（课程与教学论专业论文）新版高中化学教材化学史内容要素分析——化学史教育的研究.pdf

摘要 化学史教育是一个既古老又崭新的课题，在新谋程标准下要全面培养学生的科 学素养，特别是情感态度、价值观方面，更需要化学史教育的渗入。本文就近年来 将化学史融入课堂教学的实践与成功经验作简要的介绍，探索并研究在新的课程理 念下化学史教育教学模式的创新。它对于全面提高学生的科学素养，促进化学教育 教学改革具有重大意义。 本文在综合运用了分析法、文献法等多种研究方法的情况下，从以下三个步骤 中探讨了化学史教育教学的功能、新课标下的操作方法、以及化学史教育的评价和 设计原则。 首先对化学史教育进行了概述，简要地阐述了化学史教育的分类、意义、功能 以及价值。分类可根据不同的原贝划分不同的类别；化学史教育的意义在于它应该 成为化学教学中落实科学素养教育的切合点；其中化学史教育的功能主要表现为： 爱国主义和辩证唯物主义教育，培养科学态度，训练科学方法，进行竞争与合作意 识教育，资源环境、安全健康等意识教育，兴趣意志、品质等心理教育，审美素质 教育，创新态度教育等；化学史教育的价值可由三个方面来表述；化学史的迁移价 值、认知价值、情意价值。 其次在介绍了化学史教育的有关理论基础上，对新课标下人教版的八本教科书 进行了具体的化学史功能要素分析，并探讨了化学史教学的原则与方法、评价标准 等。在八本教科书中分必修和选修两种，均以表格的形式探索出了化学史教育的衔 接点，并给出了课堂内外的情境教学模式；在评价标准上，结合科学素养的标准， 给出了百分制的考核方法。 最后结合高中化学教学的具体过程，给出了可供操作的案例。四种不同的案例 分别涉及到基本概念教学、基本理论教学、元素化合物教学以及化学实验教学，在 示意案例中，具体用到了表格、图片以及投影等。 关键词：化学史；新课程；操作方法；设计原则 a b s 仃a c t c h e m i c a lh i s t o r ye d u c a t i o ni sb o t ha l la n c i e n ta n dab r a n d - n e wt o p i c ，s t u d e n t s s c i e n t i f i ca c c o m p l i s h m e n tm u s tb ec o m p r e h e n s i v e l yr a i s e du n d e rt h en e wc u r r i c u l u m s t a n d a r d ，s p e c i a l l yt h ee m o t i o nm a n l e ra n dt h e v a l u e sa s p e c t , n e e dc h e m i c a lh i s t o r y e d u c a t i o np e r m e a t i n g t h i sa r t i c l ew i l li n t r o d u c et h ei n s t r u c t i o np r a c t i c ea n dt h es u c c e s s e x p e r i e n c ei nt h ec l a s s r o o mo i lt h er e c e n ty e a r s , t h e nm a k es o m ee x p l o r a t i o na n dt h e r e s e a r c ho nc h e m i c a l h i s t o r y e d u c a t i o nu n d e rt h en e wc u r r i c u l u m i tw i l l c o m p r e h e n s i v e l yh e l ps t u d e n t sw i t hs c i e n t i f i ca c c o m p l i s h m e n ta n dp r o m o t ec h e m i c a l e d u c a t i o nr e f o r m h a sw i t ht h eg r e a ts i g n i f i c a n c e t h i sa r t i c l eu t i l i z e sm a n yk i n d so f r e s e a r c ht e c l m i q u e s i t u a t i o ni nt h es y n t h e s i s ，s u c h a st h ea n a l y t i cm e t h o d , t h ep h i l o l o g i c a lm e t h o da n ds oo n ，t h e nu n d e rc h e m i s a lh i s t o r y e d u c a t i o nd i s c u s s e st h et e a c h i n g f u n c t i o n , t h en e wc u r r i c u l u mo p e r a t i n gp r o c e d u r e ，a s w e l la st h ea p