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      化學(xué)教學(xué)中融入化學(xué)史的實(shí)踐困境與破解路徑

      2022-03-13 04:18:56孫重陽陳波
      關(guān)鍵詞:中學(xué)化學(xué)教學(xué)實(shí)踐困境化學(xué)史

      孫重陽 陳波

      【摘 要】化學(xué)教學(xué)中融入化學(xué)史是發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的有效途徑,在實(shí)踐過程中往往會(huì)面臨化學(xué)史資源相對(duì)固化、應(yīng)用多為引入、課堂缺乏互動(dòng)、價(jià)值逐漸泛化的困境。通過多元開發(fā)豐富史料資源、真實(shí)情境貫穿課堂教學(xué)、有效互動(dòng)促進(jìn)深度參與、核心素養(yǎng)引領(lǐng)價(jià)值聚焦的路徑,能有效提升化學(xué)史教學(xué)的精準(zhǔn)度和匹配度。

      【關(guān)鍵詞】化學(xué)史;中學(xué)化學(xué)教學(xué);實(shí)踐困境;破解路徑

      【中圖分類號(hào)】G633.8? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? 【文章編號(hào)】1005-6009(2022)91-0057-04

      【作者簡(jiǎn)介】1.孫重陽,江蘇省無錫市玉祁高級(jí)中學(xué)(江蘇無錫,214183)教師,一級(jí)教師,江蘇省教科研工作先進(jìn)個(gè)人;2.陳波,江蘇省錫山高級(jí)中學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)校(江蘇無錫,214177)副校長(zhǎng),高級(jí)教師,無錫市教學(xué)能手。

      一、背景

      化學(xué)史是化學(xué)科學(xué)起源與發(fā)展在時(shí)空尺度上的序列展現(xiàn),記錄了人類認(rèn)識(shí)和改造世界的過程。這個(gè)過程蘊(yùn)含著學(xué)科知識(shí)的演變和學(xué)科思維的形成,有著無窮的開發(fā)潛質(zhì),因而常被融入化學(xué)課堂教學(xué)中。我國(guó)中學(xué)化學(xué)史教育的研究在20世紀(jì)80年代左右進(jìn)入經(jīng)驗(yàn)總結(jié)階段[1-2],21世紀(jì)初迎來了實(shí)踐探索浪潮,自2017年左右轉(zhuǎn)入創(chuàng)生階段,進(jìn)入快速增長(zhǎng)期,研究的數(shù)量和質(zhì)量都有了不同程度的提升。這是因?yàn)?018年初教育部正式印發(fā)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》,其在“教學(xué)提示”和“實(shí)施建議”中,多次提倡在化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用化學(xué)史料。也就是說,在化學(xué)教學(xué)中融入化學(xué)史是落實(shí)新課標(biāo)理念、培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的一條有效途徑。

      回顧我國(guó)的中學(xué)化學(xué)史教育研究[2],從初步的理性思考到現(xiàn)在的深度重構(gòu),已然取得了較為豐碩的成果。這些成果集中體現(xiàn)在三個(gè)方面,一是分析化學(xué)史的教育功能與價(jià)值,二是豐富化學(xué)史的呈現(xiàn)內(nèi)容與載體,三是探索化學(xué)史的教學(xué)模式與策略。然而,對(duì)于目前中學(xué)化學(xué)史教育面臨的問題與困境,卻鮮有人關(guān)注。已有的研究多強(qiáng)調(diào)中學(xué)化學(xué)史教學(xué)存在史料知識(shí)不能合理使用、教師相關(guān)知識(shí)缺乏和主觀態(tài)度忽視以及教學(xué)功能片面和形式單一等問題。[3-5]而在學(xué)科核心素養(yǎng)引領(lǐng)下的基礎(chǔ)教育改革這一新的教育背景下,中學(xué)化學(xué)史教育也面臨新的問題和困境。

