中国化学史教学研究三十年综述,本文主要内容关键词为:教学研究论文,三十年论文,中国论文,化学论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
改革开放以来我国学者对化学史认识不断深化,针对中学阶段化学史及其教育教学的研究也逐渐形成较为完整的体系。早期学者们更多从辩证唯物主义观点出发研究化学史的应然作用:(1)研究化学史的学科意义在于更好地把握化学发展的规律性,有助于化学家更好地认识化学同生产以及社会的关系,提高化学家的自我修养水平,从历史上化学家的成功中汲取有益的科学思想和科学方法,研究化学的发展亦将丰富社会学的内容以及促进科学哲学的发展等;(2)研究化学史的教育意义在于从发展上把握化学知识,调动学生的学习主动性,从正误对比中深入阐述知识,从知识中吸取思想的启示以及培养学生掌握科学方法[1]。除了宏观上论述化学史的教育教学多重意义之外,近三十年来广大教师与学者对于化学史在化学教学实践中的具体价值体现、教材中的化学史内容分析、化学史在教学中的具体应用或教学模式以及应用过程中存在的问题等都有所论述。
一、化学史教育研究的历程
通过对过去三十年间的化学史与化学教育相关论文以及书籍的整理研究,共搜集到论文五百余篇以及涉及相关内容的教学论书籍23本。从20世纪70年代后期至今,国内针对化学史与化学教育的研究大致经历几个阶段:
(一)经验阶段(1980~1990)
20世纪80年代至90年代,处于恢复期的化学教育面临化学教育工作者本身的学科素养形成以及化学教育教学理论两方面的重建工作,其时的化学史教育研究实际上是在这两个层面上独立发展,即“关于化学史的研究”与“化学史在化学教育实际应用的研究”通常是分离的[2]。
一方面中学化学教育中涉及的化学史研究以及介绍工作主要由著名的化学家完成,如创刊于1980年的《化学教育》早期曾经以“化学史料”栏目刊登了大量化学史中的重大事件、著名人物介绍以及一些历史沿革等。正如袁翰青认为“著名化学家的科研活动乃是化学发展史的主要内容”“几乎没有例外,伟大的化学家都特别具有一种令人羡慕和尊敬的个人品质”[3],化学家们试图通过历史上的化学活动以及化学家的介绍让读者形成对化学本身的理解,同时也为从事化学教学者提供一定的化学事实以便于在实际教学中使用。
这一时期化学教育工作者主要以辩证唯物主义观点对化学史教育功能加以论述。陈耀亭(1982)[4]对化学史教学的历史渊源、化学史的教育教学功能从哲学高度进行了较为详尽的论述和梳理,他认为化学史教育有利于提高化学基础知识的质量并逐渐加深对科学的认识,便于学习自然科学方法论的应用以及能力的培养,有利于历史唯物主义观点的教育等。其后廖正衡(1983)[5]对化学史的教学功能概括为从发展观点把握化学知识,调动学生学习的积极性,便于从正误对比中深入阐述知识,吸取知识中的思想启示,培养学生掌握科学方法,这一时期还编写和翻译了一批化学史与化学哲学书籍。另一方面中学化学实际教学人员对化学史内容关注不多,大都是从经验水平上论述化学史在教育教学中的作用,或者是一些化学课堂上穿插化学史的片段描述。
(二)理论探讨阶段(1990~2000)
20世纪90年代是化学史教育教学研究的发展时期。在理论研究方面对化学史教育教学功能进行了挖掘与开发,同时将研究拓展到教学的实施层面。
一方面对化学史教育教学理论研究在深化,认为化学史教育有助于激发学生的学习兴趣;有助于培养学生思维、建立自然科学方法论;有助于学生理解化学理论、化学概念的形成与发展;有助于培养学生科学探索和创新精神以及培养学生的科学精神、科学品德和爱国热忱等。
在化学史教育教学实践研究方面,主要侧重于化学史教育教学的形式、途径与方法研究。(1)化学史的教育形式分为集中和分散两种。集中教育形式是指所介绍的化学史事实,在内容上较为完整、系统,在时间上较为集中。分散教育形式是指结合化学基础知识和基本技能的教学,适当、灵活地穿插引进化学史实。(2)化学史的教学形式包括课内和课外。其中,课内教学形式主要有复习课和实验课,此外,化学史教学还可以开展课外活动形式。(3)化学史的教育途径、原则和方法主要包括挖掘教材,寓史于教;讲述过程,加深理解;针对问题,及时教育;适时穿插,以史激趣;课外活动,拓展视野。