p r a i s ao fc h e m i c a lh i s t o r ye d u c a t i o n la n dt h ep r i n c i p l eo fd e s i g nf r o m f o l l o w i n gt h r e es t e p s f i r s t , i tc a r r i e so nt h eo u t l i n et oc h e m i c a lh i s t o r ye d u c a t i o n , b r i e f l ye l a b o r a t e d e d u c a t i o nf u n c t i o n ，t h e s i g n i f i c a n c e ，t h ev a l u ea sw e l la st h ec l a s s i f i c a t i o no fc h e m i c a l h i s t o r y t h ec l a s s i f i c a t i o nm a ya c ta c c o r d i n gt ot h ed i f f e r e n tp r i n c i p l e d i v i d ei n t o d i f f e r e n tc a t e g o r y ；t h es i g n i f i c a n c e l i e so fc h e m i c a lh i s t o r ye d u c a t i o ni ss u p p o s e dt o b e c o m et h es p o to fs c i e n t i f i ca c c o m p l i s h m e n ti nc h e m i s t r yt e a c h i n g ；t h em a i nf u n c t i o n p e r f o r m a n c e o f c h e m i c a l h i s t o r y e d u c a t i o ni s ：t h e p a t r i o t i s m a n dt h e d i a l e c t i c a l m a t e r i a l i s me d u c a t i o n r a i s e st h es c i e n t i f i ca t t i t u d e , t h et r a i n i n gs c i e n t i f i cm e t h o d ，c a r r i e s o nt h ec o m p e t i t i o na n dt h ec o o p e r a t i o nc o n s c i o u s n e s se d u e m i o n ，r e s o u r c e se n v i r o n m e n t , s e c u r i t yh e a l t h ，p s y c h o l o g i c a le d u c a t i o na n ds o o ni n t e r e s tw i l l ，q u m i t y , e s t h e t i ce d u c a t i o n f o ra 1 1 a r o u n d d e v e l o p m e n t i n n o v a l i o nm a n n e re d u c a t i o na n ds oo n ；t h ev a l u eo f c h e m i c a lh i s t o r ye d u c a t i o nm a yi n d i c a t eb yt h r e ea s p e n ：c h e m i c a lh i s t o r ym i g r a t i o n v a l u e ，c o g n i t i o nv a l u e , c o r d i a l i t yv a l u e n e x t ，i ni n t r o d u c e do fc h e m i c a lh i s t o r ye d u c a t i o n , i ta n a l y s e sc h e m i c a lh i s t o r y f i m c t i o nf a c t o ri ne i g h tt e x t b o o k so ft h ev e r s i o np u b l i s h e db yp e o p l e se d u c a t i o np r e s s a n dd i s c u s s e sc h e m i c a lh i s t o r yt e a c h i n gp r i n c i p l ea n dt h em e t h o d ，t h ee v a l u a t i o nc r i t e r i a a n ds oo n d i v i d e se i g h tt e x t b o o k si n t ot w ok i n d s ：c o m p