以史為引的無機化學教學新策略*

奚 雪，蔡克迪，郎笑石

(渤海大學化學與材料工程學院，遼寧 錦州 121000)

無機化學是化學領域中最重要的分支之一，無機化學課程是高?；瘜W相關專業(yè)所開設的主干必修課程，也是其它相關化學課程的基礎，是化學教育的最重要組成部分。該課程是學生在高中時期學到的化學知識的延續(xù)和深入，也是化學類專業(yè)知識結構和人才能力培養(yǎng)的重要組成部分，所以無機化學課在學生大學時期學習中的地位非常重要。然而，根據現在一些高校無機化學教學的實際情況看，教學效果并沒有完全達到教學目的和任務。主要原因是有些學生在高中時期對化學課程并不是很重視，對基本化學知識掌握的也不是很好，加之無機化學課是學生進入大學后最先開設的一門專業(yè)基礎課，較高中時期的知識是個飛躍性的變化，課程內容枯燥抽象、結構繁雜、理論性強，學生一時難以很好的接受和掌握。如何改化這種狀況，激發(fā)學生學習的興趣，提高學習效率，培養(yǎng)學生良好的知識素養(yǎng)，這是值得研究和探討的問題。

化學史與無機化學理論知識的有機結合，不但解決了學生學習上的困境，也提高了學生化學知識的綜合素養(yǎng)。本文從幾個方面探討化學史引入無機化學教學中的必要性及方法途徑，也為無機化學這門課的教授提供了可行的方法。

1 引入化學史的必要性

隨著教改的不斷探索推進，提高學生科學素養(yǎng)已成為素質教育的核心內容。化學史教育以其獨特的教育價值成為化學學科理論研究和實踐研究的熱點[1]?；瘜W史是化學學科非常重要的組成部分，它記錄和再現了化學學科發(fā)展歷程和化學思想形成及演變過程，是無數科學工作者的智慧和奮斗結晶，是化學歷史發(fā)展的高度總結和概況。著名化學家傅鷹教授曾說過：“化學給人以知識，化學史給人以智慧”[2]。把化學史融入無機化學教學中，不僅能讓學生了解化學學科發(fā)展演變的歷史，增進學生對所學知識的理解，也能在培養(yǎng)學生思想品德、科學精神，激發(fā)學生學習興趣等方面起著重要的作用。

1.1 激發(fā)學生學習無機化學的興趣

科學巨人愛因斯坦曾說過：興趣是最好的老師，它可以激發(fā)人的創(chuàng)造熱情、好奇心和求知欲。在講授無機化學課程時候，教師首先要做到激發(fā)學生學習的興趣，把枯燥、繁雜的理論教學，通過化學史的引入而變得豐富精彩起來，讓學生產生強烈的求知欲望，培養(yǎng)學生的主觀能動性。同時，還可以激發(fā)學生的探知欲望，進而變成學習的動力。例如，在氧化還原反應一章中涉及到能斯特方程，它是電極電位與濃度的關系式，是用來計算電極上相對于標準電勢而言的指定氧化還原對的平衡電壓。我們在講授這部分內容時，可以簡單介紹一下能斯特本人和相關背景的介紹。同時，他還編著了歷史上第二本物理化學教科書《理論化學》，物理化學之父奧斯特瓦爾德曾說：“能斯特是一個一流的工匠，有著成熟敏銳的專業(yè)技能和富有想象力的直覺，能充分把握住什么是實際可行的[3]”。通過上述內容的融入，學生不會再對能斯特方程感覺枯燥無聊，而是感覺到它是一個生動、有情感的知識，從而激發(fā)起學生認真學習和一定要學好的欲望。

