Chemistry Education and Contributions from History and Philosophy of Science

ویرایش: 1 
نویسندگان: Mansoor Niaz (auth.)  
سری: Science: Philosophy, History and Education 
ISBN (شابک) : 9783319262468, 9783319262482 
ناشر: Springer International Publishing 
سال نشر: 2016 
تعداد صفحات: 263 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 2 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 51,000



این کتاب به بررسی رابطه بین محتوای آموزش شیمی و چارچوب تاریخ و فلسفه علم (HPS) می‌پردازد که زیربنای چنین آموزشی است. این نیاز به ارائه تصویری را مورد بحث قرار می دهد که نشان دهنده چگونگی توسعه و پیشرفت شیمی باشد. این پیشنهاد می کند که شیمی باید به روشی که توسط شیمیدانان تمرین می شود آموزش داده شود: به عنوان یک شرکت انسانی، در رابط عمل علمی و HPS. در نهایت، هدف آن این است که معلمان را متقاعد کند که فراتر از تمرین سنتی کلاس درس بروند و راهبردهای تدریس جدید را کشف کنند.

اهمیت HPS برای برنامه درسی علوم از اواسط قرن 20 شناخته شده است. درک نیاز به آموزش شیمی در یک زمینه تاریخی دشوار نیست زیرا HPS در هیچ کلاس علمی بسیار پایین نیست. بررسی متون نشان می‌دهد که کلاس‌های درس شیمی، برنامه‌های درسی و کتاب‌های درسی سنتی در حالی که با مفاهیمی مانند قانون، نظریه، مدل، تبیین، فرضیه، مشاهده، شواهد و ایده‌آل‌سازی سروکار دارند، عموماً عناصر تاریخ و فلسفه علم را نادیده می‌گیرند. این کتاب پیشنهاد می کند که درک مفهومی شیمی نیازمند دانش و درک تاریخ و فلسفه علم است. زمانی که نیاز مبرم به ارتقای آموزش علوم احساس می شود. این کتاب کمک بزرگی است برای افزودن به روش معمول - ارائه علم به عنوان مجموعه ای از حقایق صرف - همچنین دستور لازم: نشان دادن چگونگی انجام علم، و اینکه چگونه علم، از طریق تاریخ و فلسفه خود، بخشی از توسعه فرهنگی است. از بشریت."

جرالد هولتون، استاد فیزیک مالینکرودت و استاد تاریخ علم، دانشگاه هاروارد

--- این کتاب را مملو از ایده های جدید ارزشمند و بسیار قابل استفاده خواهند یافت.»

آلن راک، دانشگاه کیس وسترن رزرو

«این کتاب به طرز ماهرانه‌ای شیمی و آموزش شیمی را به زمینه انسانی که در آن علم شیمی تمرین می‌شود و پیشینه تاریخی و فلسفی که آن عمل را روشن می کند. منصور نیاز در جستجوی معرفت علمی با روانشناسی یادگیری و تأملات فلسفی درباره ماهیت دانش و روش علمی، به طرز ماهرانه ای اپیزودهای تاریخی را به هم می پیوندد. نتیجه، یک مورد قانع‌کننده برای آموزش علم از نظر تاریخی و فلسفی است. بسیار توصیه می شود!»

هاروی سیگل، دانشگاه میامی

< p> «کتابهایی که فلسفه و تاریخ علم را در شیمی تجزیه و تحلیل می کنند بسیار نادر هستند. کتاب «آموزش شیمی و مشارکت‌های تاریخ و فلسفه علم» نوشته منصور نیاز یکی از کتاب‌های کمیاب درباره تاریخ و فلسفه شیمی و اهمیت آن در آموزش این علم است. کتاب تمام مفاهیم اصلی شیمی را بررسی می کند و تحولات تاریخی و فلسفی و همچنین بازتاب آنها در کتاب های درسی را تجزیه و تحلیل می کند.

نزدیک ترین به قلب من فصل 6 است. اختصاص داده شده به پیوند شیمیایی، چسبی که همه مواد را در زمین ما نگه می دارد. این فصل بر تأثیر انقلابی مفهوم "پیوند کووالانسی" بر جامعه شیمیایی و تازگی بزرگ ایده ای که 11 سال قبل از اینکه مکانیک کوانتومی قادر به ارائه مکانیسم جفت شدن الکترون و پیوند کووالانسی باشد، شکل گرفت، تاکید می کند. نویسنده سپس به تشریح ظهور دو نظریه رقیب می پردازد که ماهیت پیوند شیمیایی را از نظر مکانیک کوانتومی توضیح می دهند. اینها نظریه های پیوند ظرفیت (VB) و اوربیتال مولکولی (MO) هستند. وی بر اهمیت وجود نظریه ها و تفاسیر رقیب در علم و پیشرفت آن تاکید می کند. او همچنین استدلال می‌کند که این رقابت VB-MO هنوز زنده است و با هم این دو چارچوب مفهومی به عنوان ابزاری برای تفکر و انجام شیمی به شیوه‌های خلاقانه عمل می‌کنند. نویسنده کتاب‌های درسی شیمی را با توجه به اینکه چگونه کتاب‌ها تعادل بین این دو نظریه را در توصیف پدیده‌های شیمیایی مختلف حفظ می‌کنند یا نه، بررسی می‌کند. این رویکرد تلمودی تنش مفهومی یک ویژگی جهانی هر شاخه از خرد در حال تکامل است. به این ترتیب، کتاب منصور برای معلمان شیمی مفید خواهد بود تا بررسی کنند که چگونه می‌توانند با درک اهمیت تنش مفهومی معلمان مؤثرتری شوند.