u l s o r ya n dt a k e sa sa ne l e c t i v e ， t h ec h e m i c a lh i s t o r ye d u c a t i o nt i t l ec o n t a c th a sb e e ne x p l o r e db yt h ef o r m ，a n dt h e e d u c a t i o n a lm o d e lo fi n s i d ea n do u t s i d et h ec l a s s r o o l s i t u a t i o nh a sb e e np r o d u c e d ；i n t h ee v a l u a t i o nc r i t e r i a , u n i t e ss c i e n t i f i ca c c o m p l i s h m e n ts t a n d a r d ，t h eh u n d r e d - m a r k s y s t e m i n sp e c t i o nm e t h o dh a sb e e np r o d u c e d f i n a l l y , i tu n i f i e st h eh i 【曲s c h o o lc h e m i s t r yt e a c h i n gp r o c e s sa n ds u p p l i e ss o m e e x a m p e s f o u rk i n d so f d i f f e r e n tc a s e ss e p a r a l d yi n v o l v et ot h eb a s i cc o n c e p t t e a c b j n g , t h ee l e m e n t a r yt h e o r yt e a c h i n g ，t h ed e m e n ta n dc o m p o u n dt e a c h i n ga sw e l la sc h e m i s t r y e x p e r i m e n tt e a c h i n g , i nt h ec a s ed e t a i l s ，t h ef o r m ，t h ep i c t u r ea sw e l la st h ep r o j e c t i o n a n ds oo nh a sb e e ns p e c i f i c a l l yu s e d k e yw o r d s ：c h e m i c a lh i s t o r y ；n e wc u r r i c u l u m ；o p e r a t i n gp r o c e d u r e ； p r i n c i p l eo f d e s i g n i l l 硕士学位论文 m a s t e r 。st h e s i s 华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作 所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在 文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。 作者签名：叶共互 日期：少刁年了月踮 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权华中师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权 中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通 过网络向社会公众提供信息服务。 作者签名：情参 日期：冲了月，o 日 导师签名：乒勿耿 日期：磅。厂月，厂日 本人已经认真阅读“c a l i s 高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的 学位论文提交“c a l i s 高校学位论文全文数据库”中全文发布，并可按“章程”中的 规定享受相关权益。回重诠塞理銮厘溢卮! 旦圭生；旦= 生；旦三生叁查! 作者签名计鎏杰 日期：丑矾岁月。日 导师签名：彬 日期：夕一少年j 4 ：7 3 - 日 1 1 化学史教育教学概论 1 绪论 我国著名化学家傅鹰教授说过：“化学可以给人以知识，化学史可以给入以智 慧。”化学史是从历史的维度揭示了化学学科的形成、产生和发展及其演变规律的 历史，它包括化学工业史，化学理论和定律的形成史，物质和元素的发现史，化学 家的贡献与趣事，以及化学在其它学科发展中的作用等多方面的内容。 在化学这门学科的教学中涉及化学反应、经典实验、量纲比较多，可以利用化 学史较为丰富的学科资源进行化学史教育。在化学教学中，还可以通过精心选择化 学史实中蕴含着的具有丰富创造性特征的史料，以生动的化学发明发现实例，鲜活 饱满的人物形象，激励学生立志于创新，学会创新，在化学史实的环境中磨炼他们的 意志，砥砺全面的人格，促进学生良好情感态度、价值观的形成，化学史实教学已成 为化学学科促进学生全面发展的一条重要途径【。”