1.2 培養(yǎng)學生科學嚴謹的學習態(tài)度

化學史蘊含著豐富的科學思想和科學方法，是充滿智慧和啟迪的歷史，在無機化學教學中，引入化學史內容，不但能培養(yǎng)學生的科學思想，還能讓學生養(yǎng)成嚴謹求實的態(tài)度、科學探索的精神，更利于無機化學課的學習和掌握。例如，在稀有氣體這一章節(jié)里，我們可以把氬氣的發(fā)現穿插到教學中。氬氣是英國物理學家瑞利發(fā)現的，他在實驗過程中發(fā)現，從含氮的物質中得到的氮氣總是比在空氣中得到的氮氣要輕，數值約為0.0064克。為了弄清楚這個問題，瑞利不眠不休的做實驗，查閱資料，并在卡文迪許100年前的一篇論文中得到了啟示，重新做了卡文迪許的實驗，終于發(fā)現了一種新的氣體-氬氣。氬的發(fā)現震驚了科學界，也改變了當時長期以來人們對空氣組成的認可，瑞利由此獲得了1904年的諾貝爾獎。這個故事會讓學生感受到，任何發(fā)明發(fā)現都是科學工作者孜孜不倦努力的結果，讓學生明白科學是嚴謹的，對待學習也是需要一個嚴謹求實、精益求精的態(tài)度，只有這樣才能真正把知識學好，才能為今后的學習工作奠定良好的基礎。

1.3 提高學生創(chuàng)新能力以及科學素養(yǎng)的養(yǎng)成

我國著名化學家戴安邦教授曾說過：只傳授化學知識和技術的化學教育是片面的，全面的化學教育要求，既傳授化學知識與技能，又訓練科學方法和思維[4]?；瘜W史是無機化學教學過程中的重要組成部分，它不僅是化學學科素質教育的重要素材，也在培養(yǎng)學生綜合素養(yǎng)中發(fā)揮著重要作用。在原子結構這一章節(jié)中，我們引入元素周期律發(fā)現的過程。我們都知道，俄國化學家門捷列夫在1869年提出了元素周期律，并把當時已知的60多種元素按著原子量的大小有規(guī)律的進行排列，并得到元素周期表。而且，他還利用元素周期表的規(guī)律預測了一些尚未發(fā)現的元素，并且在后來化學家們的努力下逐步被發(fā)現，被證實[5]。化學史它記載著化學家們對世界的認識，也展示了他們在尋找科學規(guī)律的過程中所進行的思維活動及運用的科學手段，體現了他們勇于探索真理的科學精神和勇于挑戰(zhàn)經典的科學素養(yǎng)。我們通過在無機化學教學中對化學史的講授，可使學生掌握化學發(fā)展的規(guī)律，加深化學知識的理解，提高他們發(fā)現問題、分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和綜合素養(yǎng)的養(yǎng)成。

1.4 厚植學生愛國主義的情懷

愛國主義是中華民族幾千年來的優(yōu)良傳統(tǒng)，習主席在2018年與北京大學師生座談會上曾說過：“愛國，是人世間最深層、最持久的情感，是一個人立德之源、立功之本。愛國，不能停留在口號上，要扎根人民，奉獻國家。教師的職責不僅是教書，還要育人[6]”。我們在進行無機化學課程教授中，也要把愛國主義教育貫穿始終，培養(yǎng)學生愛國主義情懷，立志今后成為一名為國家做貢獻的人才，化學史則為我們提供了很多這樣的素材。我國著名的化學家、化工專家侯德榜為了祖國的化工事業(yè)，放棄國外的優(yōu)厚待遇毅然回國。他抱有科學救國的志向，曾留學美國，當他在友人范旭東信中得知國家需要他，需要他回來創(chuàng)辦制堿業(yè)時，他毫不猶豫啟程回國。在開創(chuàng)制堿業(yè)的過程中遇到很多困難和阻礙，但他從不氣餒，從不妥協(xié)，終于發(fā)明了我國自己的制堿法——侯氏聯合制堿法，也為國際制堿業(yè)提供了新的技術。我國著名的化學家申泮文曾說過：“我這一生就做了兩件事：一個是愛國，一個是化學?！鄙赉氖窃谖覈钤缏氏乳_展金屬氫化物研究的化學家。像這樣的愛國科學家還有很多，通過把這樣的化學史料融入到無機化學教學中，不但能提高學生的民族自豪感，厚植學生的愛國情懷，更能激發(fā)學生刻苦學習、報效祖國的決心。

2 引入化學史的途徑及方法

隨著高校無機化學教學改革的展開和深入，化學文化教育也作為一項重要內容列到教學目標當中。在國內外，許多化學教育的前輩都十分重視在課堂教學中融入化學史教育，采用多種切實可行的方法和途徑讓學生了解化學史。在我們全面重視素質教育的今天，更要充分認識化學史在化學學科中的地位和作用，它對于我們培養(yǎng)具有綜合素質的人才至關重要。在無機化學教學過程中，把有關涉及到的相關化學史內容通過一定的方式講解、展示給學生，讓學生把理論知識和知識的形成、發(fā)展歷程結合起來，了解為探索化學奧秘而奮斗終生的科學家們，這更利于學生的學習和對知識的掌握，培養(yǎng)學生科學嚴謹的學習態(tài)度和開拓進取的創(chuàng)新精神。

