生,甚至是教师都认为这些定律无非是前人的经验总结而已.事实上质量守恒定律等基本定律的发现导致了原子学说的问世,阿伏加德罗定律的确立,对于确定分子组成、进而确定元素的相对原子质量具有重大意义.可以说没有阿伏加德罗定律就没有正确的相对原子质量、就没有周期律、没有近现代化学的发展.显然向学生揭示这些原理在学科发展中的.重要作用极具教育价值.本案例以水为载体,把学生放在一个反思者的角度,在追寻元素、原子、分子等基本概念的历史生成过程中体会质量守恒定律、阿伏加德罗定律对化学发展的重大意义.

作 者:徐敏 刘春生 XU Min LIU Chunsheng 作者单位:徐敏,XU Min(北京市第十五中学,100054)

刘春生,LIU Chunsheng(北京政法职业学院安防系,102600)

篇3:化学史故事

一、利用化学史, 有利于培养学生学习化学的兴趣

我国是历史悠久的文化古国, 对化学的认识与研究也是十分悠久的。在化学教学中, 适当地引入化学史, 对于树立学生的学习自信心和民族自豪感, 激发学生对化学学家的崇敬、对社会的责任感和对祖国的热爱, 有着不可低估的重要作用。兴趣是学好一门课程的前提和基础, 是学生学习动机最活跃的表现形式, 并且兴趣与奋斗目标有着直接的联系。由于化学具有抽象性和严密的逻辑性, 很多学生都会对化学产生恐惧心理。教学某一知识点时, 教师可先讲一些趣味横生又富有哲理的故事和趣闻, 让学生先了解这个知识点的历史, 这样, 不但课堂气氛活跃了, 学生兴趣提高了, 而且加深了对化学知识的理解与记忆。学生在追踪化学史的足迹时, 会感觉到自己像是参与到了化学现象的发现、理论知识的形成过程。他们会感到热血沸腾, 对这一知识点产生兴奋与新奇, 心理得到了满足, 成就感油然而生。这启发了学生通过前人的经验来分析与解决问题, 增强了他们主动探求化学知识的兴趣和欲望。

二、有助于学生对化学知识的理解和把握

在化学教学中, 不能只注重化学的现成结论的学习与运用, 忽视化学发展的迂回曲折情况, 似乎化学的发展总是那么顺利, 一帆风顺。没有经过失败或错误教训而直接获得的知识, 是脆弱的、肤浅的、不够扎实的。如果教师能够把化学家们在对化学知识的形成过程中所遇到的困难、困惑、疑虑, 所产生过的错误想法和一些错误做法呈现给学生, 学生会自动、自觉地与自身存在的问题进行比较, 会知道自己错在哪里, 错误的原因是什么, 进而可以使学生从更深层次的角度来思考和理解化学知识。因此, 在教学中, 对化学史的一些曲折、感人的故事应当给予足够的认识, 并把它作为一种衬托, 进行正与误、是与非的对比, 而不再是让学生简单地记住一些公式、概念和定律, 这有助于学生通过自己的一些方式对知识进行学习与巩固。所以, 教师把化学史的知识运用到教学中, 能够帮助学生了解概念、定律、定理是如何形成的, 科学家们是怎样去发现问题、分析问题与解决问题的, 他们又是如何提出假说, 又怎么去验证, 最后使假说成为真理的这一个过程。学生从中学会了分析问题直到解决问题的一系列的方式方法, 使学生对化学知识有了更全面、更深入的理解和掌握, 达到全面培养学生的能力和发展智力的目的。

三、有利于培养学生的科学素养

戴安邦教授指出, “全面的化学教育不仅传授化学知识、技术, 更要训练科学思维和科学方法。”化学史集中体现了人类探索和认识化学世界的历程, 从一个微小的怀疑开始, 到一个伟大的化学知识的成立, 这个过程充满了分歧与争论、成功与挫折, 科学家们的成就不是一蹴而就的, 他们始终坚持精益求精的工作作风, 不畏牺牲、实事求是的科学态度, 锲而不舍的钻研精神和科学态度, 以及否定之否定、量变与质变的辩证唯物主义世界观和价值观, 才会获得一个又一个的重大发明。这些化学家们的生平事迹, 不畏权威、实事求是和坚持真理的科学态度, 大大调动了学生的学习热情, 引发强烈的好奇心、求知欲, 培养了学生严谨的科学态度及正确的价值观, 对学生良好科学态度的培养有很好的推动和教育作用。化学是一门实验性很强的学科, 通过这些史实的讲解, 在做实验的时候学生会细心地、耐心地不放过任何一个微小的细节和变化, 对于每一步骤变化, 要知其然, 更要知其所以然。对于那些没有做成功的实验, 要学生找出原因, 认真总结, 这样做有助于培养学生认真、严谨的科学态度。

四、开启学生智慧, 提高学生动手实验能力

化学是以实验为基础的学科, 任何定理、定律和公式都是化学家们通过无数次的实验验证总结出来的精华。化学教学中, 通过教师对化学史的介绍, 学生会领悟到化学家们通过无数次的实验, 失败了再重新开始, 再失败再从头做起的决心, 他们一丝不苟的精神、严密的推理能力以及精益求精的科学精神, 进一步激发了学生的动手实验能力及做好实验的信心。所有事物的发生发展都是遵循发现问题、提出问题和解决问题这一规律的, 这就需要学生有很好的思维能力和动手能力。通过化学史知识的介绍, 学生领悟到实验在化学教学中的重要作用, 进而对学生智慧的启发、实验能力及动手能力的培养都有大大提高。

五、利于培养学生的爱国情怀

教师的职责除了教书, 更要注重育人。化学史是化学教学中对学生进行爱国主义教育最好的素材。教师可举例说明:我国古代的化学工艺是世界上最早发现、发明或创造的资料, 比如钢铁的冶炼、四大发明, 近代的北京大学张青莲教授对某些原子量的修正已获得国际认可, 我国在世界上首次合成具有生命活力的结晶牛胰岛素……这样, 学生会感到中华民族是勤劳的、智慧的民族。学生在接受知识的同时, 也感受到了肩负的历史使命与责任, 他们强大的民族自尊心和自豪感油然而生, 激发了学生学好知识, 为中华民族的崛起贡献自己的力量的信念。

综上所述, 在化学课堂教学中渗透化学史教育具有深远的意义, 可以给沉闷、枯燥的课堂带来欢声笑语, 学生兴趣盎然, 缩短了学生与化学之间的距离, 学生在轻松、愉快的氛围中学会了化学知识。同时, 化学史的引入, 有利于学生的知识与技能、学习方式与方法、情感态度与价值观等目标的实现, 对学生的化学成绩、人文与科学素养和整体素质都有较大的提高, 这也是新课改的基本理念。所以, 化学史在课堂教学中的渗透应该是大力提倡的。教师应尽量找准化学史人物事件与学生的结合点, 引起学生情感的共鸣和思维的共振, 让学生在耳濡目染中受到先辈们的熏陶, 为终身的学习与发展起到重要的铺垫作用, 激励学生成长成才。

参考文献

[1]舒尊哲.化学史教育在高校化学教学中的作用[J].广州化工, 2009 (9) .