总体而言,这一阶段的化学史教育教学集中于对化学史教育教学的功能的定性说明以及一些经验性质的、片段的功能性或实践性描述上,既缺乏从教学理论层面上的概括总结,也缺乏整体上将化学史用于教学的实践与总结,科学哲学以及教育哲学两方面的理论基础不足使得许多研究成果重复、方法陈旧、结果相似。
(三)综合阶段(2000~ )
进入新世纪以来,大量国外相关教育教学理论以及科学哲学的研究成果在极短的时间内不断被引介,使得学者以及教学实践者对化学史教育教学的功能以更为广阔的视野、融合的观念加以审视;同时处于国际国内新课程改革的大背景下的我国化学史教育教学研究不断深化并受到前所未有的重视,在理论研究和实践拓展上都取得了一定的成绩。这一时期我国学者研究的侧重点主要包括以下几个方面:
(1)对教科书中化学史内容的选择、呈现方式的研究
新课程改革对化学教材中化学史内容的分析与介绍逐渐成为一个研究热点。较早的曾凡芝对1978年以来的六套初中化学教材中化学史的渗透情况研究表明:初中教科书中渗透化学史的内容逐年增多,涉及的面越来越宽,形式也越来越多样化[6];学者魏冰(2004)[7]提出了化学教材中的“伴随含义”的概念,并用定量和定性结合的方法分析了人民教育出版社化学教材中的“伴随含义”以及不同阶段教材中化学史的变化和展开方式;李艳梅等使用Laudnda Leite的分析量表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角度对我国义务教育4个版本化学教科书中化学史内容进行了分析,并根据分析结果提出了化学教材编写建议[7]。
(2)吸收国际科学史教学模式、构建本土化化学史教学模式
与过去以分析方法为特征的教学研究传统不同,这一时期我国化学史教学深受以综合模式为特征的国际科学史教学研究影响,对于国际科学史先进的教学模式给予了一定的关注:英国科学教育家孟克(M.Monk)和奥斯本(J.Osboren)在总结科学教育的历史经验的基础上借鉴建构主义理论,提出了一种将HPS合到科学教育中的新的教学模式[9];Wandersee在1990年提出了著名的“IHV”教学模式[10],我国学者对这两种教学模式给予了一定的重视和介绍[11]。梁慧姝、郑长龙拓展了实验的含义,指出“实验”不仅仅只是指实践活动,还包括实验方法论、实验事实和实验史实,从而将化学史引入实验探究领域,构建了基于化学史实开展科学探究的教学模式[12]。
(3)通过化学史对科学本质加以理解
近年来国外科学哲学、教育哲学、教育心理学等不断发展,它们的研究成果也逐渐被引入到理科教育领域,对科学的认识从逻辑实证主义到历史主义尤其对科学史的教学目的与形式产生较为广泛的影响,如从理解学科结构以及科学知识到对科学本质的强调等。晚近的国际理科教育对探究教学、STS教育、科学史教育等形式重视程度不断提高,通常认为科学史教育在说明科学知识方面更具有代表意义,同时对学生的科学素养形成起到不可替代的作用。作为新课程中较为关注的科学探究、科学史、科学本质以及科学与社会主题,越来越多的教育教学研究人员试图以一种综合的视角加以统整性的课程开发与实证性研究——如将化学史教育与科学探究、学生的科学素养和道德情感形成以及对科学方法的认识等相结合,并取得初步成果。
(4)对化学史融入课堂教学的实例研究
新课程以来化学史在化学教育教学中的功能受到越来越广泛的重视,同时各理科课程文本中对本学科的发展史的作用也给予了明确的关注,一线教师积极开发相关教学案例成为研究的一种趋势。
二、化学史教学研究述评
综上所述,三十年来化学史教育的研究经历了从对化学史与化学史教育分别研究到逐渐从理论到实践上将化学史融入化学教育的研究、从以辩证唯物主义观点到积极吸收当代科学哲学研究成果、从自发性和个别性的教学方法研究到系统性的教学模式研究的转变。
(一)在化学史教学的理论研究方面