< p>Sason Shaik
Saeree K. و Louis P. Fiedler کرسی شیمی
مدیر مرکز Lise Meitner-Minerva برای شیمی کوانتومی محاسباتی،
دانشگاه عبری اورشلیم، اسرائیل

This book explores the relationship between the content of chemistry education and the history and philosophy of science (HPS) framework that underlies such education. It discusses the need to present an image that reflects how chemistry developed and progresses. It proposes that chemistry should be taught the way it is practiced by chemists: as a human enterprise, at the interface of scientific practice and HPS. Finally, it sets out to convince teachers to go beyond the traditional classroom practice and explore new teaching strategies.

The importance of HPS has been recognized for the science curriculum since the middle of the 20^th century. The need for teaching chemistry within a historical context is not difficult to understand as HPS is not far below the surface in any science classroom. A review of the literature shows that the traditional chemistry classroom, curricula, and textbooks while dealing with concepts such as law, theory, model, explanation, hypothesis, observation, evidence and idealization, generally ignore elements of the history and philosophy of science. This book proposes that the conceptual understanding of chemistry requires knowledge and understanding of the history and philosophy of science.

“Professor Niaz’s book is most welcome, coming at a time when there is an urgently felt need to upgrade the teaching of science. The book is a huge aid for adding to the usual way - presenting science as a series of mere facts - also the necessary mandate: to show how science is done, and how science, through its history and philosophy, is part of the cultural development of humanity.”

Gerald Holton, Mallinckrodt Professor of Physics & Professor of History of Science, Harvard University

“In this stimulating and sophisticated blend of history of chemistry, philosophy of science, and science pedagogy, Professor Mansoor Niaz has succeeded in offering a promising new approach to the teaching of fundamental ideas in chemistry. Historians and philosophers of chemistry --- and above all, chemistry teachers --- will find this book full of valuable and highly usable new ideas”

Alan Rocke, Case Western Reserve University

“This book artfully connects chemistry and chemistry education to the human context in which chemical science is practiced and the historical and philosophical background that illuminates that practice. Mansoor Niaz deftly weaves together historical episodes in the quest for scientific knowledge with the psychology of learning and philosophical reflections on the nature of scientific knowledge and method. The result is a compelling case for historically and philosophically informed science education. Highly recommended!”

Harvey Siegel, University of Miami

“Books that analyze the philosophy and history of science in Chemistry are quite rare. ‘Chemistry Education and Contributions from History and Philosophy of Science’ by Mansoor Niaz is one of the rare books on the history and philosophy of chemistry and their importance in teaching this science. The book goes through all the main concepts of chemistry, and analyzes the historical and philosophical developments as well as their reflections in textbooks.

Closest to my heart is Chapter 6, which is devoted to the chemical bond, the glue that holds together all matter in our earth. The chapter emphasizes the revolutionary impact of the concept of the ‘covalent bond’ on the chemical community and the great novelty of the idea that was conceived 11 years before quantum mechanics was able to offer the mechanism of electron pairing and covalent bonding. The author goes then to describe the emergence of two rival theories that explained the nature of the chemical bond in terms of quantum mechanics; these are valence bond (VB) and molecular orbital (MO) theories. He emphasizes the importance of having rival theories and interpretations in science and its advancement. He further argues that this VB-MO rivalry is still alive and together the two conceptual frames serve as the tool kit for thinking and doing chemistry in creative manners. The author surveys chemistry textbooks in the light of the how the books preserve or not the balance between the two theories in describing various chemical phenomena. This Talmudic approach of conceptual tension is a universal characteristic of any branch of evolving wisdom. As such, Mansoor’s book would be of great utility for chemistry teachers to examine how can they become more effective teachers by recognizing the importance of conceptual tension”.

Sason Shaik
Saeree K. and Louis P. Fiedler Chair in Chemistry
Director, The Lise Meitner-Minerva Center for Computational Quantum Chemistry,
The Hebrew University of Jerusalem, ISRAEL

Front Matter....Pages i-xx
Introduction....Pages 1-17
Models, Theories, and Laws in Philosophy of Science and Science Education....Pages 19-35
Nature of Science in Science Education: An Integrated View....Pages 37-89
Understanding Atomic Models in Chemistry: Why Do Models Change?....Pages 91-123
Understanding Stoichiometry: Do Scientific Laws Help in Learning Science?....Pages 125-141
Understanding Valence Bond and Molecular Orbital Models: Contingency at Work....Pages 143-158
An Overview of Research in Chemistry Education....Pages 159-200
Conclusions: From Empiricism to Historicism to Naturalism and Beyond....Pages 201-211
Back Matter....Pages 213-250