篇4:化学史与化学教学

摘 要:化学是在一定历史条件下形成的以实验为基础的课程。在化学的教学中引入化学历史的介绍,可以培养学生对课程的兴趣,开阔学生视野,增强学生的动手和动脑的能力。将化学历史引入化学教学,主要的积极的作用有:1、掌握化学历史发展的脉络,培养学生全面发展观;2、技术革新带来化学发展,促进学生掌握科学方法;3、化学科学成果的获得是精神和意志转化,增强学生的探索精神和坚强意志。

关键词:化学史,化学教学,全面发展

中图分类号:G642 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)15-005-01

随着科学技术的迅速发展,化学作为新世纪的中心学科在生命科学、材料科学、能源科学、环境科学等领域的应用越来越广泛。作为一门实践性和应用性较强的专业,化学教学传递给学生科学思维方法和实验技术。无论是科学思维方法和科学实验技术都是在一定的历史条件下形成。每个技术和方法都有其形成的历史,发展的过程。如果将化学的历史引入到化学教学过程中,可以培养学生进行自主学习、自主创新,进一步加强创新思维和技能训练,极大地激励了他们的探索精神和创造热情。将化学历史引入化学教学中,主要的积极的作用有:1、掌握化学历史发展的脉络,培养学生全面发展观;2、技术革新带来化学发展,促进学生掌握科学方法;3、化学科学成果的获得是精神和意志转化,增强学生的探索精神和坚强意志。

一、掌握化学历史发展的脉络,培养学生全面发展观

任何事物都有其形成和发展的历程,化学也同样有其发展历史轨迹。它就像一个地图,每个思想的提出,每个技术的发明,就像地图上标示着每个站点。我们在化学教学中引入化学历史的教学,就能够是学生在这个化学的国度中游弋而不会迷失方向,可以掌握化学历史发展的脉络,培养学生全面发展观。

例如原子结构模型经历了五个时期:1、道尔顿实心球模型;2、汤姆生枣糕模型;3、卢瑟福行星模型;4、玻尔量子化轨道;5、现代电子云模型。

第一个阶段是道尔顿实心球模型。它系统地总结了模糊原子论和基本微粒说。1803年道尔顿开创性地提出了实心小球原子模型,从而原子理论成为一套系统的,并完整的理论。第二个阶段是汤姆生枣糕模型。汤姆生利用电场和磁场的叠加证明了原子中电子的存在,并测定了电子的核质比。他提出原子是一个带正电荷的球,电子镶嵌在里面,原子好似一块“葡萄干布丁”。第三个阶段是卢瑟福行星模型。卢瑟福是汤姆生的学生,存在一脉相承的关系。卢瑟福通过α粒子轰击金箔实验发现原子的大部分体积是空的,在此基础上提出了行星模型:在原子的中心有一个很小的原子核,带负电的电子在核空间进行绕核运动。第四个阶段是玻尔量子化轨道模型。在氢原子光谱分离谱线的实验基础上提出了再行星模型修正的玻尔模型。电子不是随意占据在原子核的周围,而是在固定的层面上运动,当电子从一个层面跃迁到另一个层面时,原子便吸收或释放能量,吸收或释放能量就形成了光谱。量子论的发展过程中,德国物理学家海森堡提出的著名的测不准原理才是原子的结构模型到了第五个阶段现代电子云模型。

通过原子结构模型不断发展的过程可以看出其中的发展的脉络,这是一套整体且全面的知识,而非支离破碎的知识点。

二、技术革新带来化学发展,促进学生掌握科学方法

“授之以鱼不如授之以渔”这句古语告诉我们方法重要性。化学作为一门以实验为基础的学科,方法的传授显的尤为重要。牛顿提出来万有引力,但是由于引力常数无法测定,所以万有引力公式的不到证明和应用。但是卡文迪许利用扭秤天平创造性的解决了这个难题。他将两个质量相同的铅球分别放在扭秤的两端,扭秤中间用一根韧性很好的钢丝系在支架上,钢丝上装有镜片。用准直的细光束照射镜片,标记下此时细光束反射所在的点。用两个质量相同的铅球同时分别吸引扭秤上的两个铅球,在万有引力作用下,扭秤微微偏转,细光束的反射点却移动了较大的距离,从而成功地测出了引力常量的数值,证明了万有引力定律。卡文迪许解决问题的思路是:将不易观察的微小变化量,转化为容易观察的显著变化量,再根据显著变化量与微小量的关系算出微小的变化量。

三、化学科学成果的获得是精神和意志转化,增强学生的探索精神和坚强意志

科学无捷径,任何一项科研成果的获得和知识的获取都需要千百次的尝试和努力,居里夫人的故事很好的说明了这一点。

受贝克勒尔发现不明射线的启发,居里夫人在一间闭塞、潮湿的贮藏室中开始了化学实验。繁重而又艰巨的普查后,她发现了钍的化合物也能发出射线。对此她提出了放射性物质的概念。

她的调查很快从盐和氧化物扩展到一切矿物。在研究了大量的材料后,居里夫人发现一种可能存在于铀沥青矿中的未知元素。然而她所不知的是,这种新元素在矿石中的含量只不过百万分之一。她和丈夫废寝忘食,夜以继日地分析矿石。经过不懈的努力,1898年7月,他们从矿石中发现了新元素钋。借此让学生坚定他们的意志去努力探索化学知识。

结论:化学的学习可以让学生掌握知识,而化学史的学习则给学生带来智慧。在化学教学中渗透化学史教育,对培养学生全面发展观,提高学生学习兴趣,促进学生掌握科学方法,增强学生的探索精神和坚强意志,有着不可忽视的作用。

参考文献:

[1] 赵匡华.《化学通史》.高等教育出版社,1990.

[2] 杨承印.《化学的历程》.陕西师范大学化学系,2000

[3] 苏 芳.无机化学元素化合物教学中的兴趣培养.大学化学,2008,23(3):18.

[4] 吴季怀、吴志坚.无机化学教学中若干问题探讨.化学教育,2008,29(6):37.

[5] 郭保章、董德伟.《化学史简明教程》.北京师范大学出版社,1985.

[6] 亨利·M·莱斯特著.《化学的历史背景》.商务印书馆,1982.

[7] 赵匡华.《化学通史》.高等教育出版社,1990.

[8] 吴俊明、杨承印.化学教学论.陕西师范大学出版社,2003.

篇5:化学史故事

“不能,不能这样做。如果这样下去,和自己的父母岂不是一样吗?成为社会垃圾,人类的渣滓,带给别人,留给自己的都是痛苦--不行,我一定要成功!”

他下定决心,要走一条与父母迥然不同的路,活出个人样来,但是做什么呢? 于是,他来到好莱坞,找明星,找导演,找制片……找一切可能使他成为演员的人,四处哀求: “给我一次机会吧,我要当演员,我一定能成功!”