      二、高中化學(xué)教學(xué)融入化學(xué)史的實(shí)踐困境

      1.化學(xué)史資源相對(duì)固化

      化學(xué)史資源,指的是以各種載體和形式存在的化學(xué)史料。有了豐富的化學(xué)史資源,才能為化學(xué)史教學(xué)提供更多的創(chuàng)新可能和提質(zhì)空間?;瘜W(xué)史作為事物、時(shí)間和空間的交互沉淀,其資源本就廣泛存在于社會(huì)生產(chǎn)和生活中,但部分教師對(duì)化學(xué)史資源的認(rèn)識(shí)形成了定勢(shì)思維。首先體現(xiàn)在史料載體的選擇上,他們習(xí)慣于從教材上提取史料信息。例如,在教學(xué)“氯氣的化學(xué)性質(zhì)與制法”時(shí),教師經(jīng)常使用教材上“舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣”這一史料作為引入。其次,也表現(xiàn)在化學(xué)史料的呈現(xiàn)形式上,不少教師習(xí)慣于用文本、圖片的方式呈現(xiàn)化學(xué)史料,但這往往會(huì)出現(xiàn)課件上滿屏文字材料的情況,教學(xué)效果并不理想。以上教學(xué)方法既不能滿足學(xué)生對(duì)化學(xué)史資源多元化探究與學(xué)習(xí)的要求,也不符合新課標(biāo)提倡的豐富化學(xué)史資源的教學(xué)理念。

      2.化學(xué)史應(yīng)用多為引入

      相對(duì)于單純的學(xué)科知識(shí),化學(xué)史料更具有趣味性和吸引力,因而常被用于課堂開端作為引入。例如在教學(xué)“鐵銅的獲取及應(yīng)用”時(shí),先展示幾張青銅器物的圖片;在教學(xué)“含硅礦物與信息材料”時(shí),先介紹中國(guó)陶瓷文化;在教學(xué)“元素周期表”時(shí),先認(rèn)識(shí)門捷列夫等。此類教學(xué)方式的特點(diǎn)是,先用化學(xué)史料引起學(xué)生關(guān)注,隨后便切入知識(shí)點(diǎn)教學(xué)。雖然看起來是有意創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,但實(shí)際上前面的化學(xué)史料和后面的知識(shí)點(diǎn)教學(xué)并無必然聯(lián)系。究其原因,一是教師誤把情景當(dāng)情境,情景是吸引學(xué)生看過來,而情境則是帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)去,兩者看起來相似,但教學(xué)邏輯不同;二是教師不愿意花費(fèi)心思和精力去進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),只是機(jī)械地將化學(xué)史料與教學(xué)內(nèi)容“嫁接”,忽視了兩者的內(nèi)在聯(lián)系;三是教師為了追求課堂教學(xué)的流暢度和高效性,主觀上弱化了化學(xué)史在課堂教學(xué)中的滲透。

      3.化學(xué)史課堂缺乏互動(dòng)

      化學(xué)教學(xué)中融入化學(xué)史,其直接目的是吸引學(xué)生關(guān)注,即形成情景,這個(gè)過程是單向的,學(xué)生是旁觀者;最終目的是引發(fā)學(xué)生思考,從而發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng),即創(chuàng)設(shè)情境,這個(gè)過程是交互的,學(xué)生是參與者。但在實(shí)際的教學(xué)中,有些教師只進(jìn)行第一步便匆匆進(jìn)入知識(shí)講解,學(xué)生無法融入教學(xué);有些教師雖然設(shè)置了問題情境,但是在教學(xué)過程中并沒有給予學(xué)生足夠的互動(dòng)空間,一味地將學(xué)生限制在預(yù)設(shè)的教學(xué)環(huán)節(jié)中,學(xué)生只是處于淺層參與的狀態(tài),其深度思考、主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力得不到培養(yǎng)。

      4.化學(xué)史價(jià)值逐漸泛化

      化學(xué)史的教學(xué)功能和價(jià)值可以概括為激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、促進(jìn)知識(shí)理解、體悟科學(xué)探究、感悟科學(xué)精神等。正是因?yàn)槿绱?,大家才積極地將化學(xué)史融入教學(xué)設(shè)計(jì)和課堂教學(xué)之中。這本無可厚非,但往往會(huì)出現(xiàn)這樣的情況:有的教師試圖通過一段史料既要增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解,又要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)研究方法,還要培養(yǎng)學(xué)生某種科學(xué)精神。誠(chéng)然,一個(gè)化學(xué)史料具有豐富的內(nèi)涵,指向?qū)W生多方面的發(fā)展。但是這難免造成其價(jià)值泛化。

      三、高中化學(xué)教學(xué)融入化學(xué)史的破解路徑

      1.以多元開發(fā)豐富史料資源

      化學(xué)科學(xué)的形成與發(fā)展,經(jīng)歷了漫長(zhǎng)而曲折的過程,從遠(yuǎn)古人類的質(zhì)樸實(shí)踐到古代人民的初步探索再到近代化學(xué)科學(xué)的啟蒙,一直伴隨著人們的生產(chǎn)和生活。從這個(gè)角度來看,化學(xué)史資源是個(gè)無窮盡的寶藏,只要善于挖掘,就可以不斷發(fā)現(xiàn)。