。 1 1 1 化学史教育的分类 根据不同的分类方法，我们可以将化学史教育分为不同的类型： ( 1 ) 根据化学史的表现形式不同，可以分为化学反应、量纲类和学科发展史类。 化学反应、量纲类化学史是指由名人的名字命名的化学反应和量纲，比如侯氏制碱 法反应，量纲中比如摩尔等，这些涉及名人的化学反应和化学单位都归为这一类。 学科发展史类是指一类物质或一门学科的发展进步的过程史，一般有历史事件通过 时间联系起来，比如有火药的发展史，分析化学的发展过程，有机物的定义严谨化 过程等。 ( 2 ) 根据化学史教育的功能不恩，可以分为爱国主义教育类，辩证唯物主义教 育类，培养科学态度，培养科学方法，竞争与合作意识教育，资源环境、安全健康 等意识教育，兴趣意志、品质等心理教育，审美素质教育，创新态度教育等。这种 分类方法所依据的就是化学教学中运用化学史教育时，不同的化学史内容所起的不 同功效来划分的，具体的案例在后面的章节中再一一对应。 ( 3 ) 根据化学史教育接收的类型不同，可以分为视觉接收类、听觉接收类，视 觉信息类比如有教师带领学生参观我国的制碱工业设备的发展，学生对化学史料的 阅读等，听觉接收类主要指教师的课堂、课外讲述化学史的内容，但有时也有交叉 硕士学位论文 m a s t e r + st h e s i $ 的情况出现，比如观看化学发展史电影就是一例。 ( 4 ) 从新闻学内容的角度对化学史进行分类。今日的新闻就是明日的历史，不 同类型的新闻蕴含了不同的化学史信息，具体可以分为：化学科学发展类新闻，化 工生产类新闻，化学事故类新闻，涉及化学知识的日常生活新闻。其中化学科学发 展类是指既反映了化学科学发展的新成就与进展，还传达了化学科学发展的前沿领 域、发展趋势和当代社会的热点化学问题，比如近年来，化学科学的最新成就和化 学科学的发展状况等；化工生产类是指反映国内外化工生产的各种新闻，我国目前 有2 8 万多家化工企业，从业人员超过5 0 0 万人，生产化学品数万种，这些企业合 成和分离出来的化学产品以及大量的化学应用成果，极大地丰富了化学史课堂教育 资源；化学事故类是指发生在化工、轻工、冶金、医药工业中的化学事故，比如近 几年的氯气泄漏事件，造成严重后果的有2 0 0 4 年重庆天原化工厂氯气泄漏事故、 2 0 0 5 年3 月京沪高速公路上的氯气泄漏等；涉及化学知识的日常生活新闻主要是指 日常生活中联系到化学知识的部分，比如腐烂的蔬菜中含有亚硝酸盐，苏丹红事件 的等【4 l 。 ( 5 ) 根据距离现代的时间不同，还可以把化学史分为；古代的化学史，近代的 化学史等。比如我国古代炼丹术的发展就属于古代的化学史，而侯德榜的侯氏制碱 法则属于近代的化学发展史。 1 1 2 化学史教育的功能 化学史教育可以使教学不仅仅局限于现成知识的静态理论，还可以追溯到他的 来源和动态演变，不仅仅局限于书本知识，而且还可以揭示出其中科学思想和科学 方法，使学生受到多方面的教育，不仅仅便于学生更好地领会和掌握化学基础知识， 而且可以激发学生的学习兴趣，对学生进行爱国主义和辩证唯物主义教育，培养科 学态度，训练科学方法，进行竞争与合作意识教育，资源环境、安全健康等意识教 育，兴趣意志、品质等心理教育，审美素质教育，创新态度教育等。使学生在化学 教学中吸取科学思想和科学方法，对全面提高学生的能力和素质是大有稗益。 1 1 3 化学史知识的价值 建构主义认为，知识不是独立于认知主体而存在的各种规则、定律和理论的集 合，它是人类永无止境的探索和研究过程，其中蕴含着特定的科学过程和科学精神， 化学史知识的价值实际上就是分析和挖掘知识的史料价值，具体可以分为：迂移价 值、认知价值、情意价值。 2 硕士擘位论文 m a s t e r st h e s i s 化学史的迁移价值是指先前获得化学史知识能够促进后继知识的学习，它有助 于更好地解决学习化学的过程中遇到的各种问题和困难；化学史的认知价值体现在 学生通过对化学史知识的自主探究而获得化学知识的过程中，这个过程本身能够提 高学生学会学习的能力；化学史的情意价值是指在化学史知识的学习过程中会对学 生的情感、意志、态度和价值观的发展产生积极的影响【5 1 。 1 2 研究意义 1 2 1 化学新课标对化学教学的薪要求 2 0 0 3 年4 月国家教育部制定的普通高中化学课程标准( 实验) ( 以下简称 新课标) 颁布，标志着基础教育进入到一个崭新的时代。我国化学新课程的基 本理念是“以提高学生的科学素养为宗旨”，并“通过化学知识与技能、过程与方 法、情感态度与价值观等三个方面体现对未来社会公民科学素养的培养”。尊重和 促进学生的全面发展，重视科学、技术与社会的联系。为化学学科适应新的课程改 革，转变教育理念提供了有力的理论依据，对化学教学也提出了新的要求： ( 1 ) 学生为主体，充分发挥学生的主体性、主动性和能动性。 ( 2 ) 促进学生的全面发展，化学教学过程不仅是帮助学生学习化学知识、化学 实验技能的过程，更是培养学生科学方法、科学态度和正确的人生观价值观的过程。 ( 3 ) 创造开放的课堂，化学教学不能只局限于教室和实验室里，教师要广泛利 用蕴藏在学校、家庭和社会上的化学教育资源，为学生创造良好的、开放的教学环 境，创造生动有趣的化学问题情境和实践机会。