很显然,他一次又一次被拒绝了。但他并不气馁,他知道,失败定有原因。每被拒绝一次,就认真反省,检讨,学习一次。一定要成功,痴心不改,又去找人……不幸得很,两年一晃过去了,钱花光了,便在好莱坞打工,作些粗重的零活;两年来他遭受到1000多次拒绝。

一年后,剧本写出来了,他又拿去遍访各位导演,“这个剧本怎么样,让我当男主角吧!”普遍的反映都是,剧本还可以,但让他当男主角,简直是天大的玩笑。他再一次被拒绝了。

他不断对自己说: “我一定要成功,也许下次就行,再下一次,再下一次……”

在他一共遭到1300多次拒绝后的一天,一个曾拒绝过他20多次的导演对他说:“我不知道你能否演好,但我被你的精神所感动。我可以给你一次机会,但我要把你的剧本改成电视连续剧,同时,先只拍一集,就让你男主角,看看效果再说。如果效果不好,你便从此断绝这个念头.!”为了这一刻,他已经作了三年多的准备,终于可以一试身手。机会来之不易,他不敢有丝毫懈怠,全身心投入。

篇6:化学史

全人类,献给了她最爱的科学事业,她只留下了五个东西,她留下了自己一种无私的精神,她留给了自己一丝奉献的快乐,她留给了自己一点心灵上的财富,她留给了自己一些隐藏的幸福,她留给了自己一个伟大的人格。

最伟大的居里夫妇发现镭后只有一个想法:没有人应该因为镭致富,它是属于全人类的,镭可以带给他们无穷的财富,可以带给他们无穷的荣誉,可对居里夫妇来说一切只是过眼云

烟如同最柔弱的蛛丝风吹丝断。为了改变科学,工作者那注定的贫穷生活,为了改变科学事

业的层次,他们作出了放弃。放弃代表着什么,这代表着离成功与幸福只有一步的居里夫妇

从此再没有机会。放弃代表着居里夫妇让世界人民得到拥有镭的快乐。放弃代表着他们失去

了一切本应是自己的东西。其实,他们已经成功了,为世界人民造福才是科学家应该履行的责任。居里夫妇永远会留在我们心中。因为他们为人类与科学付出了自己的一切。现在有太

多自私的人,为了自己的荣华富贵用了多少下流的手段,害了多少可怜的人。即便是现在的科学家,哪个有了发明不申请专利,哪个在保障大众的福利时不先想到自己的利益,哪个不

都是把自己的创造据为已有,哪个不都会三番五次地往专利局申办处跑,哪个不都先狠狠地

给大众剥削一层皮后移植到自己的身上,有谁会像居里夫妇这样不会去想自己的利益,有谁

会只为了大众的利益而做具有沉醉于事业的大公无私的梦想者,有谁在发现一种可以让自己

变成“超富”的东西后不会纸醉金迷,花天洒地,有谁会比居里夫人还大公无私,先公后私?

百分之九十九点九九九的人没有。原来,居里夫人真的好伟大。在人生的天平上,一端是你自己,一端人民,你只有一个很轻微的法码。虽然它微不

足道,但它却主宰着整个天平。居里夫人把法码放在了人民的一端,致使她伟大的人格举世

闻名。正如她所说的一样她真的是一个沉醉于事业的梦想者。她的心中只有公,便激励着她

篇7:中学化学教学中的化学史教育

上海市莘格高级中学 李建强

科学史是科学的产生、形成和发展及其演变规律的反映,是人类认识自然和改造自然的历史,是人类思想宝库中十分宝贵而丰富的精神财富,也是科学教育的重要资源。重视科学史教育,把科学的思想观、典型事例、演变发展过程融入科学课程和科学教学之中,已成为当代科学教育发展的一大特点。化学史作为科学史的一个分支,与科学史一样,具有丰富的教育内涵。在化学教学中进行化学史教育,是培养学生科学思想、科学观念、科学精神、科学态度,促进掌握科学知识、科学方法、科学技能等科学素养的重要途径。

从整体上把握化学史教育的教育内涵,研究它的素质教育功能,研究化学史教育的实施途径,对深入推进素质教育,培养学生的科学素养,全面提高教育教学质量具有十分重要的意义。

一、化学史的教育功能

1.有助于了解知识和技能的形成过程

化学学科知识是发展学生科学素养的基础,化学史知识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。

如教材上虽然只是简单地介绍了元素周期律理论的内容,其实它的发展过程是经过多个基础工作才形成的。后来元素周期律又经过了不断完善和发展,直到今天,还有许多人在研究周期律,周期表也出现了多种形式。这样将元素周期律的认识从它的产生发展过程去阐述,不仅能使学生了解元素周期律的结论,而且知道它的发展过程,知道它的过去与现状,进而才能考虑如何补充和发展。

2.有助于了解科学探索的过程,接受科学思维方法的熏陶

如在讲授原子论时,可以结合这个理论的确立过程来解释科学抽象的思维方法。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,就连当时一些著名的化学家如杜马也否认原子存在的真实性。

因此,进行化学史教育,不仅能使学生经过了解、假设、观察、逻辑推理等一些科学步骤及进行比较、分类、归纳、演绎等科学方法,接受科学方法的熏陶,更能让学生突破这些条条框框的束缚,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.有助于情感态度和价值观的培养

化学史的教育有助于学生良好的道德情操和价值观的养成,化学史的教育有效融合与化学有关的自然科学以及与人类思想、社会历史有关的多学科的知识,并在培养学生科学素养中的感情态度和价值观方面发挥着独特的作用。

(1)培养学生正确的科学态度

例如在学习“王水”的性质时,可讲述玻尔保护诺贝尔金质奖章的故事。再如学到碳酸钠第 1 页(共 12 页)时,可了解我国著名化学家侯德榜在极其艰苦的条件下,经过3年的努力,发明了“候氏联合制碱法”,成为广为流传的佳话。这些化学史的介绍可使学生树立为祖国做贡献的雄心壮志,教师应因势利导,将学生的情感向科学家刻苦钻研的精神靠拢。

(2)提升学生的审美能力

化学家不畏困难、前赴后继、勇于为科学献身的精神,能使学生认识到什么是真、善、美,能帮助学生形成正确的审美观念;化学家在发明创造的同时,也创造着美。如凯库勒关于苯分子结构的美妙构思;电镀工业在发展过程中制造出了一件件精美的工艺品,不管是在视觉上还是在美学上都给人带来了全新的感受,这与化学家在创造美的过程中所产生的鉴赏美和创造美的能力是分不开的。

二、化学史教育中培养学生科学素养的策略

1.在教材中寓史于育

化学发展的本身充满了辩证法,化学史贯穿了唯物主义观点,化学家无一例外地受着哲学思想的支配,故化学知识也就充满着辩证唯物主义观点。在教学中,教师要抓住教材内在的辩证唯物主义因素,寓观点于知识之中,寓教育于教学之中。教学中若紧密结合教材内容,把爱国主义和正确的人生观、价值观教育化成春雨滋润学生的心田,就能达到润物细无声的效果。

2.在试验中体验探究

教材中的化学概念、理论、规律都是科学家在实验的基础上,经过科学的概括和思维的升华而得到的。教学中,我们可以充分挖掘条件,把科学家做过的实验引入化学实验课堂,让学生亲临其境,体验和感受科学探索过程,在知识的形成过程中养成科学的态度,获得科学的方法,在实践中逐步形成终身学习的意识和能力。

3.在具体问题中适时进行教育

由于从小受生活和教育的影响,在学习过程中,学生经常会形成一些不良的学习习惯和态度,如实验过程较马虎、观察不细致、推理判断凭感觉、计算数字不准确、遇到困难容易退缩等,甚至不能实事求是地记录所观察到的实验现象。针对这些问题,教师要利用化学史上由于缺乏科学态度造成的失误或给人类带来灾难的案例,帮助学生及时纠正不良的习惯,逐步端正学习态度。

