化学史融入高中化学教学对学生科学素养的影响
韦银海
安徽省凤阳中学 233100
一、引言
化学史是化学学科发展的记录,包含了化学家的研究成果、科学思想、探究过程等丰富内容。将化学史融入高中化学教学,是指在化学课堂教学中,结合教学内容恰当引入化学史知识,使学生在学习化学知识的同时,了解化学学科的发展历程。
当前,高中化学教学往往侧重于知识的传授和技能的训练,对学生科学素养的培养不够重视。学生在学习过程中,容易感到化学知识枯燥乏味,缺乏对化学学科的兴趣和探究欲望。而化学史中蕴含着丰富的科学素养教育素材,如化学家严谨的科学态度、勇于探索的精神、创新的思维方法等。将化学史融入高中化学教学,能够弥补传统教学的不足,为学生科学素养的培养提供新的途径。
二、实施策略
为将化学史有效融入高中化学教学,提升学生科学素养,需从教学资源开发、教学情境构建、实验探究结合及评价体系完善等方面入手,形成系统的实施策略。
(一)梳理教学内容,开发适配化学史资源
教师需深入研究高中化学教材,运用系统化思维,从宏观到微观梳理各章节教学内容,不仅要明确知识点的来龙去脉和发展历程,更要把握知识间的逻辑关联与学科演进脉络。在资料搜集阶段,根据教学内容的特点和学生的认知水平,广泛涉猎多元渠道,如权威学术著作、历史档案馆藏、学术期刊论文,甚至化学主题纪录片等,全面收集与之相关的化学史资料。这些资料涵盖化学家的生平事迹,包括他们面对科研困境时的坚韧精神;重要的化学实验,如实验设计的巧妙之处、实验过程中的意外发现;以及化学理论的形成过程,探究理论如何在质疑与验证中逐步完善。
对搜集到的化学史资料,采用 “三层筛选法” 进行处理:第一层基于教学目标,筛选出能有效支撑知识讲解的内容;第二层依据学生兴趣,挑选具有故事性、趣味性的案例;第三层从教育价值出发,保留能培养科学思维、科学态度的素材,确保所选内容与教学内容紧密相关,能够为学生理解知识、培养科学素养服务。
以元素周期律教学为例,可深入挖掘门捷列夫发现元素周期律的过程:当时已知 63 种元素,门捷列夫通过制作元素卡片,反复尝试不同的分类方式,经历了无数次失败与调整。他不仅考虑元素的原子量,还综合元素的物理性质、化学性质等特征,最终创造性地提出元素周期律。将这些资料进行整理时,可采用多元呈现形式,如编写生动的文字介绍,配以门捷列夫手稿的高清图片展示,或剪辑专业纪录片中的关键视频片段,形成适合课堂教学的化学史素材,以便在教学中灵活运用。
(二)结合教学环节,构建化学史教学情境
在课堂教学的不同环节,结合教学目标和教学内容,巧妙引入化学史素材,构建生动形象的教学情境。在新课导入环节,可利用化学史故事引发学生的兴趣,激发学生的探究欲望。例如,在学习空气的组成时,讲述拉瓦锡通过实验推翻 “燃素说”,发现空气组成的故事,让学生带着好奇心进入新课学习。在知识讲解过程中,穿插化学史内容,帮助学生理解知识的形成过程。如在讲解原子结构时,介绍汤姆生发现电子、卢瑟福提出原子核式结构模型等历史事件,使学生了解科学家是如何通过实验和推理逐步认识原子结构的,从而加深对原子结构知识的理解。在课堂小结环节,回顾相关的化学史内容,引导学生总结科学家在研究过程中所运用的科学方法和体现的科学精神,使学生在巩固知识的同时,受到科学素养的熏陶。此外,还可利用多媒体技术,将化学史资料以更加直观、生动的形式呈现出来,如制作化学史动画、展示历史实验装置图等,增强教学情境的感染力,让学生更好地融入教学情境中,感受化学学科的魅力。
(三)依托化学史事,设计探究性实验活动
根据化学史中记载的经典实验,结合学生的实际情况,设计探究性实验活动。在实验设计过程中,还原历史实验的背景和条件,让学生模拟化学家的探究过程,体验科学探究的乐趣和艰辛。例如,在学习氧气的制取时,参考普利斯特里制取氧气的实验方法,设计探究性实验,让学生思考如何选择实验药品、设计实验装置,动手操作制取氧气,并观察实验现象,分析实验结果。在实验过程中,引导学生像化学家一样提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、得出结论,培养学生的实验操作技能和科学探究能力。同时,鼓励学生对历史实验进行改进和创新,结合现代化学知识和实验技术,思考如何提高实验的效率、安全性和准确性,培养学生的创新思维。通过这样的探究性实验活动,学生不仅能够巩固所学的化学知识,还能在实践中体会科学探究的方法和过程,培养严谨的科学态度和创新精神。
(四)关注学生发展,完善科学素养评价体系
建立多元化的评价体系,将学生在化学史学习过程中的表现纳入评价范围,全面评价学生的科学素养发展情况。在评价内容上,不仅关注学生对化学知识的掌握程度,还注重评价学生的科学态度、科学方法和创新能力。例如,通过观察学生在探究性实验中的表现,评价其是否具有严谨的实验态度、是否能够运用科学的方法解决问题;通过分析学生对化学史故事的理解和感悟,评价其是否形成了正确的科学价值观。在评价方式上,采用过程性评价与终结性评价相结合的方式。过程性评价可通过课堂观察、小组讨论记录、实验报告等方式进行,及时反馈学生的学习情况,帮助学生发现问题并改进;终结性评价可通过单元测试、学期考试等方式进行,全面检验学生的学习成果。同时,鼓励学生进行自我评价和同伴评价,培养学生的自我反思能力和合作精神,使评价真正成为促进学生科学素养发展的有力工具。
三、结语
将化学史融入高中化学教学,是一项系统而持久的工作。通过开发适配资源、构建教学情境、设计探究实验、完善评价体系等策略,能让学生在化学学习中感受科学的魅力,逐步养成科学素养。这不仅关乎学生个体的成长,更对培养未来的创新型人才具有深远意义,需要教育者不断探索与实践。
参考文献
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