同时也为学生了解人类面临的与化 学相关的社会问题提供良好的机会。 1 2 2 化学史教育教学的研究意义 我国新一轮基础教育课程改革强调：以提高学生的科学素养为主旨，化学科学 素养就是在化学领域里对化学的本质、发展、方法、化学家及其成就在社会发展中 的影响等问题的熟悉和感悟，并内化为个人的相对稳定的品格。化学课程通过化学 知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等三方面来体现对未来社会公民科学 素养的培养。实施科学素养教育必须采取多种途径，其中以化学史教育为切入点就 是一条重要途径。高中化学课程标准( 以下简称标准) 中提出：高中化学课程体 系要充分体现化学课的人文内涵，发挥化学课程对培养学生人文精神的积极作用。 作为培养人文素养的重要课程资源，化学史在化学教学中的价值已引起越来越多的 硕士孝住论文 m a s t e r st h e s l $ 重视。教学一线的教师，正在充分认识和挖掘化学史的教育功能，积极探求有效的 途径和方法，使化学史教育真正走进课堂。 标准还明确指出：化学课程改革的重点是以提高学生的科学素养为主旨。 而化学史教育正以其丰富的内容为培养和提高学生的科学素养提供了生动有趣、充 满哲理的素材，它在激发学生的学习兴趣、加强对化学的理解、掌握化学思想、开 发化学思维、培养科学意识和品质、扩大学生的视野等方面都有着十分重要的意义。 因此，化学史教育应该成为化学教学中落实科学素养教育的切合点。 化学史特殊的研究视角决定了把化学史教育融入到化学教学中有助于全面提 高学生的科学素养，为正在进行的化学课程改革提供了新的视野【w 】。 1 3 问卷调查分析 为了了解目前中学教师在化学新课程的教学过程中对化学史教育这方面的组 织、优化以及学生的接受情况，我对湖北省部分高中化学教师进行了一次调查。本 次调查教师发放问卷6 9 份，其中有效卷6 5 份，回收率为9 4 2 。由于湖北省尚未 采用2 0 0 3 年4 月的新课标编写的教科书，本次调查所涉及的教师使用课本为 2 0 0 2 年4 月通过审查的教科书，仍属于薪课程的范围。 其中概念的界定如下：化学史首先可视为科学史的一个分支，科学史家g 萨 顿( g e o r g e s a r t o n ) 将科学史定义为“如果把科学定义为系统的实证知识或者看作 是在不同时期、不同地点所系统化了的这样一种知识，那么科学史就是这种知识发 展的描述和说明”，从这一意义上讲化学史就是人类在长期的社会实践活动中对自 然的化学知识系统的、历史的描述；其次化学史可以看作是化学学科的一个分支， 从纵的方面阐述了从化学萌芽开始经过漫长的岁月怎样发展为现代化学的历史过 程f 9 1 。 当然中学阶段的化学史教学只以中学化学教材中所涉及的有关内容为主，教学 的目的也不是为了对化学的历史进行实证性的考察，是利用化学发展过程中的重要 史实、相关概念、科学技术的变迁过程对学生进行知识、方法和情感等多方面的培 养。根据中学阶段化学教材中涉及的有关内容，我将化学史分为五个方面以期在调 查中更具有操作性：化学家的生平简介与逸闻趣事；古代、近代和现代的科学技术 成就及其发展；重大发明与发现、重要实验、理论、定理和概念的演变过程；科学 方法的介绍；一些学派间的争论与假说。 4 1 3 1 调查结果 表卜1 化学史教育现状调查结果( 调查对象为教师) 题目1你对化学史的了解情况 选项a 、简单了解b 、较系统地了c 、系统地了解 教材涉及内解教材涉及的教材涉及的内 d 、能够拓宽相 容 内容容 关知识 人数 4 22 81 66 百分率6 4 4 4 3 1 2 4 6 9 2 题目2你对化学史相关内容了解的主要途径 选项a 、教材及有8 、询问同事c 、有关书籍和d 、上网 关教科书杂志 人数 4 01 51 04 百分率 6 1 5 2 3 1 1 5 4 6 题目3化学史基本内容了解情况调查 选项a 、除卢瑟福b 、能说出道尔c 、会写出候氏d 、知道发现水 原子结构模顿原子学说的制碱法涉及的的组成的化学 型外，能说出主要内容化学反应方程家是谁 一种原子结 式 构学说 人数 3 13 42 5 9 百分率 4 7 7 5 2 3 3 8 5 1 3 8 题目4平时教学设计中是否有意识地利用化学史相关内容进行教学 选项a 、不考虑b 、偶尔c 、经常d 、尽量使用 人数 32 42 21 7 百分率 4 6 3 6 9 3 3 8 2 6 1 题目5化学史相关内容用于教学可起到的哪些作用，举例说明( 可多选) 选项a 、提高学生b 、培养学生科c 、帮助学生理d 、传授科学方 兴趣学精神解知识法 人数 6 25 54 02 7 百分率 9 5 4 8 4 6 6 1 5 4 1 5 题目6教学设计中引用化学史内容的曾用手段：可多选) 选项a 、讲述科学b 、展示图片c 、播放视频资d 、引入经典实 逸事 料验 人数 5 72 694 百分率 8 7 7 筠4 0 1 3 8 6 2 题目7教学设计中引用化学史内容的耳 选项a 、创设化学b 、提出疑问c 、展示知识发d 、拓展学生知 学习情境生过程 识 人数 3 51 461 6 百分率 5 3 8 2 1 5 9 2 2 4 6 题目8结合化学史内容进行教学中应着力解决的主要问题 选项a 、没有相关b 、缺乏相关的c 、缺乏课程理d 、缺乏参考案 的意识系统知识论的开发与实例 践 人数 9 1 61 43 1 百分率 1 3 8 2 4 6 2 1 5 4 7 7 1 ，3 2 现状分析 ( 1 ) 化学史知识内容的了解情况，要想在化学教学中结合有关化学史进行教材 的再开发与利用，教师首先必须熟悉有关化学史的基本内容，这里设计了l - 3 个题： 从调查结果可以看出化学教师在平时教学中对化学史的内容没有给予应有的重视， 通常在教学或解题时遇到相关内容时才通过最直接的途径进行简单的了解，这样也 就很少将化学史作为一种开发教学内容的素材合理运用。