      教師應(yīng)重建新的化學(xué)史料觀,立足教材并超越教材,學(xué)會(huì)以多元視角挖掘并利用多種形式進(jìn)行呈現(xiàn)。筆者認(rèn)為,挖掘化學(xué)史資源,可從多種渠道入手,如《淮南子》《夢(mèng)溪筆談》《天工開物》等傳統(tǒng)古籍,《國(guó)家寶藏》《本草中國(guó)》《考古公開課》《門捷列夫很忙》等影視節(jié)目,《大學(xué)化學(xué)》《化學(xué)教育》《化學(xué)教學(xué)》《中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考》等學(xué)科期刊,《化學(xué)簡(jiǎn)史》《化學(xué)史話》《化學(xué)之書》《元素的故事》等專業(yè)圖書,以及人物傳記、地方志、紀(jì)念館等多種途徑。

      教師在尋找到可用資源后還應(yīng)用豐富的形式將化學(xué)史資源呈現(xiàn)出來。教師可通過互聯(lián)網(wǎng)選取多樣的表征方式,再通過編輯、整合實(shí)現(xiàn)從文本、圖片這種單一視覺模式演變到影音播放,甚至是虛擬現(xiàn)實(shí)展示等更具有立體感、體驗(yàn)感的多模態(tài)形式。這樣的化學(xué)史資源具有新穎的載體和多樣的形式,更易于被學(xué)生接受和吸收。同時(shí)要注意的是,化學(xué)史資源的多元開發(fā)要充分考慮當(dāng)?shù)睾蛯W(xué)校的特色文化以及學(xué)生的認(rèn)知特征。

      2.以真實(shí)情境貫穿課堂教學(xué)

      新課改背景下的基礎(chǔ)教育改革倡導(dǎo)課堂教學(xué)應(yīng)基于真實(shí)情境,體現(xiàn)單元整體設(shè)計(jì)理念,這樣更有利于發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)?;瘜W(xué)史作為真實(shí)歷史記錄,是人類自然狀態(tài)下呈現(xiàn)的最本真的探究過程,隨著其在時(shí)空上的序列鋪展,可以看到蘊(yùn)含其中的學(xué)科知識(shí)的形成與演變以及人類探究能力的發(fā)展和邏輯思維的提升,因而是發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的有利抓手。但化學(xué)史絕不能只充當(dāng)“引子”或“素材”,而應(yīng)作為課堂教學(xué)主線貫穿其中,具體來說有兩種思路。

      一是按照事件發(fā)展時(shí)間節(jié)點(diǎn),以化學(xué)史為明線串聯(lián)學(xué)科知識(shí)。以人教版高中化學(xué)選修五“有機(jī)合成”的教學(xué)為例[6],教師以柳樹葉在中外傳統(tǒng)醫(yī)藥記錄中具有解熱鎮(zhèn)痛效果為切入,然后設(shè)置認(rèn)識(shí)水楊酸、合成阿司匹林、合成貝諾酯三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生跟隨科學(xué)家的腳步理解有機(jī)分子結(jié)構(gòu)修飾思路和有機(jī)合成路線設(shè)計(jì)方法。

      二是圍繞化學(xué)史選擇一個(gè)合適的話題或主題,引導(dǎo)學(xué)生定向思考和探究,從而統(tǒng)領(lǐng)整節(jié)課。以人教版高中化學(xué)必修二“元素周期律”的教學(xué)為例,整堂課的主題可以設(shè)計(jì)為“為什么是門捷列夫”。教學(xué)思路是先列出紐蘭茲、德貝萊納、尚古爾、門捷列夫等眾多科學(xué)家在化學(xué)元素研究上的主要觀點(diǎn)和成就,然后提出議題“在眾多科學(xué)家中為什么門捷列夫是最偉大的”,學(xué)生則圍繞元素周期表探索和學(xué)習(xí)元素周期律,然后再分組匯報(bào)觀點(diǎn),教師最后進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)。

      3.以有效互動(dòng)促進(jìn)深度參與

      基于化學(xué)史的課堂教學(xué),其最終指向的是學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。而發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的化學(xué)課堂不能缺乏有效互動(dòng),這里的互動(dòng)既包含師生之間的對(duì)話,也包含學(xué)生與化學(xué)史之間的融合,這樣才能促進(jìn)學(xué)生深度參與課堂教學(xué)。

