义务教育化学教科书中化学史教育内容的选择与呈现

摘要 如何在化学课程中融入化学史，一直是化学课程与教学研究关注的重要内容。化学课程融入化学史表现在各个层面，化学教科书中的融入是一个中间环节，它既是教育理念、课程标准的具体体现，又是对教师在课堂教学中融入化学史的提示和指导。本文从教科书中化学史的内容、呈现方式、在教学中的地位以及学习方式等几个角度，对我国义务教育4个版本化学教科书进行了分析，并根据分析结果，提出了适当展现科学家形象；描述真实的科学发展过程；寻求内史与外史的有机整合；内容组织时考虑多种学习活动方式的结合几个教材编写建议。

关键词 教科书 化学史 分析

由于化学史教育内容在激发学生的化学学习兴趣，帮助学生理解和掌握化学科学知识，发展科学思维方法；帮助学生认识科学的本质，形成良好的科学态度和科学价值观等方面都具有重要作用。因此，如何在化学课程中融入化学史，一直是化学课程与教学研究关注的重要内容。

化学课程融入化学史教育内容表现在各个层面，教育理念上的倡导，课程标准中的规定，教科书中的融入和课堂教学中的体现。化学教科书中的融入是一个中间环节，它既是教育理念、课程标准的具体体现，又是对教师在课堂教学中融入化学史教育内容的提示和指导。目前，我国义务教育化学教科书为教师和学生展现了怎样的化学史？化学史教育内容在化学教科书中的量、呈现方式和组织功能又是怎样的？对此进行研究不仅可以促进教师对教科书中化学史内容的灵活、能动使用，也能为教材编写者提供一定的参考。

1 义务教育化学教科书中融入化学史的统计分析

本研究以人民教育出版社2001年版的义务教育三年制初级中学教科书——《化学》（R₁）、人民教育出版社义务教育课程标准实验教科书《化学》（R₂）、广东教育出版社义务教育课程标准实验教科书《化学》（G）、上海教育出版社义务教育课程标准实验教科书《化学》（S）4个版本的义务教育化学教科书为分析对象。参考Laurinda Leite的分析量表［1］①，结合我国化学教科书的具体状况，设计了4个相关维度：所呈现的化学史内容、呈现方式、化学史内容在教科书中的地位以及化学史内容的学习方式，并且对每个维度都进行了细化，设计了它的下位尺度。在此基础上对所选教科书中的化学史内容进行了分析。

通过统计分析我们看到，在新的课程理念的指导下，化学教科书中的化学史内容在数量上有很大的增加。对于3个版本课程标准实验教科书，虽然在具体化学史内容的数量和类型上存在差别，但从整体上看却具有一些共同特点。一方面，在关于科学家的表述上以传记数据为主；在对科学发展的呈现上，突出科学家个体在科学发展中的作用；对发展的描述，多以简洁的语言提及相关概念和发现；对科学发展的背景较少涉及。另一方面，在化学史内容的呈现上，不同教科书都以二手资料为主要呈现方式，并辅以相关科学家的照片（画像）或曾经被过去的科学家使用的仪器和实验设备图，来帮助学生感受历史上科学家的研究过程和状况。另外，史料在教科书中的地位多为补充性的，以“拓展材料”、“知识视窗”等形式出现在正文之后或正文旁边，作为拓展知识或自愿学习的内容。对于化学史内容的学习方式都是以简单浏览或指导阅读为主。

2 教科书中选择与呈现化学史教育内容的建议

用什么样的历史材料和用什么方式呈现史料决定了给学生何种科学、科学家和科学实践活动的形象。那么，要把正确的科学、科学家和科学实践活动的形象传达给学生，化学教科书中需要选择哪些化学史内容？这些内容又如何呈现？这是课程和教材研究工作要解决的一个重要而复杂的问题。教材编写是一项复杂的系统工程，教科书内容的设计要保证内容强度，减少干扰信息和控制冗余信息，这就要求在教科书内容的选择上要有所取舍，但是不能因此就把化学史内容压缩成“人名加概念”式的表述。那样会使化学史内容失去其在发展学生科学素养方面的真正的教育价值。为了发挥化学史内容的作用，促进学生对科学本质的理解、科学思维方式和科学价值观的建立，教科书中的化学史内容的选择、以及其呈现和组织方式的设计应该以真正揭示出化学发展的科学精髓为目标。在具体的设计过程中，可以考虑以下几点建议。