问题3 的提出是为了增强 问题1 的可信度，内容完全是初、高中涉及的基本内容，也是学生养成化学基本观 念所必需的，但正确率普遍较低，这样教师结合化学史进行教学设计时很难充分开 发有关知识中意蕴的丰富价值。卢瑟福的原子结构模型新教材中有详尽介绍，教师 教学中如仅限于书本围绕卢瑟福的a 粒子散射实验介绍，学生固然能够结合知识获 取一定的方法，但得到的仍是一个孤立的事实，并未真正了解科学的本质理 论往往是一个个暂时性的假说并处于不断的迸化、发展之中，教师如将这部分知识 6 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 置于道尔顿的原子学说、汤姆逊的“西瓜模型”乃至现代一些假说模型的演变这一 大背景下进行讲解，无疑有助于学生对科学本质的理解、形成批判性思维能力，理 解科学与社会、技术间的相互关系i l ”。 ( 2 ) 将化学史用于中学化学教学的意识调查，在这里设计了4 5 两题，从对化学 史在中学化学教学中作用的认识看，部分教师意识到化学史内容在教学中能够起到 积极作用且在实践中自觉地加以运用，但从应用目的分析大多数教学设计局限于对 学生非智力结构的养成上；多以质量守恒定律或溴的发现、凯库勒苯结构式的提出 或电子的发现作为培养学生科学精神、提高化学学习兴趣的实例。学习科学史确实 可以增强自然科学的趣味性，科学史有助于理科教学，但通常这类科学故事仅仅是 诱发了学生对神奇的科学世界的向往，而这些能够诱发学生热爱科学、在科学发展 过程中兴旺科学事业的传奇故事，对于正规的化学课程学习并不见得有多大的帮 助，相反的以讹传讹的传奇故事对于深入理解科学理论、掌握学科方法还是有害的， 它们往往过于强调科学发现的偶然性、机遇性，使学生容易忽略科学发现的真实历 史条件和工作的极端艰苦性。 ( 3 ) 教学中结合化学史进行教学的能力，在这里设计6 - 8 三题，可以看出限于教 学手段，教师运用化学史的方法以口头讲述为主，教学处于较低层次，往往不能使 学生真正体验到化学的历史发展过程，这一方面需要相关部门开发教科书之外的多 种教学素材，同时也要求教师充分发挥教学智慧，如自行开发教学课件，将化学概 念形成过程中的经典实验或学派争论等内容进行整合，创设适合学生全面发展的教 学情境。值得注意的是问题g 的结果与预期假设不同，我们原认为大多数教师会选 “缺乏课程开发的理论与实践”，实际选“缺乏参考案例”的教师比率最高，说明 新课程试行3 年来，大多数教师已通过各种形式对新课程的观念、理论有了一定的 认识，而任何教育教学理论只有在阐明其运用的具体途径后才具有应用的价值与借 鉴意义，广大教师需要的是新课程实践过程中一个个活生生的成功案例，这为现时 期教师培训提供了具体思路，案例培训无疑有助于教学理论向实践的转移【l 。”】。 7 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 2 理论基础 化学史教育教学是一个涉及多方面的问题，如对学生认知水平的把握，对化学 知识体系内在联系的挖掘和把握，对化学史信息传递手段的选择等，这些都是进行 化学史教育教学的前提性知识，因此我们必须有一定的上位理论知识做指导，从宏 观上把握化学史教育教学的方向和原则。这其中就涉及到学习理论、教育信息理论、 教育传播理论，现就这一课题的理论基础做相应的阐述。 2 1 学习理论 2 1 1 信息加工理论 对信息和记忆的研究原本是心理学中最为活跃的领域之一，其理论可以阐明心 理学中的许多问题。用信息加工理论来指导化学史教学中教学方式的组织和优化可 以更好地帮助教师探究化学史教学的新模式以及学生的学习心理等。 认知心理学家通常将人的信息加工过程分成三个彼此不同但又相互联系的阶 段。三个阶段分别代表三种不同形式与不同性质的记忆，即感官记忆、短时记忆和 长时记忆。 感官记忆指个体凭视、听、嗅、味等感觉器官感应到外界刺激时所引起的短暂 ( 3 秒钟以下) 记忆。感官记忆的特点是时间极其短暂，且外界刺激在记忆中仍然保 持其本身的形式。如果个体决定对这一刺激进一步处理，就对其加以注意，并予以 编码，将其转换成另一种形式，否则，就予以放弃，形成遗忘。短时记忆指感官收 录后再经注意而在时间上延续到2 0 秒以内的记忆。短时记忆是思维的基础。外来 信息要想被习得，必须由感觉登记进人短时记忆，如果个体对输入短时记忆的信息 不再进一步处理，所记信息随即流失，形成遗忘。如果个体认为所处理的信息是重 要的，就采用复习的方式，使之保持较长的时间，然后输入长时记忆。