      如何加強(qiáng)師生之間的對(duì)話?首先,教師要營(yíng)造民主平等的教學(xué)氛圍,避免平鋪直敘的單向陳述,讓學(xué)生愿意參與、敢于表達(dá)。其次,教師要主動(dòng)通過探究性話語引導(dǎo)學(xué)生思考,比如“請(qǐng)用自己的知識(shí)解釋這段史料中的化學(xué)原理”“你從這段史料中能得到什么啟示”等,有意將學(xué)生的注意力引導(dǎo)至化學(xué)史本身,促進(jìn)其辨識(shí)、探究和評(píng)價(jià)并表達(dá)自己的理解和思考。在這樣的對(duì)話過程中,學(xué)生有輸入和輸出,并不斷地調(diào)整、豐富、完善自己的觀點(diǎn)和認(rèn)知。

      如何增進(jìn)學(xué)生與化學(xué)史之間的融合,讓學(xué)生從旁觀者轉(zhuǎn)變成參與者,由景入境?具體來看,在教學(xué)場(chǎng)地上,可以從教室走向博物館、展覽館,實(shí)現(xiàn)學(xué)生與史料的直接“對(duì)話”;在教學(xué)方式上,可以采用議題式、探究式教學(xué),讓學(xué)生圍繞具有爭(zhēng)議性或挑戰(zhàn)性的話題進(jìn)行自主研討,還可以讓學(xué)生通過講故事、演短劇等活動(dòng)“充當(dāng)”化學(xué)家、“再現(xiàn)”化學(xué)史,讓靜態(tài)的化學(xué)史動(dòng)起來、“活”起來。

      4.以核心素養(yǎng)引領(lǐng)價(jià)值聚焦

      新課改背景下的課堂教學(xué)旨在發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),化學(xué)教學(xué)中融入化學(xué)史是其有效途徑。前者是目標(biāo),包含宏觀辨識(shí)與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任五個(gè)維度,在教學(xué)中發(fā)展需要各有側(cè)重;后者是抓手,具有促進(jìn)知識(shí)理解、體悟科學(xué)探究、感悟科學(xué)精神等多重教學(xué)功能,沒有明確導(dǎo)向則容易價(jià)值泛化。因此,基于學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展需求選擇合適的史料內(nèi)容,可以將兩者以適切抓手匹配精準(zhǔn)目標(biāo)的形式對(duì)接,既避免了化學(xué)史教育價(jià)值的泛化,又可以提升學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的效率和質(zhì)量。

      原始史料一般都包含諸多信息,需要經(jīng)過精心選擇和二次加工才能聚焦化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的某一維度。具體操作是對(duì)化學(xué)史構(gòu)成要素(時(shí)間、地點(diǎn)、人物、事件、原因、過程、歷史背景、社會(huì)影響等)進(jìn)行梳理,不同的要素組合可以體現(xiàn)不同的價(jià)值取向,比如要突出“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”素養(yǎng),就重點(diǎn)描述科學(xué)探究過程中的方法和結(jié)論;要培養(yǎng)“科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng),就詳細(xì)呈現(xiàn)特定歷史背景下科學(xué)家的艱辛歷程和社會(huì)影響。學(xué)科核心素養(yǎng)引領(lǐng)下的化學(xué)史教學(xué)價(jià)值聚焦,能大幅提升其有效性、精準(zhǔn)度和匹配度。

      【參考文獻(xiàn)】

      [1] 孟獻(xiàn)華,李廣洲.國(guó)內(nèi)化學(xué)史教育研究述評(píng)[J].化學(xué)教育,2011,32(7):5-8.

      [2] 吳晗清,吳涵摯.我國(guó)中學(xué)化學(xué)史教育研究的概況與進(jìn)程——基于近40年化學(xué)教育類期刊載文的可視化分析[J].現(xiàn)代中小學(xué)教育,2021,37(6):64-70.

      [3] 蔡彩芳,曾兵芳.中學(xué)化學(xué)史教學(xué)的價(jià)值、困境及對(duì)策[J].山東化工,2018,47(4):119-120,122.

      [4] 王保強(qiáng).化學(xué)史融入課堂教學(xué)的問題與對(duì)策[J].化學(xué)教育,2014,35(5):85-88.

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      [6] 孫磊,宋銳,孫國(guó)輝,等.以化學(xué)史為真實(shí)情境的有機(jī)合成教學(xué)——以水楊酸、阿司匹林及其衍生物的合成為例[J].化學(xué)教育:中英文,2021,42(3):13-19.

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