化学德育教学中化学史价值的开发

淄博市教研室              王    媛

淄博市临淄区雪宫中学   谢英明

科学史是自然科学与人文科学之间的桥梁，它能够帮助学生获得自然科学的整体形象、人性的形象，从而全面地理解科学、理解科学与人文的关系。下面，就结合《感悟拉瓦锡对空气组成的研究》《原子结构的探究》这两节课来谈一谈在化学德育教学中如何挖掘化学史的价值。

一、追本溯源，让科学知识与人文精神交相辉映

科学的每一项伟大发现都源于人们对自然现象最原始的、追根溯源的思考和发问。在教学中，我们要努力将抽象的知识还原到它应有的生活背景中，更加深刻地认识和理解自然规律，传播人文精神。比如在空气组成的研究中有关氧气的发现，其实对氧气的认识就源于人类苦苦探索“火”的本质是什么。千百年来，人们一直在试图揭开燃烧现象的神秘面纱。最早对燃烧现象作出解释的观点是燃素说，即一切燃烧反应都可以归结为物体释放燃素或吸收燃素的过程。拉瓦锡开始也信奉燃素说，一次偶然的发现使他的思想产生了动摇。1772年，他读到一本关于金属煅烧的著作，书中指出，一切金属煅烧时重量增加。按照燃素说，煅烧金属和可燃物燃烧必定要放出燃素。其逻辑结果就是：燃素的失去产生了重量的增加。拉瓦锡对此非常怀疑。为此，拉瓦锡进行了一系列研究燃烧的实验工作，他设计并完成了化学史上有名的“12天实验”，并最终发现了氧气，进而建立了科学的氧化说。

通过对这段历史的展现与回顾，可以把凝固的文化激活，让学生体会对世界的最本真的追问；体会那种试图拨开认识的迷雾，对习以为常的现象给出一个大家认可的合理解释的艰辛；体会人类解读自然之道时原创思维的可贵。

二、剖析科学方法，体会推动科学发展的力量

拉瓦锡被认为是近代化学的奠基人，他以一种崭新的角度来对待定量技术，这是化学领域取得重大进步的基础。他为化学所做的具有开创性的工作就是：引进严格的方法论、经验论和定量方法。在测定空气组成的实验中，拉瓦锡以汞作为除去氧气的药品，汞在常温下呈液态，除用作反应物外，还可以通过连通器直接测定反应器（曲颈甑）内空气体积的变化。如果教师有意识地带领学生赏析该经典实验的实验体系、药品选择、实验装置、减少误差的措施等，这无疑是一种良好的化学方法教育。

从德谟克利特的古代原子学说，到道尔顿的近代原子学说，到不同原子结构模型的构建，科学家正是依据新的实验证据，不断突破和完善，谱写了整个原子结构的发展史。在教学中，要注意以问题为导引，尝试着像科学家一样去思考问题，不断修正和完善科学理论。如：道尔顿被誉为近代化学之父，汤姆森凭借什么向权威发起挑战？如果你是汤姆森，当你发现所有原子中都含有带负电的电子，对于原子结构，你会做出什么猜想？（由于原子不显电性，所以有负电部分就会有正电部分，两者以什么形式共存？）卢瑟福是汤姆森的学生，他是凭借什么推翻了老师的论断？卢瑟福的α粒子散射实验观察到了哪些现象？如何解释这些现象？卢瑟福提出的核式模型结构很快也被推翻，化学就是这样不断地将原子结构理论一次又一次向前推进。

在体验科学家探究方法的同时，学生也在不断地冲击中意识到，科学家提出的理论，囿于当时认识水平的局限性，不一定是正确的，正是在一次又一次事实的冲击下，这些理论不断获得新的突破，得到了进一步的完善。而勇于创新的批判性思维，正是推动科学不断向前发展的最宝贵的精神。

三、正确评价化学史中的“正确”与“错误”，体会科学自身的发展规律

回顾化学发展的历史，如果没有深入的剖析，学生不了解科学自身发展的规律，往往对化学史无法全面、辩证的评价，只会简单地从科学家的精神、态度上草草掠过，把这些生动的化学发展史当成了有趣的小故事，甚至嘲笑“失败者”的无知。实际上，科学的旅程，从来都不是一路辉煌，科学的历史是一部由“正确”与“错误”共同书写的历史，是一部不断从错误中学习的历史。尽管“燃素说”把科学引到了一条漫长的死胡同里，但它并不是一无是处，在施塔尔提出燃素说之后的90多年中，它成为解释一系列令人困惑的化学现象以及全部化学的框架。引发了一系列的实验，去研究燃烧、氧化、呼吸和光合作用，对气体的研究做出了划时代的贡献。尽管以下这些科学家也在燃素说的死胡同里兜兜转转，但布莱克发现二氧化碳并建立了定量分析方法；卡文迪什分解了水，并发现“可燃空气”（氢气）与氧气能化合成水；普利斯特里首次制得了氧气并研究了氧气的性质，这些成绩的取得都使拉瓦锡的研究成果成为历史发展的必然。这就是科学不断进行自身纠错，螺旋上升式发展的规律。

（《山东教育》2017年1、2月第5、6期）