长时记忆能 够保持信息长期不忘。储存在长时记忆中的信息，大致分为两类：一类是情节记忆， 另一类是语义记忆。信息加工过程是个体与刺激之间进行复杂的交互作用的过程。 个体依据他的动机、需求以及经验等因素对觉察到的外界刺激加以选择。当物理信 号被感觉登记时，人类的记亿系统就开始加工信息了。信息加工过程是双向译码过 程。信息输人时，由物理事件( 具体的事物) 转换为心理事件( 表示具体事物的抽象概 念) 的译码过程称为编码。信息输出时，由心理事件转换为行为事件的译码过程，称 8 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 为解码。经编码输入的信息储存在记忆中，经解码输出的信息则由行为表现出反应。 信息加工理论可以用来解释人类的许多思维过程，有助于我们进一步了解人类 学习的内部过程。其在教学研究方面的应用表明，最重要的准则不是传递的快慢或 者传递信息的媒体是否经济，而是信息的效用，即信息的可理解程度。信息加工理 论能很好地指导教师进行化学史教学中如何对化学史信息的编码、优化和传递 t 4 - 1 5 ) 。 2 1 2 多元智能理论 霍华德加德纳( h o w 缸dg a r d n e r ) 创立的多元智能理论( m u l t i p l ei n t e l i g e n c e s t h e o r y ) ，被认为是人类智力认识上的一大飞跃，2 0 多年来在美国教育改革的理论 和实践中产生了广泛而积极的影响。在某种意义上，它也是一种影响深远的学习理 论。 和传统的观念不同，加德纳认为，所谓智能( i n t e l i g e n c e ) 并非单纯的语言能力 和数理逻辑能力，而是“在特定的文化背景或社会中，解决问题或制造产品的能力”。 根据这种观点，人的智能存在着一个多元结构，其中包括并可以分解为八种智能， 即语言智能，指个体听、说、读、写的能力：空间智能，指个体感觉、辨别、记忆、 改变物体的空间关系并借此表达自己思想和情感的能力；身体运动智能，指个体运 用四肢和躯干的能力；音乐智能，指个体感受、辨别、记忆、改变和表达音乐的能 力；自我意识智能，指个体认识、洞察和反省自身的能力：逻辑数学智能，指个体 运算和推理的能力；人际关系智能，指个体与人相处与交往的能力；博物学家智能， 指个体对自然界的生物进行辨别和分类的能力。加德纳认为，这八种智能有着不同 的发展规律并使用不同的符号系统，它们以相对独立的形式而存在。 多元智能理论的提出，不仅对传统的“智商测试”理论；中击很大，也给学习理论 注入了新的生机。按照我的理解，和行为主义、认知主义、信息加工和人本主义等 学习理论相比，多元智能理论因其综合性和基础性对学习问题的解释空间似乎更 大，在个体学习实践上也更具有可操作性。 第一，将智能界定为“解决问题或制造产品的能力”，无疑扩大了智能的内涵和 范围。加德纳说：“从构思一部小说的结尾到下棋时把对方将死，甚至修补一床棉 被，都是生活中需要解决的问题。”从这个观点来看，学习绝非只是学习概念性的 知识，而是学习有利于解决你所面对的各种实际问题的一切智能，“问题导向式学 习”应该是学习的最初形式。 第二，加德纳提出的八种智能给出了人类智能的一个草图，实际上也勾勒出了 9 硕士擘位论文 m a s t e r s t h e s i s 人类的学习内容的一个轮廓。如果说学习的基本内容包括“知识、技能和态度”三个 方面的话，那么八种智能大体上可以说就是这三个方面的一个整合，比如语言智能， 就不仅仅包括语言知识，而且包括运用语言知识的技能在内，而运用语言智能和人 沟通当然也要有恰当的态度。 第三，智能是种生命的潜能，这些智能是彼此独立的，就个体而言则存在着 极大的差异。极端者如白痴专家( i d i o t s a v a n t ) ，他可能在音乐或数学方面具有非凡 的智能，但在语言或人际交往方面则存在着明显的障碍。鉴于每个人的智能彼此不 同，加德纳主张建立“以个人为中心的学校”，并强调在这种学校里设置“评估专家” 的重要性。如果从学习方面来看，其实这也就是提倡“以个人为中心的学习”即“个人 自主学习”，而要真正做到“个人自主学习”，对自己的智能倾向进行正确的评估当然 是不可缺少的。 第四，虽然多元智能理论的前提是各种智能彼此独立，但在实际生活中，各 种智能当然是相互联系的。基于此，加德纳提出了“智能组合( c o m b i n a t i o no f i n t e l l i g e n c e ) ”的设想。这也就是说，一个人可以在对自己的智能倾向进行正确评估 的基础上，通过学习、教育和培训，优化自己的智能结构。“一个人可能在任何一 种智能上都没有特殊的天赋，但如果所拥有的各种智能和技艺被巧妙地组合在一 起，说不定他或她在担任某一角色时会很出色。”因此，学习在某种意义上可能就 是如何优化自己的智能结构的问题。 第五，按照多元智能理论，智能既可以是学习的内容，又可以是与学习内容沟 通的手段或媒体。这个特点对于学习也是很重要的，它直接引出了加德纳所说的“媒 体的翻译”问题。比如，对于一个逻辑数学智能不怎么发达的孩子来说，我们可以 设法找到另外一种媒体作比喻，而用作替代物的这一种媒体说不定恰恰对他来说是 作为其强项的那一种智能。