4.在课外活动中拓展视野

可结合课堂教学内容,选择有教育意义的典型题目,课外采取多种多样的形式进行化学史教育。如举行专题讲座“伟大的女科学家——居里夫人”,召开辉煌的中国古代化学专题读书报告会,举办化学研究中的吉尼斯纪录知识竞赛,也可以以化学板报的形式介绍化学家的事迹等。通过活动,可使学生领略到化学发展的大致轮廓,加深和拓展化学学科知识,从中吸取自然科学方法的营养,悟出世界观与科学成就的紧密关系,学生的实践能力也得到了锻炼。

三、影响化学史教育教学的因素分析

1、化学史教育理论研究的影响

化学史研究中反映科学研究过程的成果较少,主要原因是我国化学史理论研究的数量较少、质量不高、理论深度不够,现阶段我国化学史研究范式基本上属于让学生了解一些有重大意义的化学理论的发现年代及化学家的生平简介,它所蕴涵的丰富而极具教育价值的资源没有被挖掘。正是因为我国化学史理论研究滞后,化学史料中科学家的科学态度、科研方法和创新精神第 2 页(共 12 页)等化学史重大价值没有被挖掘出来。因此,必须在加大理论研究的同时借鉴国外优秀研究成果,为我所用,提升我国化学史研究的深度和质量。

2、化学史内容教授方法的影响

教师本身没有受到专门的化学史教育和培训,对相关化学史知识了解较少。在课堂教学中,虽有所涉及,但没有给予应有的重视,仅在教学或解题时遇到相关内容才进行简略了解,或根据记忆随口说说,并没有亲自查阅化学史书籍进行考证,没有将化学史实作为一种开发教学内容的素材性资源来合理运用。教师在讲授化学史时,过于重视化学史中成功的事实,过于突出科学家的趣闻轶事,过于强调“巧”,而不重视“拙”;教学手段上,大部分教师仍以口头讲述为主,往往不能使学生真正体验到化学的历史发展过程。

如:苯一节的教学,教师一般只给学生讲起凯库勒的蛇头咬住蛇尾的梦,轻轻一带而过,而清华附中阎梦醒老师便结合苯分子发现史设计的课,讲到了当时的工业社会背景及相关的人物,凯库勒假说及逐步修正苯结构式,到价电子论的解释及电子显微镜看到苯分子结构的图片等,对苯的发现及其结构式的确认过程作了全面的讲解分析,还对化学家凯库勒做了恰当的点评。充分发挥了化学史对学生的教育功能,让学生深刻体会科学发现的艰辛而漫长的历程,同时,也提高了学生对自然科学的兴趣,诱发了学生对神奇世界的向往。

3、教材及教辅资源对化学史料的影响

教材中化学史的内容有如下特点:第一,介绍我国的古代化学成就、化学史实的比例大,呈现的一般形式是陈述事实。第二,对化学家的介绍较多,主要形式是图片、名字、生卒年月或伟大成就。对化学家的研究介绍的节略,让人感受到的只有科学研究的神圣与高深及科学家的非凡的素养、天资和勤奋,往往给人一种科学家就是不食人间烟火、举止滑稽怪异的印象;感受不到科学家“人性”的一面,科学研究似乎是可望而不可即。第三,化学工艺技术及实验的发展介绍只是图片,化学史实或者说重要理论定律的建立或发现过程介绍过于简略,仅仅是简单介绍人在何时做了何事,无法了解隐藏在科学过程中的研究方法和思维方式,化学史的教学功能表现单一,没有发挥化学史引导学生了解、认识科学本质的功能。

四、化学史教育的实施

(一)关注教材资源 现行教材中引入了二十多位科学家、三十多次化学史、科学史的相关资料。主要涉及几部我国古代的先进化学工艺——古代砷、陶瓷的应用、湿法冶金等;

近现代我国化学的重大突破——超真空扫描隧道显微镜、侯氏制碱法、张青莲等;

近代化学中的重大突破——金属钾、氯气、苯的发现,原子结构模型的演变、元素周期律化学发展的前沿——金属陶瓷、功能高分子等; 重要的化工发展——合成氨、模拟生物固氮等;

科学家、化学家的介绍——舍勒、道尔顿、勒夏特列、哈伯、凯库勒等。

1、研究化学发展历史

要追溯化学发生和发展的历史,可以上溯到远古人类还处于蒙昧时代的用火时期。人类掌的发现、有机化学的发展历史等; 分内容:

(二)课程资源的开发

第 3 页(共 12 页)握了用火以后,就掌握了变革物质的强大的自然力量,随之逐步地开始了处于摸索状态的化学实验活动。化学的发展是由生产决定的,它来源于人类认识世界改造世界的要求和积极的活动;同时,化学和化工又是生产力,促进生产的发展,充分体现出科学和生产相互促进、协同发展的演变过程。

(1)化学史上的重大事件与化学科学发展的主要线索 ① 公元前5~前4世纪,留基伯和德谟克利特:给出了原子论的最初说明

② 公元前3~前2世纪:炼金术诞生

③ 1661年,罗伯特•玻义耳:出版《怀疑派的化学家》一书,奠定了现代化学的基础

④ 1769年,拉瓦锡:在化学研究中,养成了定量检测的良好习惯,并将化学研究提高到定量

⑤ 1800年,伏打:发明电池,开创了电化学

结合

⑦ 1828年,弗里德利奇•维勒:首次在实验室内合成尿素,打破了生命与非生命界的绝对界限

⑧ 1869年,门捷列夫:公布了他的《元素周期表》

⑨ 1897年,约瑟夫•约翰•汤姆生:发现了电子

⑩ 1930年,莱纳斯•鲍林:将量子力学引入了化学 1995年,玻色—爱因斯坦凝聚态在实验室问世

⑥ 1808年,约翰•道尔顿:出版了《化学哲学新体系》,提出原子的思想,并讨论了原子的(2)化学发展经历的几个主要时期:

化学的萌芽时期:从远古到公元前1500年,人类学会在熊熊的烈火中由黏土制出陶器、由矿石烧出金属,学会从谷物酿造出酒、给丝麻等织物染上颜色,这些都是在实践经验的直接启发下经过长期摸索而来的最早的化学工艺,但还没有形成化学知识,只是化学的萌芽时期。

炼丹和医药化学时期:约从公元前1500年到公元1650年,化学被炼丹术、炼金术所控制。为求得长生不老的仙丹或象征富贵的黄金,炼丹家和炼金术士们开始了最早的化学实验,而后记载、总结炼丹术的书籍也相继出现。虽然炼丹家、炼金术士们都以失败而告终,但他们在炼制长生不老药的过程中,在探索“点石成金”的方法中实现了物质间用人工方法进行的相互转变,积累了许多物质发生化学变化的条件和现象,为化学的发展积累了丰富的实践经验。当时出现的“化学”一词,其含义便是“炼金术”。但随着炼丹术、炼金术的衰落,人们更多地看到它荒唐的一面,化学方法转而在医药和冶金方面得到正当发挥,中、外药物学和冶金学的发展为化学成为一门科学准备了丰富的素材。

