学习化学史的意义
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学习化学史的意义
摘要:读史可以使人明智;化学史给人以智慧,启迪读者,对于化学教学更是有特别的作用。
关键词:化学史作用教学
一、化学发展简述
自从有了人类,化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火,用火烧煮食物,烧制陶器,冶炼青铜器和铁器,都是化学技术的应用。正是这些应用,极大地促进了当时社会生产力的发展,成为人类进步的标志。今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。让我们回头看看,化学到底经历了哪些发展历史。
我认为化学史可以大致分为五个阶段:远古的工艺化学时期;炼丹术和医药化学时期;燃素化学时期;定量化学时期;科学相互渗透时期。
远古的工艺化学时期,这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺主要是在实践经验的直接启发下经过多少年摸索而来的,化学知识还没有形成。此时火是化学实验的主要手段,表明化学实验开始萌芽。这是化学的萌芽时期。
炼丹术和医药化学时期。从公元前1500年到公元1650年,炼丹术士和炼金木士们,为求得长生不老的仙丹,为求得荣华富责的黄金,开始了最早的化学实验。这一时期积累了许多物质间的化学变化,为化学的进一步发展准备了丰富的素材。后来,炼丹术、炼金术几经盛衰,使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期,出版了一些有关化学的书籍,第一次有了“化学”这个名词。英语的chemistry起源于alchemy,即炼金术。在这个阶段,诞生了一些原始的化学实验方法,如焙烧,溶解、过滤、结晶、升华,特别是蒸馏等化学实验操作方法。蒸馏方法的广泛使用,促进了酒精、硝酸、硫酸和盐酸等溶剂和试剂的发现,从而扩大了化学实验的范围,为后来许多物质的制取创造了条件。
燃素化学时期。从1650年到1775年,随着冶金工业和实验室经验的积累,人们总结感性知识,认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素,燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程,可燃物放出燃素后成为灰烬。在这一阶段,化学也逐渐渗透到医学,化工等其他方面,在之前的化学实验的基础上,精益求精,不断的制造出更方便的更实用的化学实验仪器,通过一些化学实验甚至还意识到一些粗浅的化学反应规律。后人正是从他们的经验教训中,才找到了化学实验的历史使命,建立了化学实验科学。
定量化学时期,即近代化学时期。1775年前后,拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说,开创了定量化学时期。这一时期建立了不少化学基本定律,提出了原子学说,发现了元素周期律,发展了有机结构理论。所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。这一阶段,化学实验从化学科学实验的确定过渡到定量的化学实验,是化学科学理论建立和发展的基础。波义耳,拉瓦锡,道尔顿三人是这一阶段杰出的贡献者。
科学相互渗透时期,即现代化学时期。二十世纪初,量子论的发展使化学和物理学有了共同的语言,解决了化学上许多悬而未决的问题;另一方面,化学又向生物学和地质学等学科渗透,使蛋白质、酶的结构问题得到了逐步的解决。于是近代的化学实验方法得到创立和发展,系统定性分析法、重量分析法、滴定分析法、光谱分析法、电解法等很多经典的化学实验方法。
二、化学史学习
我们都知道,历史可以让人明鉴,化学史亦是如此。对一个化学学习者来说,了解化
学的历史有利于提高学习化学的兴趣和积极性,比方说,让你学习某一个化学知识要点,如果仅仅是干巴巴的化学方程式,或者是陌生的化学术语以及化学符号,是不是会让你觉得十分无聊以致于接受起来会很困难,如果换一种方式,先去了解他的发展历史,就像是小时候去读故事一样去了解,就会更能激发出学习兴趣,才会进一步的去了解学习。其次,了解化学的历史也有利于我们对知识的获取和理解,我们现在所学习的化学这门学科是通过教科书去了解一些化学常识或者说是化学理论,对理论的发展历程以及发展背景并没有太多的接触,所以要完成对这门学科的学习,就不免显得有些乏味,对化学理论知识不能理解到位,如果能够了解这个理论建立的来龙去脉,不仅可以对基本知识理解的更深入,掌握得更快,还能扩宽自身的知识层面,体会到客观认识事物,提高自身知识素养。
三、教学中的作用
对于化学传授者来说,化学史在传道授业的过程中同样很重要。首先,作为一个老师,让学生对自己的学科产生兴趣是必不可少的,化学史在这方面可以帮助你激发学生学习化学的积极性。例如老师可以从炼金术和炼丹术的由来引出化学这门学科的萌芽,介绍拉瓦锡的实验揭示“水变成土”,“火粒子”学说等谬误,从而告诉学生质量守恒定律。想象一下,从一个严厉的老师到讲故事的长辈,角色的转变,是不是也会让学生觉得自己更亲近,更有兴趣去接受那些化学理论呢。其次,化学史也有利于学生对知识的理解和掌握。例如对于电离概念的教学,若是直接用现成的结论去解释,说明它是“电解质溶解于水或受热熔化时离解成自由移动的离子的过程”。教学也没有什么困难,学生也能接受,但是很难深入领会,教师如果从历史的角度引导学生经历电离学说的建立过程,让学生体验电离学说的建立过程所体现的科学思维方法,并举例说明包括门捷列夫等在内的一些化学家在当时都没有弄清楚电离和电解的本质区别,通过这样的正误对比,使学生在认识的矛盾冲突中自我构建知识。不仅能加深学生对基本概念、理论的理解和掌握,同时还能使学生体会到人们对客观事物认识的阶段性,全面提高学生的知识素养。再次,化学史还能培养学生的爱国情怀,我们知道中国的陶器和瓷器历史悠久,那个时候人们就在不知觉的利用化学,还有造纸术,火药等,这些都体现了我国古代劳动人民的高度智慧。在近代,著名的“侯氏制碱法”把世界制碱水平提升了一个高度,在当时外国公司垄断了苏维尔制碱法是,侯德榜怀着炽热的爱国之心返回祖国,建起了具有世界先进水平的永利碱厂。在他的努力下,经过多次的摸索和试验,终于发明了“侯氏制碱法”,为中华民族争得了荣誉。在教学过程中,注意相关的素材,结合当前所学习的知识,适当地加以拓展,将爱国情怀通过对化学的学习,逐渐渗透到学生的思想中,让学生树立民族自尊心,并用实际行动实现自己的爱国情怀。最后,通过对化学史的学习还可以培养学生努力钻研的精神,例如氟是化学性质最活泼的非金属元素,有剧毒及令人毛骨悚然的伤害作用而被称为“死亡元素”。为了制备出单质氟,当时年轻的法国化学家莫瓦桑看到制备单质氟难倒了那么多的化学家,在艰苦的实验过程中,他本人因砷中毒不得不把实验暂时停顿下来,但在他的健康状况稍有好转时又开始致力于单质氟的制备。经过不懈的努力,1886 年莫瓦桑成功地制备出“死亡元素”氟。还有诸多事例,通过这些鼓励学生在知识的学习道路上也不要气馁,不断努力,方能有所收获。
综上所述,化学史对学生和老师都很有意义,对于我们这些即将成为老师的学生来说,我们不仅要学习好基本的化学知识们还要学习好化学史,丰富的史料知识恰到好处地传授给学生,对活跃学生思维,唤起他们学习化学的主动性和积极性,使学生萌生献身科学,报效祖国的思想,从而形成正确人生观和价值观。