在这种意义上，学习的过程可能又是一个“翻译”的过程， 虽然这种翻译有时候并不是绝对有效的，毕竟一个人的智能结构是先天的或者有其 发展上的上限存在。 教师在充分理解了多元智能理论后，再进行化学史教学的过程中可以深入挖掘 学生的8 种智能，在创设情境时，教师可以针对每项智能作相应的考虑。 ( 1 ) 语言智能方面：是否有口语交流的场所和充分交流的时间? 是否有文字的 展现? 是否有阅读材料? 教师语言的运用是否适合学生的需要? 学生是否有机会 和条件发展他们的语言? ( 2 ) 数理逻辑智能方面：是否有数学和科学实验的操作材料? 是否有发展逻辑 思维的游戏材料( 例如棋类) ? 是否常有问题情境? 学生是否有机会自己思考而不 硕士擘位论文 m a s t e r st h e s i s 被打扰? ( 3 ) 视觉空间智能方面：如何安排活动室的桌椅? 是否有不同的桌椅组合，以 适合不同的学习需求? 环境的视觉效果是否良好? 有否提供丰富的视觉体验( 如图 画、电视、幻灯、摄像设备等) ? 是否有多样的结构性操作材料与玩具? 是否有绘 画的工具、材料与场地? ( 4 ) 身体运动智能方面：是否有适合需要的动静交替的安排? 是否有足够的运 动场地和器材? 是否有充分的运动时间? 是否有获得动手经验的活动，例如木工、 雕塑、剪纸等? ( 5 ) 音乐智能方面：是否排除了噪音? 是否有悦耳的音乐调剂一日生活? 学生 是否可以充分地、自主地欣赏音乐、表现音乐? ( 6 ) 人际交往智能方面：是否有充满归属感和信赖感的氛围? 是否有积极的师 生互动和同伴互动( 如讨论、协作) ? 是否有受欢迎的团体活动、小组活动? 是否 有同伴的合作? ( 7 ) 自我认识智能方面：学生是否有自己的时间和空间? 学生是否有机会自主 选择? 学生是否常获得自尊、自信的体验? 学生之间是否有情感分享行为? 是否为 学生自我调节情感提供了条件? 是否充分调动了学生个人的经验? 【1 6 - 1 8 2 2 教育信息理论 教育内容是由教育者传递给受教育者的，受教育者通过接收和加工，使自身的 知识、技能、思想品德、情操等各方面得到发展。 化学史教学传递的主要是教学的内容，很多时候都是以阐述和观看的形式表达 出来的，在此我仅介绍教育内容的信息传递过程。 教育内容直接关系到受教育者的发展水平，因而是最为重要的类教育信息， 可以说，可以说传递教育信息是教育活动最基本的特征，离开了这一点，教育活动 就不存在。 在教育活动中，信息传递有以下四种最基本的特征： ( 1 ) 必须要有信息的发出者，即必须有某人发出信息。 ( 2 ) 必须有信息的接收者，即必须有人接收信息发出者发出的信息。 ( 3 ) 必须有某种可以传递信息的媒介或者渠道，通过这些媒介、渠道，信息可 以从发出者传递到接收者。 。 ( 4 ) 传递的必须是内容信息，不是其它。 在教育内容的形式优化上，教育信息理论提出了以下几条原则： 硕士擘位论文 m a s t e r st h e s i s ( 1 ) 根据具体情况而确定不同的信息类型。 ( 2 ) 提高形式强度。 ( 3 ) 提高虚拟内容强度。 ( 4 ) 减少干扰信息。 ( 5 ) 控制多余信息。 ( 6 ) 控制信息量。 教育信息理论让教师从信息的角度来看待在化学史教学中，如何使用得体的教 学方式来赢得教学成果的丰收，为教师们在新课标的要求下来更有效地利用化学史 资源信息提供了强有力的指导【1 9 1 。 2 3 教育传播理论 2 3 1 教育传播理论简介 传播一词译自英语c o m m u n i c a t i o n ，也有人把它译成交流、沟通、传通、传意 等，它来源于拉丁文，意思是共用或共享。现在一般将传播看作是特定的个体或群 体即传播者运用一定的媒体和形式向受传者进行信息传递和交流的一种社会活动。 传播按其涉及人员的范围大小以及对象又可依次分为四种类型：即人际传播、组织 传播、大众传播和自我传播。 人们提出了各种各样的传播理论和模式，最主要的两种模式是工程学模式和心 理学模式。其中工程学模式以香农韦弗模式为代表。 本世纪四十年代，数学家香农出于对电报通信问题的兴趣，提出了一个关于通 信过程的数学模型。此模型最初是单向直线式的，不久，他与韦弗合作改进了模型， 添加了反馈系统。此模型后来被成为香农一韦弗模式，在技术中应用获得了巨大成功。 心理学模式关注的是信息源、接受者以及传播产生的效果，尤其是传播对接收者来 说罗密佐斯基综合了工程学模式和心理学模式的优点，形成了一个比较适用于教育 的双向传播模式。 2 3 2 教育传播理论在教学中的应用 许多研究者利用传播理论的概念及有关模型中的要素来解释教学过程，并提出 了许多关于教学传播过程的理论模式，为教育传播学奠定了理论基础。这重要表现 在以下几个方面。 ( 1 ) 说明了教学过程中所涉及的要素 美国政治学家h 拉斯韦尔提出了表述一般传播过程中的五个基本元素“5 w ” 的直线性的传播模式，有人在此基础上发展成“剩”模式( 如下表2 1 ) 。其中每 个“w ”都类同于教学过程中的一个相应要素，这些要素自然也成为研究教学过程、 解决教学问题的教学设计所关心和分析、考虑的重要因素。这“聊”所指的分别 是： 表2 1 传播过程中的“7w ”模式 w h o 谁 教师或其他信息源 s a y sw h a t说什么 教学内容 i