燃素化学时期:这个时期从1650年到1775年,是近代化学的孕育时期。随着冶金工业和实验室经验的积累,人们总结感性知识,进行化学变化的理论研究,使化学成为自然科学的一个分支。这一阶段开始的标志是英国化学家波义耳为化学元素指明科学的概念。继之,化学又借燃素说从炼金术中解放出来。燃素说认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素,燃烧过程是可燃物中燃素放出的过程,尽管这个理论是错误的,但它把大量的化学事实统一在一个概念之下,解释了许多化学现象。在燃素说流行的一百多年间,化学家为解第 4 页(共 12 页)释各种现象,做了大量的实验,发现多种气体的存在,积累了更多关于物质转化的新知识。特别是燃素说,认为化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程,化学反应中物质守恒,这些观点奠定了近代化学思维的基础。这一时期,不仅从科学实践上,还从思想上为近代化学的发展做了准备,这一时期成为近代化学的孕育时期。

定量化学时期:这个时期从1775年到1900年,是近代化学发展的时期。1775年前后,拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说,开创了定量化学时期,使化学沿着正确的轨道发展。19世纪初,英国化学家道尔顿提出近代原子学说,接着意大利科学家阿伏加德罗提出分子概念。自从用原子-分子论来研究化学,化学才真正被确立为一门科学。这一时期,建立了不少化学基本定律。俄国化学家门捷列夫发现元素周期律,德国化学家李比希和维勒发展了有机结构理论,这些都使化学成为一门系统的科学,也为现代化学的发展奠定了基础。

科学相互渗透时期:这个时期基本上从20世纪初开始,是现代化学时期。20世纪初,物理学的长足发展,各种物理测试手段的涌现,促进了溶液理论、物质结构、催化剂等领域的研究,尤其是量子理论的发展,使化学和物理学有了更多共同的语言,解决了化学上许多未决的问题,物理化学、结构化学等理论逐步完善。同时,化学又向生物学和地质学等学科渗透,使过去很难解决的蛋白质、酶等结构问题得到深入的研究,生物化学等得到快速的发展。

2、了解化学家的生平及研究成果

在研究化学发展历史的时候,不能忽视化学家对化学发展的影响,任何一位化学家在某个特定时期的研究成果都能够对化学大领域的发展起到促进作用。化学历史的发展方向,在很大程度上取决于训练有素的化学家队伍,取决于他们对学科的领导组织才能以及他们的个人品质。

在化学发展的历史上,有许多化学家做出过不可磨灭的贡献:拉瓦锡推翻燃素说,建立以氧为中心的燃烧理论;道尔顿把古代思辩、模糊的原子假说发展为科学的原子理论,为近代化学的发展奠定了重要的基础;居里夫妇发现放射性新元素钋和镭,开辟了放射化学这一新领域等等。他们在科学研究中勤奋进取、不畏艰险、勇于探索、把严谨的科学态度与大胆创新精神结合起来,无论成功与失败,都值得后人借鉴。我们从化学发展的历史上可以看到,凡是有所作为的科学家都是百折不挠,不辞辛苦,以极大的精力投入到科学实践中,历史证明,只有那些不畏艰险在崎岖道路上攀登的人,才能登上科学的顶峰。

在这个方面,教师可以引导学生进行课后的挖掘,利用课外书、电视、广播等传媒手段和因特网来全面的了解化学家的生平和研究成果,激发他们的学习兴趣,启发他们的科学思想,对学生本人和教学工作者都是大有裨益的。

3、挖掘化学史故事

在教学中,如果把化学发展的主要阶段按年代和理论与实验发展情况进行描述,会使学生甚至教学者本人感到枯燥无味。但是如果把化学中的动人故事系统地串联起来加以讲述,用讲故事的方法谈化学的历史,能够更好的迎合学生的学习心理,符合学生读书的要求。

举一个简单的例子。在我国古代有一些人曾试图利用化学手段炼出可令人长生不死的丹药,兴起过“炼丹术”活动,最后当然失败了,因为目标是不可能实现的。但是这种“误入歧途”也会得到某些有益的教训或意外的收获,例如“长生仙丹”没能合成,却制造出了许多化学制第 5 页(共 12 页)剂,例如升汞、甘汞、氧化汞、硫化汞、氧化铅、四氧化三铅、三氧化二砷、硫化锡等,其中还有一些在当时是驱病疗疾的良药,大大丰富了医药的宝库,并推动了医药化学的发展[7]。他们在这项活动中,进行了大量的化学实验。观察到了很多化学变化,又发明了一些化学试验仪器和化学试验的操作方法。这些化学知识和化学制剂后来传到了阿拉伯,又从那里传向了欧洲,终于在18世纪被正确地运用,而发展成为近代的化学,特别是他们在付出了很大代价后,发明了火药,这项意外的收获及其以后的发展对人类社会的进步起了难以估量的巨大推动作用。

如果把以上这些内容在课堂上用平铺直述的方法讲出来,不仅学生没有印象还可能无法理解,但是要是把它作为一个研究性课题,在每个相关的重要阶段挖掘出一到两个动人的或为大家熟知的故事,那么这些内容将是非常受学生欢迎的。这个过程中,不仅增加和丰富了师生的知识量,而且对所挖掘的材料加以整合,将是很不错的化学史课程资源。

4、探寻化学史图片

我国化学史专家袁翰青老先生在给《化学史图册》所写的序言中说“图片是教学与科学史研究的重要工具之一,对于化学史来说,历史上有关的图片所起的直观辅助作用更为重要。它使读者能了解化学发展历史的概况,在教学中有利于增强学生的感性认识,激发学习的兴趣,培养他们科学的思维方法和钻研精神”。

从这段话中可以看出,化学史图片相对于化学史的研究具有重要的参考价值。在现行的人教版高一化学教材最前面有9副精选的图片,每张图片都有其丰富的化学史意义[8]。但是就目前的状况来看,这样的化学史图片在表现形式和具体内容上还是太少,20世纪90年代出版的《化学史图册》非常全面但是对于教学过程又显得太为专业和繁杂。所以应当采用师生互动的形式,探寻适合教学的化学史图片,遵循尊重史实、精选图片、以图为主、图文并茂的原则,就能够通过图片反映化学发展的历史进程,能形象地再现化学家的创造活动,能客观地记录化学的科学传统精神,从而对化学教育、科学教育产生良好的辅助作用。在积累沉淀的基础上,针对教学需求,进一步整理成册,结合学校、学生实际,可开发为校本课程。

5、筛选古代文献资料中的化学部分

研究中国古代化学史主要得依靠对古代历史文献典籍的研读、考证和诠释,并根据现代科学知识对其记载进行分析,给予阐明,辨析真伪(可信程度)[9],那么研究者就必须对古代流传下来的浩如烟海的典籍,例如经史子集等各类著作有个大致的了解。以此为基础,也应大致有个线索,知道到哪些类别的书中来寻找中国古代化学史料。因为在中国古代没有化学这个学科,当然也就不可能有化学史和化学工艺方面的专门著作(中国古代有天文、算学、农学、医学、医药方面的专门著作)。而化学工艺的范围又非常广阔,有关资料极其分散,可以说经史子集中都有关于化学或有关其工艺的史料,但又往往是孤言片语,极为简略隐约地透露了一些信息,需要学习者善于捕捉。

