浅析科学本质视域下化学史教育促进学生理解科学知识的功能

【摘要】随着新课程的改革，素质教育的推进。我国的教育宗旨由传统的应试教育转变为现在的以提高学生的科学素养为目标。其中科学本质是科学素养的主要成分。理解科学的本质有很多种途径，其中化学史教育教学是其中的一条途径。

【关键词】科学本质 ；化学史；科学知识

培养学生的科学素养，首先要从基础教育抓起。根据目前有些学者的调查情况来看，由于一直受传统的应试教育的束缚，我国中学生普遍的科学素养不佳。对科学的理解停留在很肤浅的层次上。针对这一现象，这就要求我们广大的科学教育工作者采取有效的策略加以提高。科学本质是科学素养的核心成分，理解科学的本质就成为我们首要面对的问题。

理解科学的本质有很多种途径，主要包括为科学探究、STS、以及化学史教育教学。化学史教育是在化学教学里适当穿插、结合化学史事例进行的教学。是一种利用化学史来促进学生运用辩证唯物主义和历史唯物主义观点，知道化学知识的形成和发展，从而培养学生的科学素质和创新能力，激发学生的学习动机，提高学生的学习兴趣，培养学生热爱科学、热爱祖国、报效祖国等为根本目标的教育[1]。但是化学史教育教学最深层的功能是有利于培养学生的科学本质，如在我国《普通高中化学课程标准（实验）》在基本理念部分明确的提出“结合人类探索物质及其变化的历史与化学科学发展的趋势，引导学生进一步学习化学的基本原理和基本方法，形成科学的世界观 ” [2]。

1.科学本质及科学本质观

科学作为一种认识的方式，其本质与科学的认识论、科学社会学相关联，也与科学知识以及它发展所固有的价值和信念密切相关[3]。简单的说科学本质的含义就是指科学的根本特征。是回答科学是什么？是如何产生的？能做什么的问题。这实质上也就是科学本体论的问题。它是所有科学研究者以及科学教育者和学习者在接触科学时必须首先要面对的问题。

而科学本质观是人们对科学本质属性的认识和理解，是对科学知识发展所持的内隐价值观和假设 ，是属于科学的认识论[4]。是从对科学的认识的角度来阐明的，简单的说就是对科学的本质的认识、理解。

2.科学知识，包括教科书中的化学定律或理论，虽然都是经过实践检验过的科学真理，都包含着绝对真理的成分。但是，科学知识不是绝对正确和永远不变的僵化教条，而是需要得到修正、补充、发展的。

3. 化学史教育教学对科学知识理解的促进

科学知识的经验性、实证性、相对性的认识；进一步理解科学知识的解释和预测性、符合逻辑论证和科学知识的局限性。

（1）经验性：科学是对整个自然界的认识或解释，科学本身就是一个统一的整体。科学家们为了更深入的认识自然，将其分成不同的学科。所以我们应该学会用不同学科的知识、从其同一学科的不同方面来认识同一个自然事物。科学知识的获得是在人们对自然界的观察的基础上得出来的，但是在这一过程中人的推理、想象以及创造性起着非常重要作用。例如：原子学说结论的形成过程，道尔顿是从观测气象开始，进而研究空气的组成，由此总结出气体分压定律。又论述了出空气是由不同的颗粒混合组成的。再由此出发，进行实验验证，逐步建立起科学的原子论。

（2）局限性：科学知识只能在一定范围内适用，科学不能解决所有问题。例如老师再讲到凯库勒式中，虽然它能够满足了碳的四价，但是仍让有一些实验事实得不到圆满的解释。第一，苯分子内既然含有双键，但是为什么在一般的情况下，苯不能与那些能和不饱和烃发生加成反应的试剂产生同样的作用；所以我们在讲苯环的结构时，只能说苯环中的不是碳碳双键，是介于单键和双键中的一种特殊的键？那么这个时候学生就会产生疑问，为什么不是双键而要画成双键的形式呢？

（3）相对性：科学知识是开放的、接受质疑的，并不是一成不变的教条主义。如果有新的证据或对原有证据有新的、更合理的、更具有说服力的解释出现时，科学知识就可能会发生变化的。但当今很多科学知识已经经过了大量的实验和观察的证实，是我们已经达到的最好水平，在未来长时间内不可能发生重大变化；例如：从十七世纪末至1774年这一百年之间，欧洲流传的燃素学说占统治地位。燃素学说是由普鲁士施塔尔一声提出的。照他的理论，可以用下面两个式子来说明燃烧反应：可燃物―燃素=灰烬 金属―燃素=锻灰 ，在今天看来这是十分不科学的，但是在当时的社会条件下就风行了100多年。而且著名的化学家舍勒，普利斯特里、卡文迪都拥护燃素学说。尽管舍勒和英国的普利斯特里先后发现了氧气。但是他们并没有用自己的发现来燃素说。直到法国化学家拉瓦锡他燃烧了称过重量的磷和硫，发现所得的重量大于单纯的磷和硫。后来就发表了一篇很出名的文章《燃烧概论》。从此之后，有很多化学家就不再相信燃素说。

（4）符合逻辑性： 新的科学知识往往是对原有知识和新证据进行的具有内在一致的符合逻辑性的说明。

（5）解释预测性：科学知识是可预测的，经科学家们证实的科学理论、科学规律等。具有一定的解释和预测功能。如：门捷列夫的元素周期表制定和元素周期律的确定，根据元素周期律中所处的位置，可以预测了铝和铊这两种元素的相对原子量和性质，并在后来得到了准确的证实。

我们在讲授中只是把化学理论和定律的结论告诉学生，而没有介绍这些理论的发展，没有将这些化学概念、定律产生的历史背景、来龙去脉交代清楚，学生仅仅学得一些知识的静态结果，而没有追溯它的来源和动态演变，就不能充分的把握科学的本质。教师应当在充分论证这些知识的正确性和绝对意义的基础上，适当地说明它的发展性和相对意义，使学生能够从发展的高度上去把握知识，培养科学的创新精神和探索能力，进一步加深对科学知识的经验性、实证性、相对性的认识；进一步理解科学知识的解释和预测性、符合逻辑论证和科学知识的局限性。化学史能够了解知识形成的动态过程，而在这一探索的过程中，可以进行科学思维方法的熏陶。

参考文献

[1]陈耀亭，梁慧姝，论化学史的教育[J].化学教育，1982（6）：27-30.

[2] 教育部.普通高中化学课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社，2003：2.

[3] 梁永平，理科教师的科学本质观对科学教育的影响[J].山西师大学报（社会科学版），2006，（1）：119-121

[4] 刘儒德，倪男奇.比较教育研究[J]2002，（8）：7-11