融合化学史实,,,推进有效教学
时间：2020-03-23 05:15:33 来源：千叶帆 本文已影响人
一、问题的提出
化学史是对化学科学的形成、产生和发展及其演变规律的反映,是人类在漫长的社会实践中对化学知识系统的、历史的描述。中学阶段结合化学史教学的目的在于“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”[1]。现行义务教育阶段化学教材:2001年人民教育出版社(以下简称2001年人教版)、人民教育出版社和上海教育出版社的义务教育课程标准实验教科书(以下称人教版新课程与沪教版)中都以各种形式融入了大量相关化学史内容,通过对三种教材中化学史内容组成、呈现方式以及语言表述的分析,不仅有助于增强对化学史在教学中作用的认识,更有利于理解新课程教学设计理念与教学功能的更新。
二、三种义务教育化学教材中化学史的分析
1.化学史组成内容的对比
表1 三种教材化学史内容的对比
对比三种教材可以发现,2001年人教版中化学史出现的章节占章节总数的26%,后两种教材中均超过50%。2001年人教版的化学史料只是紧扣教材内容而缺乏进一步扩展,知识面相对较窄;两种实验教材增加了涉及如化学家及科学实验、材料、能源、环境保护、生命科学等诸多方面内容,对学生了解科学技术发生的重大变化和飞速发展、化学对实现人与自然和谐共处的作用等很有帮助。
2.化学史呈现形式的对比
表2 三种教材化学史呈现的相关栏目统计
三种教材中化学史呈现的形式趋多样化。2001年人教版主要是文字叙述形式,而实验教材中化学史的呈现则图文并茂,较之单一文字更直观、具有说服力;新教材从历史和现实的结合上介绍化学,提供学生熟悉的生活情景和经验等素材指引教师根据化学史实进行课程开发;“联想与启示”、“讨论与交流”等栏目中化学史内容的出现,以案例形式为教师提供了开发课程的具体途径;多样的内容呈现形式也有利于激发学生学习兴趣、转变现有学习方式。
3.化学史语言表达方式的对比
表3 三种教材化学史语言表达方式案例对比
知识由语言组成,语言的呈现方式预示了学生理解和学习的方式,也影响着教师教育教学的价值取向。2001人教版多用抽象的科学语言将内容以定论形式呈现,这种知识的表达方式去除了社会和生活背景,学生的学习过程更加依赖于教材和教师而缺乏独立的思考和判断;实验教材用日常性的语言向学生提供真实的情景、具体的数据,体现了科学具有应用于实践的特点,试图摆脱单纯以学科和学术传统为主的知识组织形式、缩小课本知识与人类生产活动之间的距离。
三、基于化学史内容实施教学的启示
1.教学设计中应注重体现化学史的教学功能价值
教材是知识的载体,由于平面媒体的固有特点以及篇幅限制,化学史的呈现只能是文字结合图片形式,对概念的形成过程不可能进行完整的细节描述,也就削弱了其直接应用于教学的功能。教师应在详尽了解教材中化学史相关内容的基础上,自主开发多媒体课件、视频文件、化学模型等更多的形式,或结合具体内容设计更多的探究活动以充分发掘化学史的教育教学功能。如播放中国古代工匠反复用水火淬炼生铁的动画以启发学生理解炼钢中的化学原理,让学生上网查找“人类认识微观世界的历程”并制成课件汇报等形式培养学生的多种探究能力,这些方法对学生了解化学的发展历史、化学与人类进步和社会发展关系进而了解化学的本质很有帮助。
2.教学设计中应注重展现化学史中的思想方法论价值
知识与技能、过程和方法、情感态度与价值观的三维教学目标在新课程化学教材中得到充分体现。人教版新课程教材中根据元素周期表的“活动与探究”、沪教版中基于卢瑟福实验的“联想与启示”蕴涵着化学发展中重要的思想与方法,他们已不仅是单纯关注科学知识的推理和呈现,更关注其过程中所实施的策略和途径。教材对知识的这种处理方式,给教师在发掘化学发现中意蕴的科学思想和方法方面提供了具体的实例指导和广阔的发挥空间。
[案例——氩气发现中的科学方法] [2]雷利发现直接从空气获得的氮气与由化合物获得的氮气密度总有微小差异,且传统理论无法解释。雷利的坚持与努力发现了氩。[教学设计与科学方法](1)雷利为什么用两种方法制取氮气,两种方法的原理与目的是什么?(2)两种方法制得的氮气密度为什么不同,有什么特点?[想一想]为什么不能将这一误差归结为仪器的系统误差?你从中有何收获?
3.教学设计中应注重借助化学史理解科学的历史价值
中学生认知能力的不足难免会对历史人物产生误解,如可能会因为历史人物不知道现代科学视野中的一些常识而产生“今人必定胜古人”的看法。实验教材对此做出了改进:人教版教新课程增加了水的组成发现史、质量守恒定律发现史的描述;沪教版新增了卢瑟福原子结构模型、酸碱的认识过程、酸碱指示剂发现史的探究过程。让学生理解科学不同于其他认知方式和知识体系,它必须与实践证据一致,当出现新的证据时科学知识可能会发生质变。教学中可对化学上的重大发现以历史重演的方式加以展现,让学生跟随科学史的足迹体会科学创新人物要打破传统观念的艰辛。
[历史回放——万物源于水的证明实验][3]海尔孟(Helmont)著名的“柳树试验”:瓦盆中盛上200磅干燥过的土,种上5磅重的柳树;五年后树重169磅3盎司。整个过程只用雨水或蒸馏水浇灌,同时,土壤与外界基本没有交换。最后把瓦盆中的土加以干燥,发现比原来减少了大约2盎司,所以增加的164磅质量只能是由水产生的[4]。
[想一想]海尔孟什么只用雨水或蒸馏水浇树?他还注意了哪些影响质量的因素并加以解决?实验结论错误的原因是什么?你从中获得什么启示?
新课改的目的是引导教师“用教材教,而不是教教材”[5],教师应当“重视科学、技术与社会的联系”[6],认识到化学史在教学中能够起到积极作用而在课程开发中自觉地加以运用。利用化学史实创设教学情境不仅让学生获得、理解及应用知识,更含有合作、交流以及相应的活动背景。教师要不断吸取新的知识、改进教学法,达到化学史和化学教学融合的最优化,提高教学效果。
(责任编辑:张华伟)
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