比如《考工记》、《天工开物》、《齐民要术》、《神农本草经》、《本草纲目》、《太平御览》、《古今图书集成》、《梦溪笔谈》、《山海经》等书,其涉及的化学知识内容就需要进行筛选才能发掘出来,而筛选的过程也就是一个学习和整理的过程。古代文献资料中涉及的化学知识,不仅是前人对一类知识的总结,也是古代劳动人民智慧的结晶,利用好这些资源不仅可以丰富教学内容、发掘课程资源,更重要的是对优秀历史文化的升华。通过这样的方式,可以增强学生的爱国主义情感,使他们进一步理解我国光辉灿烂的优秀历史文化。

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6、分析古代科学技术成果中化学的作用

中国是世界上具有发达文明最早的国家之一,由于各个民族的祖先世世代代辛勤劳动、艰苦奋斗,共同努力创造了灿烂的古代科学文化,为全人类的文明与进步,做出了巨大的贡献。他们在化学领域中也曾有过广泛的开拓,做出了不少意义重大的创造发明。中国古代先民通过观察、生活体验和生产劳作,逐步接触到各种化学变化(自然发生的及人为的),并慢慢学会利用这种现象,依靠这种力量来创造新事物,改善并丰富了自己的物质生活条件,而且在此过程中也加深了对化学现象的理解,得到了早期的化学知识。在中华民族5 000多年的文明史中,他们在化学世界中究竟涉猎哪些领域?通过化学手段取得了哪些物质成果?又在化学概念上(包括古代物质观)做过什么探讨?有过哪些思考和设想?对他们的这些活动我们又应如何加以评价?结合中国社会发展的特色又可采取哪些有效的研究方法?就构成了中国古代化学史研究诸多方面的课题。在这些研究中,分析和回答以上问题的过程,就是一个深刻学习的过程,引导学生在某一个方面深入下去,最后再由教师综合整理,对于化学史课程资源的开发将是一项非常有意义的工作。

(三)实施途径

1、设计探究活动

新课程理念倡导探究性学习,主张学生通过探究活动主动地学习科学方法,获取科学知识。分析某些教材中的探究活动会发现,虽然探究活动注重学生的自主性,但探究模式本身却是直截了当地灌给学生的。教材中缺乏关于探究本身的认识与反思。对于探究活动,教材只作操作上的规划,而没有加强理论的引导。这样的编排可能导致为探究而探究的局面。而遵循教材中的固定模式反复演练,可能将灵活的探究变成“提出问题、做出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达与交流”的新八股。

教师在教学中如能将科学家的探索过程作为学习探究的范例,则可能弥补这一不足。例如在原电池教学中补充电池发现的历史,精选一些史料,对照科学家对这些问题的分析和解决办法设计问题,从18世纪末期意大利生物学家伽伐尼著名的青蛙实验入手,电流是怎么产生的?如何验证这一结论?从伏打电堆到1836年的丹尼尔电池,从1866年勒克朗谢发明锌锰电池,到盖斯南将淀粉加入氯化铵中制成糊状电解质和其后加入HgCl2作为缓蚀剂,最后发展到现在的无汞碱性锌锰电池,在整个过程结合一些实验如电池的解剖等,从科学知识、科学方法、科学与社会的关系等多个角度提出问题。结合伽伐尼严谨的治学态度(从发现到发表经历了十几年的反复研究)和伏打对他人研究成果的尊重,这种综合性的探究活动往往更有趣味、更有深度、更有实效。

化学史料中有许多探究的生动事例,教师在选择史料时应做到去粗存精、削枝强干,在尊重史料的基础上让史料为教学所用,改变局限于讲故事的做法。

2、优化教学设计

教材中知识往往是按照其逻辑顺序呈现的,教师作为课程的二次开发者,需在认真研究学生和教学内容的基础上,力求教学设计的优化。化学史在优化教学设计中有其独特的价值。

在课的导入环节可运用化学史,例如在“卤族元素”一节的教学可从展示卤素单质被发现的史料出发,为什么是由先到后是氯、碘、溴、氟?在学生充分讨论后,学生的兴趣和思维被调动时引入课题,是不是比通常由结构特征导入更好?

第 7 页(共 12 页)在一节课的中间,也可结合教学内容以故事、阅读、图片、讨论等多种形式穿插一些化学史内容。如在阿伏加德罗定律中穿插介绍盖吕萨克与洪堡的著名实验,结合道尔顿与阿伏加德罗等人的争论,让学生在观念的冲突中形成观念。在镁的教学中,介绍我国是镁产量最大的国家,但高端镁产品依赖进口的现状,让学生既产生自豪感,又产生使命感。在水泥的教学中从古今中外建筑用胶粘剂到海洋中灯塔的建造难题,结合科学家的探索历程和今天普遍的水泥垃圾问题、水泥厂污染问题,让学生理解化学与社会的相互影响。

有些内容甚至可以完全基于化学史来设计,如原子结构,从古希腊德谟克利特等人的哲学思辨到道尔顿假说,再到汤姆生、卢瑟福、莫斯莱、玻尔等人。结合这些著名科学家的观点,学生完成了一次与众多大师对话的历程,这不比仅仅“知道”了这一事实更有价值吗?

3、开展课外活动

一种做法是可以将一些史料以阅读材料的形式留给学生课外阅读,这些材料可以是纯文字的,也可以是图文并茂的,既可以是中文的,也可以是英文的,既可以是博学生一笑的趣味性材料,也可以是引起学生深思的哲理性材料。计算机及网络在中学的逐步普及极大地丰富了教育资源和教育手段,教师可以通过网络、书籍等多种渠道收集材料,整理后通过个人主页、讨论版、共享、信箱等多种形式发布,教师也可以向学生推荐一些书籍或网站。

在研究性学习活动中也可以渗透化学史内容。例如元素周期律的发现历史,书后阅读材料只是做了简单介绍,对科学家的工作过程及方法没有介绍,且史实上有值得商榷之处。让学生分组以课题研究的形式查阅资料、进行交流,不是一次很好的科学方法实践吗?不仅是对史实的考证,许多内容都可以有类似的处理方法,如我国与世界的钢铁产量与结构比较问题,学生自己绘制图表进行比较,做出分析,得出结论,在训练科学方法的同时人文素养也能得到发展。 开设“化学史”选修课也是一种可行的探索,但笔者认为开设“科学史”的意义可能更大,因为这还有助于弥补分科教育的不足,突破不同学科间的“壁垒”。科学的本质是无法按学科来分解的,如果我们以主要的科学观念组织各种史料,将有助于学生真正理解科学。

新课标中明确提出化学课程的目标是提高学生的科学素养,并从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度构建中学化学课程目标体系[2]。这对改变目前过于重视知识传授的现状是有积极意义的。对中学化学教师而言,如果能认真研究化学史乃至科学史,挖掘其教育功能,探索其实施途径,无疑将有助于课改目标的达成。

(四)国外实施科学史(含化学史)教育的方法介绍

1、IHV——化学史教育的新方法

IHV是Interactive Historical Vignettes的缩写,其中文意思是互动历史小品。它是由美国的Wandersee等人开发的把科学史融合到科学课程中的一种教学技术。这种教学技术就是把与教学主题有关的化学史改编为一系列生动活泼的、仔细设计的、简短的(大约15分钟)戏剧小品,每周一次,每次都把课程中要学习的化学概念进行精心编制,并把注意力集中到化学本质的一个重要方面上,从而达到把化学史融入现有的化学课程中的目的。