2.1 适当展现科学家形象

在所分析的几个版本的教科书中，对科学家的描述仅限于国籍、生活年代的简单描述，未涉及或很少涉及科学家形象，性格特征或相关故事、轶事的描述。然而，正如爱因斯坦所说“第一流人物对于时代和历史进程的意义，在其品德品质方面，也许比单纯的才智成就方面还要大。”［2］科学家的生平事迹、奋斗历程、曲折经历和成败得失，在科学探索的过程中，科学家身上折射出的虚怀、执着、无私、求实等高尚品质以及幽默、深刻、变通、睿智等个性特征都是宝贵的教育财富，有关科学家生活和形象内容的呈现是培养学生科学态度和科学精神的重要途径。在初中化学课程涉及的化学家中，拉瓦锡的严谨，波义耳对功利的淡漠、对科学的执着，道尔顿在困苦中坚持自学以及他的勤思善问、坚持不懈，门捷列夫为了科学事业的坚韧和忘我都是培养学生科学精神的重要载体。因此，在教材编写时宜用适当的篇幅展现科学家形象、性格和具感染力的故事，展现化学家的人文精神风貌。

2.2 描述真实的科学发展过程

对于科学发展，教科书中多数仅是提及一次发现或历史上的概念，科学史内容被缩减为传记，甚至只有科学家的名字和提出的理论。较少对科学发展进行描述，即使给予描述，也都是呈现一种线性的发展过程，很少提到历史上的科学争论。然而，真实的科学发展不是一幅静态的图像，不是一个平缓的、直线的、连续的累积过程。在科学的发展中有不同观点的共存和竞争，有科学革命和进化的交替。氧气的发现、质量守恒定律的确定以及元素周期律的建立等等都不仅仅是一个简单的事件，而是由相关事件构成的一个复杂过程。为学生描述真实的科学发展，才能引导学生真正认识科学的本质。

另一方面，从科学发展历史来看，个别科学家做出的发现只是整个科学发现的一个组成环节，其重要性相对于其他环节而言，或高或低，从科学发展的横断面来看，科学发现是许多科学家共同做出的，这些科学家通过这一同样的科学事业结成科学共同体［3］（舍勒、普利斯特里、拉瓦锡等共同致力于空气组成的研究而构成了科学共同体）。共同体内成员之间的相互交流和评价对于促进科学的发展具有重要的意义。因此对于化学科学发展的描述，应为学生展现科学发展的真实面貌，同时突出科学小组、科学共同体在科学发现中的作用。

2.3 寻求内史与外史的有机整合

科学发展不仅受现有科学和技术水平的制约和限制，同时各种社会变量也会影响科学的注意焦点和科学发展的速度。科学家们所选择的研究课题受当时社会所面临的一系列经济和军事事务的影响；科学家获得的研究成果是否被接受和承认也受一定的政治和社会因素的影响。如，第二次世界大战的爆发促进了原子能研究的发展；早在拉瓦锡出生之时，俄罗斯科学家罗蒙诺索夫就提出了质量守恒定律，但是由于当时俄罗斯的科学还很落后，人们对沙俄的科学成果并不重视，所以罗蒙诺索夫的研究成果没有得到广泛的传播。

科学知识的建构具有社会性，这种建构受经验事实的制约［4］。因此，教科书在融入化学史内容时，应正确处理内史（科学概念的发展）与外史（科学发展的背景）之间的关系，寻求内史与外史的有机整合，不应仅侧重对内史的描述，而忽视对外史的介绍。

2.4 考虑多种学习活动方式的结合

教科书中的化学史内容多以“拓展材料”、“知识视窗”等形式出现在正文之后或正文旁边，作为拓展知识或自愿学习的内容。而学生学习化学史的方式也只是简单的浏览和阅读。在分析的教材中，只有一版教材在讲述原子的构成探索史时，要求学生通过讨论和交流对汤姆生和卢瑟福实验获得的现象进行解释。事实上，化学史内容之所以在教学实践中经常被作为点缀或被打入“冷宫”，跟教材的这种呈现和组织方式不无关联。在内容的组织上，应把部分化学史作为重要的学习内容，通过查找资料、历史数据分析或做历史上的实验等形式让学生融入历史事件中，参与历史上相关化学问题的解决，把知识的生成过程与化学史内容的学习结合起来，真正发挥化学史在落实三维目标方面的教育价值。

参考文献

［1］ Laurinda Leite.Science & Education,2002,(11)，333-359

［2］ 裴光勇，陈佑清.中国教育学刊，2000，（1）：48-51

［3］ 沈铭贤，王淼洋.科学哲学导论.上海：上海教育出版社，1991：125

［4］ 史蒂芬科尔著.林建成，王毅译.科学的制造——在自然界与社会之间.上海：上海人民出版社，2001：12

［5］ 廖正衡主编.中外著名化学家传略.长春：吉林教育出版社，1994

［6］ 马勇军.外国中小学教育，2006，（1）：35-41