化学教育与科学素养：培养化学史对策

高中化学课程是科学教育的重要组成部分，它对提高学生的科学素养、促进学生全面发展有着不可替代的作用。而化学史作为化学学科学习的一个组成部分，是指化学学科发展的历史。化学教学同化学史的结合，已经成为未来化学教育教学发展的一种趋势。

近年来，虽然各参考文献中论述化学史问题的文章有不少，但是究竟怎样充分利用化学史对中学生进行化学基础教育的论述比例却较少。在新一轮课程改革中，化学史教育在化学教育中的作用受到了应有的重视。在《普通高中化学课程标准》中有这样一段论述，其中提到“结合人类探索物质及其变化的历史与化学科学发展的趋势，引导学生进一步学习化学的基本原理和基本方法，形成科学的世界观。”同时，“高中化学课程以进一步提高学生的科学素养为宗旨”，与课程标准相呼应，新教材中增加了化学史内容，高考和中考试卷中也出现了不少与化学史有关的试题。

（一）化学史教育的现状

笔者从2011年1月到2013年6月在北京师范大学出版的《化学教育》、华东师范大学出版的《化学教学》、陕西师范大学出版的《中学化学教学参考》三种核心期刊中分别以“化学史”和“化学史教育”为主题，对相关的论文进行搜索，结果如表3-1所示。

表3-1　三种期刊化学史教育方面的论文数量统计

《化学教育》《化学教学》《中学化学教学参考》作为化学教育类核心期刊，其所刊载的文章具有权威性和代表性。从表3-1中我们可以看出，核心期刊关于化学史方面的论文的数量是不少的。一些越有影响的核心期刊，其中关于化学史方面的论文报道越多，这足以看出化学史在化学教育中的重要作用。但同时我们也看出，化学史教育的论文所占的比例却不是很多，而且这些方面的论文，有的是以科学家为研究对象，比如《中国化学史研究的开拓者——王琎》，有的是化学学科发展的某一部分为研究对象，比如《化学家和化学肥料的发展》，还有的是关于化学史的教学案例《“探究空气的成分”学案设计》，真正涉及教育内容、形式、方法、模式的更是少之又少。虽然关于化学史的教育已经引起了人们的高度重视，但如何很好地将化学史教育融入化学课堂教学中，为提高学生的科学素养做出贡献还有待于我们继续深入研究。

基于以上分析，下面笔者将通过教育教学实践中对化学史教育的应用与研究，结合教学效果从激发学生学习兴趣、培养观察意识、问题意识、探究意识和创新意识五个方面论述化学史教育对提高学生的科学素养与创新能力的影响，以期能为很好地将化学史融入中学化学教育教学工作中提供借鉴。

（二）化学史教育对学生科学素养与创新能力培养的影响

化学史有助于人们理解科学形成的过程。洪德森强调，现代科学教育的目的主要有三个：学习科学、理解科学和做科学。化学史向我们展现了一幅化学发展的动态画卷，每一个化学理论的形成几乎都经历了一系列曲折的探索过程。通过化学史来了解化学发展的过程符合现代国际科学教育改革所倡导的由“以知识为中心”向“以探究为中心”发展。波义耳的《怀疑的化学家》是一部经典的著作，书中指出我们要用怀疑的眼光看问题，要有问题意识。因此，在中学化学教学中开展化学史教育工作对培养中学生科学素养与提高中学生的创新能力必将具有重要的实际意义。

1.激发学生的学习兴趣

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。人有了某种兴趣就会对该事物或活动表现出肯定的情绪状态。化学史教育中的一些奇闻轶事对于提高学生的兴趣具有很大的帮助。

2.提高学生的观察意识

观察包括对自然现象、科学实验、图表数据等的观察与分析思考，一切科学研究都从观察开始，观察意识和观察能力是化学学习的核心素养之一。

化学作为一门实验学科，只有让学生通过观察，通过切身的体会，才能学好化学这门科学。比如，笔者在讲到酸与碱的检验时，介绍了波义耳发现酸碱指示剂的故事。波义耳偶然发现紫罗兰遇到盐酸变成红色，于是他系统观察紫罗兰遇到其他酸会怎样；紫罗兰遇到碱会怎样；其他的花遇到酸或碱会怎样？这是偶然发现引起有意观察、系统实验的典型事例，由此才有了酸碱指示剂的发现和使用。笔者意欲通过历史人物对化学现象认真观察的态度来引导学生形成良好的化学学习态度。

3.培养学生的问题意识(www.xing528.com)

“问题意识”是学生主动参与学习过程中的一种积极的思维倾向。“问题意识”的积极意义在于它能从条件化、结构化、熟练化和策略化的角度认识知识并形成方法。

在化学学习中，学会发现问题、提出问题是很重要的，因此教师要努力培养学生提问的意识。实际上，许多科学家的探究过程都是通过对已有结论进行质疑，从而不断地探究，最终推动化学科学一步一步向前发展的。就元素周期表的发现过程而言，当时迈尔已经发现了“六元素表”，门捷列夫就想如何用合乎逻辑的方式将这些元素组织起来？在这个问题的引导下，他经过苦苦的思考，用类似扑克牌的卡片进行分类，从而最终制出了元素周期表。

4.培养学生的探究意识

利用化学史，学习者可以沿着科学家的探索足迹认识概念和原理的内容、特征和属性的进化过程，在达到与科学家思维和认识切合的时候，重构化学概念。

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。其特点是采用有秩序的和可以重复的过程、简化调查研究对象的规模和形式、运用逻辑框架做出解释和预测。在日常教学中，通过引导学生像科学家一样用科学研究的方法进行学习，有助于学生探究能力的培养。例如，在学习元素周期律时，高中化学课程标准强调科学探究与活动，要求学生查阅元素周期律的发现史料，讨论元素周期律的发现对化学科学发展的重要意义。

5.培养学生的创新意识

创新是人类社会发展进步的永恒主题。创造性思维有三个维度：一是思维的流畅性，二是思维的灵活性，三是思维的独到性。

在化学教学中，可以通过以往化学家的探究过程来开发学生的思维，使学生能够在学习过程中不断有所突破。

（三）教学效果评价

本方法应用于教学过程后的教学效果评价，首先关注学生的学习积极性或兴趣，从而体现该方法的核心理念——倡导主动、质疑、观察及探究式的学习方式；使学生学会主动学习，形成正确的价值观；培养创新精神与实践能力。通过后半学期一个学期的实施，学生比以前更能主动参与化学课学习，能够共同探究学习中遇到的问题，乐于交流与分享自己的学习成绩，特别是学生在课堂中积极思维、勇于参与课堂学习过程的提问发言的积极性大大提高了。而且，学生在课后还能自觉发现问题、解决问题，以及能充分发挥勇于探索、敢于想象的精神，学习成绩明显提高。

（四）结论与展望

新课程教材中关于化学史内容的呈现方式是多种多样的，作者以不同的方式将化学史融入化学教学中，使学生的科学素养在不同的维度有所提高。尽管一学期的努力取得了阶段性成果，但仍有许多工作要做。在以后的教学中，我们应该继续努力地寻找多种教学策略，有效地将化学史融入中学化学课教学中，不断提高学生的科学素养及创新能力，为提高我国人才素质、推动化学科学的进步做贡献。