制作和使用IHV的基本过程

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可能要考虑和强调的科学本质属性如下

★经验论

★决定论

★对解决问题的信念

★简洁性

★排除可能的原因

★怀疑论

★准确

★尊重科学已经知道的东西

★尊重理论的力量

★愿意改变个人的意见

第 9 页(共 12 页)★忠实于证据

★优先选择对自然事件的科学解释

★渴求知识

★暂缓判断

★责任意识

★梳理区分基本概念的能力

★重视量化和测量

★正确评价概率和统计结果

★懂得所有的知识都有其局限性

★对人类状况的同情

实施IHV教学要注意的几个问题

(1)表演所需时间不宜过长。表演一个化学史小品加上讨论时间应控制在15分钟以内,以免占用太多的时间而影响课堂教学进度。

(2)化学史小品的主题应紧扣教学内容。这样才能使学生在欣赏小品的过程中既激发学习的兴趣又学到了有关的知识,懂得了知识探究方法,体验到知识的探究过程,促进学生对有关知识有更深的理解。

(3)要注意教师与学生、学生与学生之间的互动。要尽量让学生表演,表演中和表演后教师可提出适当问题作短暂讨论,做到看、听、思、论相结合,充分调动学生的参与意识。

(4)要注意调动学生自编自演IHV的积极性。教师可根据教学主题,提供合适的化学史故事和有关资料,让学生自编自演IHV,丰富学生的化学课外活动。

2、HPS教育对中学化学史教育的启示

HPS教育是西方一些理科教育专家倡导一种新的理科教育的教学模式,这种模式要求把科学史、科学哲学和科学社会学(History,Philosophy and Sociology of Science,缩写为HPS)的有关内容融入中小学理科课程,以期促进学生对科学本质的理解,培养他们的科学精神和创造力,这就是所谓的HPS教育。hps教学模式是由孟克和奥斯本所提出的,这一教学模式实施的基本前提是:所学的课题必须是科学史上某一科学家曾经研究的自然现象。这一模式的教学程序包括6个环节:①演示现象;②引出观念;③学习历史;④设计实验;⑤呈示科学观念和实验检验;⑥总结与评价。理科课程中有了HPS的内容可以使学生更好地把握科学本质,使学生懂得科学究竟是什么、科学知识是怎样产生的、科学在社会发展和进步中的作用、科学和科学方法的优点与局限性等等。

HPS教育可以提高学生对化学知识的理解。将HPS教育应用到化学教学中必然涉及到化学的基本概念、基本原理,但是HPS教育的优势不在于传授给学生化学知识,而在于传授给学生化学知识(化学概念,各种假设和理论等)的来龙去脉。皮亚杰认为:儿童对科学的认识过程会重述科学知识发展过程的默写特征。[3]学生在学习化学时会出现与化学史上科学家当时认为是真理的观点一致的现象,让学生知道化学知识的演变,能够提高学生对化学知识的理解,因此进行HPS化学教学是一个非常有效的方法。

HPS教育有利于科学的化学方法的培养和化学思想的熏陶。化学史展示了化学思想和理论第 10 页(共 12 页)体系的产生及演变过程,呈现给我们的是一幅辉煌的、静态的化学科学的画卷,因此学生学到的不仅是各种化学结论,还有这些结论产生的背景和条件,让学生受到化学思想的熏陶。化学的发展都是伴随着科学研究方法的进步,因此在讲述化学思想和理论的演变及进步的时候,就会向学生展示科学的方法,从而培养学生科学的方法。

HPS教育可以在人文的背景下构建化学教学。HPS化学教育是从科学史、科学哲学、科学社会学的角度讲述化学学科知识,为自然学科增加了人文气息,学生不仅学到化学知识,更重要的是感受到科学知识背后永恒的人文精神和科学素养,实现人文教育与科技教育的统一,达到人文教育与科技教育的平衡。

五、对化学史教育积极作用发挥当前最值得努力的内容

1、注重对化学发展历史本身的理解

对化学史理解包括内史、外史以及人物史3个维度:(1)内史关注化学学科概念、理论、技术等的发展。在此基础上,厘清化学成果产生的时序,梳理各个成果间的联系,勾勒出学科本身发展的线索。(2)外史关注化学与社会的关系。它是把化学发展放在相应的社会文化环境中考察,倾向于社会科学的视角,力图在社会文化的复杂层面揭示化学发展的动力和原因,考察影响化学发展的各种社会文化因素,也会讨论化学发展对社会产生的影响和后果。外史研究可以提升公众对科技发展的关注,有助于公众理解科技的社会功能和影响,也有助于政府制定促进科技发展的政策。(3)人物史关注化学家和发明家的个人成长背景以及特质。历史上著名化学家们做出的贡献能够说明生命的具体存在和科学的人文属性,科学家和发明家的传记不仅涉及科学知识本身,还展现了他们独特的人生道路和人格风采。内史、外史和人物史3个维度的划分是相对的,任何有学术意义的研究都是从问题出发的探索而非从已有知识框架出发的学习。内史梳理人类探索自然之谜的过程,外史剖析影响科学发展的社会文化因素,人物史洞察和解读科学家的人生道路,这构成了科学史研究有指导意义的三维坐标。近年的化学史有关科学家介绍中出现了一些将化学学科知识、化学家的活动与社会之间的作用等融合的良好趋势。

2、对化学史转化为课堂教学活动的过程研究

我国的科学史教育素来有进行爱国主义教育的传统,新的化学课程标准中将学生的情感态度价值观养成作为教育目标后,越来越多的化学教师将化学史作为培养学生爱国主义、弘扬科学精神的教材使用而忽视了化学史在教学过程中的首要作用是对学生认知功能的养成。国外研究者更强调化学史教学对学生化学观念、化学过程以及化学知识形成背景的理解方面的作用,而对科学史用于说明某一民族特征或突出贡献等内容持谨慎态度[15];各国的科学文本中较为重视的科学本质内容也强调科学作为人类共同事业的属性、科学史能够说明历史上的科学家从事科学事业过程面临的种种困难以及克服前辈的观点做出的种种努力、各个民族都对科学的发展做出重要贡献等。所以化学史教学的研究更多应该侧重于利用化学史的发展过程说明知识、概念、定律等的形成以便于学生理解,同时也能够对什么是科学以及科学发现的本质有深刻的认识。这样化学史教学研究的方向应该是如何通过对化学发展过程、教育学、认知心理学等理论认识的基础上形成适合的教学设计或课程开发。这一工作应该说目前为数较少;除此之外,一些国家对理科教师的职前和在职培训中明确提出科学史以及科学哲学方面的要求,这将成为化学史在中学化学教育中研究的一个可能方向。

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主要参考文献:

[1] 刘前树等 化学史教育的实践与思考 化学教育 2007年第1期

[2] 黄赛峰化学史教育在学生综合素质培养运用中的策略探析 中小学教育 2012年第13期 [3] 张宏 如何将化学史知识渗透到化学教学中 现代教育教学探索杂志 2012年第3期 [4] 孟献华 李广洲 国内化学史教育研究述评 化学教育 2011年第7期

