化学史料对学生的教育功能早就被人们所认识。法国著名数学家保罗· 朗之万说过“ 在科学教学中, 加人历史观点是有百利而无一弊的。” 我国著名的物理化学家傅鹰教授也曾提出“ 化学教育给学生以知识、化学史教育给学生以慧” 。化学史不仅忠实地记录了化学科学的产生和发展过程以及演变规律, 而且以它不可替代的独特方式体现了人类精神文明的优秀成分, 是科学精神最集中的载体, 是人类研究自然规律的成果总结, 是人类智慧的结晶。在化学教育中进行化学史的教育, 能够使学生体验化学家科学探究的过程,学习化学家研究化学的科学思想和科学方法, 提高学生的科学探究能力并培养他们的创造精神。

运用化学史料提高学生提出问题的能力问题是思维的开始, 勇于提出问题是一种可贵的探索精神, 是创新的萌芽。英国科学哲学家波普尔认为, 科学的第一特征就是“ 它始于问题、实践及理论问题” 。他甚至认为,科学和知识的增长永远始于问题, 终于问题—越来越深化的问题, 越来越启发新问题的问题。爱因斯坦也强调“ 提出问题, 往往比解决一个问题更重要。”科学探究的基本目的之一是解决问题, 要解决问题首先必须发现问题。发现和提出问题是科学探究的基础, 因此, 培养学生的科学探究能力, 需要引导学生主动发现和提出有意义的问题, 倡导勇于质疑、勤于思考的精神。化学史上被称为“ 第三位小数的胜利” 就是一个典型的例子。英国科学家雷利抓住“ 为什么用不同的方法制备出来的氮气的密度会有差别呢” 这一问题不放, 并制定了周密的研究计划进行研究, 终于发现了第一种稀有气体元素一氢。问题是科学探究的动力、起点, 科学探究又是发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程。化学家们进行科学研究、取得无数创造发明, 科学的怀疑精神具有极其重要的作用。舍勒和普利斯特里因为不敢怀疑传统的“ 燃素说” , 虽然发现、制得了氧气, 并研究了其性质, 最终也与“ 真理” 无缘而瑞利、拉姆塞对实验数据微小差异产生的怀疑, 才有了氢和“ 零族” 的发现。化学从医药和炼金术中分离出来成为一门独立的科学也正是因为近代科学莫基人波义耳的敢于质疑另外如果德国化学家维勒、柯尔柏不敢质疑“ 生命力”学说, 并先后合成尿素、醋酸的话, 则人类打破“ 生命力” 学说的神话也许就要推迟若干年。通过这些化学史料, 可以帮助学生从化学史的角度认识和理解人与自然的关系, 并提高他们自主、独立地发现和提出问题的能力。

运用化学史料提高学生猜想和假设的能力假设是根据一定的科学知识和新的科学事实对所研究的问题的规律或原因作出的一种推测性论断和假定性解释,是在进行研究之前预先设想的、暂定的理论。其功能主要在于它是理论的先导, 起纲领性作用。正是科学家们科学的猜想和假设帮助他们明确了研究的内容和方向, 从而避免了科学研究的盲目性, 并最终形成了科学的理论。在化学教学中, 可以适当运用化学史料让学生充分了解假设是科学探索的必经阶段, 是建立和发展科学理论、正确认识客观规律的正确途径和有效手段, 从而提高科学探究的能力。例如学生在学习有机化学时, 关于苯的环状结构, 就可以结合苯的环状结构的建立过程, 学习其中的猜想与假设的科学方法。年德国著名化学家凯库勒由于受梦的启示,建立了苯的环状结构学说。凯库勒曾生动地描述了他当时产生苯的环状结构设想时的情形“ 我坐下来写我的教科书,但工作没有进展, 我的思想开小差了。我把椅子转向炉火,打起磕睡来了。原子又在我眼前跳跃起来, 这时较小的基因谦逊地退到后面。我的思想因这类幻觉的不断出现变得更敏锐了, 现在能分辨出各种形状的大结构也能分辨有时紧密地靠近在一起的长行分子它们盘绕、旋转、像蛇一样地动着。看那是什么有一条蛇咬住了自己的尾巴, 这个形状虚幻地在我的眼前旋转着, 像是电光一闪, 我醒了’·我花了这一夜的其余时间, 作出了这个假想。”他之所以能够准功地提出苯的环状结构学说, 其中一个很重要的原因就是他大胆地运用了猜想与假设。事实证明在认识自然界的过程中猜想和假设等科学方法发挥着至关重要的作用。借此结合化学史料进行化学教学, 不仅可以帮助学生了解作为知识活动结果的结论, 而且可以学到反映在认识活动过程中的研究方法, 从而掌握运用知识和发展知识的方法, 并使学生的能力在对方法的应用中得以提高。