2.1 化學家的故事走進課堂

居里夫人是大家耳熟能詳的著名科學家，也是人類歷史上最偉大的科學家之一，更是迄今為止唯一兩次獲得諾貝爾獎的女性。她對人類、對化學最主要的貢獻是在放射性物質的研究上，并發(fā)現了放射性元素釙(Po)和鐳(Ra)，當時沒有多少人意識到這項發(fā)現對世界的意義，也沒有覺得會對世界產生巨大的改變。事實時，由于放射性元素的發(fā)現，放射性的理論得以完整形成，鐳是放射性最強的元素，對醫(yī)療醫(yī)學有著非凡的意義。法國著名化學家拉瓦錫被稱為“化學之父”，他讓化學從定性轉為定量，并且命名了“氧”和“氫”，還預測了硅的存在。拉瓦錫提出了“元素”的定義，撰寫了世界上第一部真正意義的化學教科書《化學基本論述》。他創(chuàng)立了氧化學說，并以此來解釋燃燒現象，指出動物的呼吸實質是緩慢氧化過程。拉瓦錫對世界的貢獻是劃時代的，他是歷史上最偉大的化學家。還有很多化學家，原子理論的提出者-道爾頓；元素周期表的發(fā)明者-門捷列夫；電化學的開拓者-漢弗萊.戴維等?；瘜W的歷史也是化學家們的奮斗歷史，我們把這些化學家的故事融入課堂教學中，不但可以讓學生了解化學家的生平，更能讓學生以他們?yōu)榘駱樱ぐl(fā)他們勇于拼搏的精神，增加學好無機化學的信心和動力。

2.2 重顧化學知識的演變歷程

我們把化學知識的演變及發(fā)展歷程在課堂上重新回顧，這也是讓學生更好的掌握知識點，更好的理解原理、定理最有效的方法之一。如，酸堿理論是無機化學知識重要的組成部分，現在我們對于教材中酸堿的解釋用的都是酸堿質子理論。酸堿理論的形成經歷了前后三百多年的歷史，每個時期對酸堿的解釋都是對前一時期的補充和完善，它們各有特點，又相互補充，這也提高了人們對酸堿本質的認識。酸堿理論的發(fā)展是經過一代代科學家的補充、創(chuàng)新才得以完善和進步，許多化學理論的提出也都是經過這樣的發(fā)展過程，所以，通過教師給學生講解理論發(fā)展歷程，讓學生對理論知識有更深的了解和認識，對于知識的運用才會更加靈活和準確。

2.3 多樣化形式了解化學史

在無機化學創(chuàng)新的教學模式下，化學史融入教學中也可以采用多種途徑和方法。在講授新知識前，其內容所涉及到的化學家或理論知識發(fā)展過程可作為課程的前奏，利用幾分鐘的時間把這些化學史料講給學生，讓學生對將要學到的知識點會更加關注。教師在準備教案的時候還可以把相關的史料做成動畫、圖片或小視頻，讓學生更加直觀的感受到化學史的魅力和能量。我們還可以找些相關的化學史料視頻，將其放在教學平臺上，學生可以利用業(yè)余時間觀看和學習。對有些章節(jié)，學生在預習時教師可以讓學生直接查閱相關的化學史資料，整理和提煉成完整的素材，這個過程也能很好的鍛煉學生科學探究能力。無論用哪種途徑和方法把化學史融入無機化學教學中，都是為了讓學生更好的學習無機化學課程，更好的掌握知識內容，同時也能開闊學生的知識視野，全面提高科學素養(yǎng)。

3 結 語

將化學史融進無機化學教學中，這也是素質教育發(fā)展的必然。化學史不但能給人以智慧，還能讓學生從中了解化學學科創(chuàng)立、發(fā)展的艱辛曲折歷程。通過對化學史的了解，可以提升學生對化學知識的興趣，培養(yǎng)學生科學嚴謹的學習態(tài)度，還能幫助學生掌握科學的研究方法，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，所以?；瘜W史融進無機化學教學中具有極其重要的意義。