[5] 江玉安 化学史上的重大事件与化学科学发展的主要线索 化学教育 2009年第7期 [6] 张力军近十年中学化学史教育的研究 教学与管理(理论版)2006年第9期 [7] 郭瑞斌等 化学史课程资源的开发特点及途径 化学教育 2007年第3期

篇8:寓化学史于化学教育之中

一、巧用化学史料创设问题, 激发学生求知欲望

问题情境是一种“有目的但不知如何达到”的心理困境, 是一种心理状态。教学中应减少琐碎的提问, 但一个好的问题能生成为有效的问题情境, 产生认知冲突, 可有效激发学生思维活动, 驱使学生有目的地积极探索。化学史可以给人智慧, 教学中, 可提出化学史上曾经遇到过的重大化学问题。用化学史料设问, 可产生积极的问题情境, 使学生产生解决这一问题的欲望。

在开学第一堂化学课——“绪言”教学中, 演示“纸燃烧”实验, 并提问:“纸燃烧”包含了什么化学知识?生成的黑色物质是什么呢?为何质量减轻了?如何解释现象——火?让学生讨论, 弄清对人类来说已有若干万年历史的化学现象——火, 回答18世纪的化学家们迫切想弄清的问题——燃烧之谜。由同学们来完成历史上的“第一次化学革命”。它是瑞典化学家舍勒、英国化学家普里斯特利、法国化学家拉瓦锡的最终发现成果——“上等空气”:氧气。学习“钾”元素时, 介绍发现和合成新元素最多 (先后发现和确定了9种元素) 、从没进过大学学堂、当过药店学徒的化学奇才——英国化学家戴维。1807年10月6日, 戴维电解装在一个白金匙里的熔融苛性钾 (整套装置暴露在空气中) 时, 负极处生成了形似小球、带有金属光泽、酷似水银的颗粒, 颗粒一经生成便上浮, 一部分马上燃烧起来, 出现了小小的火舌、淡紫色的火焰, 非常美丽, 并伴有暴鸣声。设问:请你为戴维想想办法, 怎样改进实验条件, 才能使得到的金属 (钾) 不燃烧呢?学习“氟”元素时, 可介绍持续时间最长、参加人数最多、对科学家损伤最大, 可歌可泣的氟元素探索历程:戴维因反应物剧烈毒性中毒, 患了严重肺炎, 差点送了性命;爱尔兰两兄弟, 哥哥因中毒而死亡, 弟弟因中毒病倒了三年;实验中多次中毒、几度昏迷、为科学献身的法国化学家莫瓦桑 (1906诺贝尔奖获得者) , 用U型铂管电解液态氟化氢时, 在U型管阳极塞子上发现了一层白色粉末状物质, 他欣喜若狂, 因他知道肯定有单质氟产生。设问:如何改进实验, 才能得到单质的氟?这些历史问题虽已得到了解决, 但学生在多思、质疑过程中智慧得以启迪, 求知欲望不断上升。

二、分析化学成就发现过程, 培养学生能力和科学素养

化学既重视观察与实验, 又擅长理性思维, 善于“用头脑结束实验”。整个化学史就是一部发明、创造的演化史。分析科学家们化学成就的发现过程, 能使学生“体验”、理解与应用科学的方法, 向学生们展示化学家们的思维活动和所用的科学方法, 潜移默化地促进学生非智力因素发展, 达到培养学生能力和科学素养的目的。

在化学的指南——元素周期律教学中, 可介绍俄国化学家门捷列夫揭示元素之间内在本质规律的过程。引导学生分析、享受化学成果发现过程, 学生的思维在已有信息基础上被偶然触发、产生灵感、豁然开朗, 能力得以提高, 科学素养不断形成。

三、利用化学家的重大成果, 阐明化学的应用

应用功能是化学教育功能的一个重要内容。人类生活, 吃、穿、用、住、行都离不开化学, 并依赖于化学。学习化学可更好的理解生活、理解科技的发展。结合教学内容介绍化学家的重大成果, 让学生知道化学是一门实用的科学, 它与农业、健康、国防、生活等息息相关。

学习“氮”元素, 可介绍德国化学家哈伯 (1918年诺贝尔奖获得者) 的成果:20世纪最惊心动魄的化学反应——合成氨反应。氮肥对农作物的生长起着至关重要的作用, 如何将空气中丰富的氮固定下来制成氮肥, 成为20世初众多科学家关切的重大问题。哈伯通过6500多次压强和温度的改变实验, 终于突破了由氮气与氢气合成氨的难关, 并对2500多种催化剂材料进行试验, 终于找到了铁对合成氨的明显催化作用。直到今天, 人们仍在使用他的合成氨的方法。氨的合成解决了人类的“粮食危机”问题, 直至今日人们一直在思考:能否找到更容易的条件来合成氨?学习“原子核”时, 介绍20世纪人类经典发明之一——原子弹。哈恩 (1944年诺贝尔奖获得者) , 1938年发现了核裂变反应, 为此, 美国利用这一科研成果于1945年7月16日生产出了第一颗原子弹 (其能量相当于1.25万吨TNT炸药) 。制造出的另外两颗原子弹, 一颗命名为“小男孩”同年8月6日投到了日本的广岛, 当天便有约7.8万人死亡, 约5.1万人受伤;另一颗命名为“胖子”同年8月9日投到了日本的长崎, 约有3.5万人死亡, 6万多人受伤, 从而加快了第二次世界大战的结束。核裂变反应并放出具大能量, 为人类开辟了一个新时代——原子能时代, 找到了一个能替代资源有限、造成严重污染的煤和石油的新能源。学习“铝”时, 可介绍铝的生产史。1854年法国化学家用昂贵的钠、钾还原制铝, 并使之成为工业产品, 但其价格比黄金还贵, 被称为“银色的金子”, 成为皇亲贵族的奢侈品。英国皇家学会在一次年度庆祝会上, 为表示对门捷列夫的敬意就特意送给他一个铝制花瓶和一套高脚酒杯, 并被科学家们视为最高的奖赏。1886年美、法两年轻科学家各自独立发现了电解氧化铝制铝的方法, 使之价格一落千丈, 并成为用途极为广泛的普通金属。教学中, 联系化学重大成果, 可激发学生浓厚的学习兴趣, 强化学习动机。

教学中以化学史为载体, 深入挖掘化学史料, 可使单调的化学知识变得更加有趣、动听, 枯燥乏味的知识, 就不再那么抽象了。当然也要注意, 化学史信息量要适度、方法要合理, 可以科学故事的方式融入、也可设置为探究性的问题介入、也可与生活常识相联系起来。

摘要:化学教育功能是通过化学教育来实现的。结合化学史料教学, 是实现化学教育功能的有效途径。本文试就如何用化学史料为载体来实现学生的求知功能、培养学生能力和科学素养功能、化学的应用功能作初步探究。

关键词:化学史料,化学家,化学成就,化学教育功能

参考文献

[1]幼儿师范学校课本, 化学, 北京人民教育出板社, 1986.

[2]高剑南王祖浩, 《化学教育展望》, 华东师范大学出板社, 2001.

[3]王致远杨建华, 《世界大发现》 (生物 化学卷) , 未来出版社, 1999.

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