国外的化学教学通常与物理、生物等自然学科统称为理科,所以国外化学史的教育教学统整在科学史教学中(HPS)。我国的化学史教育理论基础建构尚处于借鉴—建构的阶段,以借鉴为主;而且相当多的研究方法仅仅是将国外现有理论直接应用于本国的现实实践分析方式。从20世纪80年代开始,国外逐渐将科学史教育与科学哲学、科学社会学相联系使得科学史教学获得了新的意义理解,而在我国不但广大教师,即使是一些学者似乎也没有能够从历史角度认识到这一转变的背景或对国外理论用于本国实践可能出现的不足缺乏充分认识,这就导致了化学史教学研究应用常常是“新瓶装旧酒”的形式,或者根本背离了科学教育应有的科学认识观,出现相对主义、形式主义的倾向。
(二)在化学史教育的作用方面
如前所述,对化学史教学研究理论的不足使得实践层面上出现一些偏失,很多时候化学史教育成为单纯的弘扬爱国主义教育、激发学生的学习兴趣以及追求所谓科学精神等的说教工具,造成化学史教育教学功能的片面化。近年来持当代科学本质观的一些西方科学教育专家倡导HPS教育科学史、科学哲学和科学社会学的有关内容作为科学教育的内容,可以使学生更好地把握科学本质。认为化学史有助于学生理解科学知识,有助于学生理解科学过程是一个探究过程,有助于学生理解科学事业,这些都进一步丰富和发展了化学史的教育教学功能。
(三)在化学史教学的模式与教学案例开发方面
尽管化学史在教学中的应用早已大力提倡,但实际教学中化学史的地位仅仅是一些点缀性质的逸闻趣事以及一些与化学定律相联系的科学家的姓名。出现这种情况的原因一方面在于教师对化学史本身的理解不足,另一方面化学教师的“功利性”进一步导致化学史教育教学地位的边缘化,认为化学史知识仅仅是背景材料,对掌握具体的化学知识并没有太大帮助。这样化学史教学通常是一种穿插的方式而不是融入的方式。近来越来越多的教师与研究者通过对化学史教学模式的研究以及具体案例的开发将化学史以合适的方式与化学知识的教学紧密连接。
三、化学史教学研究前瞻
随着化学史教育的推广与深入,学者开始对具体研究与实施过程中出现的一些问题进行研究与反思,袁振东指出化学史教育中教师常见的三种倾向——对引用的化学史料缺乏考证、培养学生科学方法时只介绍成功的案例以及评价化学家时表现出“英雄崇拜”[13]。
(一)化学史教学应注重对化学史本身的理解
对化学史理解包括内史、外史以及人物史三个维度:(1)内史关注化学史概念、理论、技术等的发展。在此基础上,勾勒出学科本身发展的线索。(2)外史关注化学与社会的关系。它是把化学发展放在相应的社会文化环境中考察,力图在社会文化的复杂层面揭示化学发展的动力和原因,考察影响化学发展的各种社会文化因素,讨论化学发展对社会产生的影响和后果。外史研究可以提升公众对科技发展的关注,有助于政府制定促进科技发展的政策。(3)人物史关注化学家和发明家的个人成长背景以及特质。内史梳理人类探索自然之谜的过程,外史剖析影响科学发展的社会文化因素,人物史洞察和解读科学家的人生道路,这构成了对科学史研究有指导意义的三维坐标。近年的化学史有关科学家介绍中出现了一些将化学史知识、化学家的活动与社会之间的作用等融合的趋势。
(二)对化学史转化为课堂教学活动的过程研究
新的化学课程标准中将学生的情感态度价值观养成作为教育目标后,越来越多的化学教师将化学史作为培养学生爱国主义、弘扬科学精神的教材使用而忽视了化学史在教学过程中的首要作用是对学生认知功能的养成。国外研究者更强调化学史教学对学生化学观念、化学过程以及化学知识形成背景的理解方面的作用,而对化学史以及科学史的用于说明民族特征或突出贡献等内容持谨慎态度[14]。所以化学史教学的研究更多应该侧重于利用化学史的发展过程说明知识、概念、定律等的形成以便于学生理解,同时也能够对什么是科学以及科学发现的本质有深刻的认识。这样化学史教学研究的方向应该是如何通过对化学发展过程、教育学、认知心理学等理论认识的基础上形成适合的教学设计或课程开发。一些国家对理科教师的职前和在职培训中明确提出科学史以及科学哲学方面的要求,这将成为化学史教学研究的一个可能方向。