余莉
摘 要:化学史的教学意义重大,但在现实教学中,许多老师将其停留在背景材料的位置。如何在教学中合理应用化学史?只有深入挖掘教材,对化学史进行选择和加工,合理设计教学过程,才能使化学史在初中教学中发挥其应有的作用。
关键词:化学史 设计 教学过程
我国著名化学家傅鹰曾说:“化学可以给人知识,化学史可以给人以智慧。”化学史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,反映了化学科学孕育、产生和发展演变规律的历史,也是科学思想取得胜利的历史。
本人针对教师对化学史教育的态度做了一次问卷调查。发放问卷 40份,回收40份,有效问卷40份。通过调查信息的反馈,老师都认为化学史的引入对学生科学素养的提高有帮助。但在现实教学中,老师苦于教学时间和教学进度的限制,往往对教学中涉及的化学史轻描淡写、一笔带过,或者流于形式,让学生课后自行阅读,或者自身对化学史知识掌握不足,难以展开教学。当然还有部分老师认为教材上的化学史内容编排存在不合理之处。化学史的教学意义重大,初中教学中的化学史教育不同于专门进行的化学史课程教学。我查阅了很多资料,发现在谈化学史教育与教学,多注重其功能性作用,很少介绍如何在教学中合理使用化学史进行教学的案例。根据自己多年的初中教学经验,我摸索出一些在教学中运用化学史教学的方法,教学效果良好,对新课程目标的实现有不可忽视的作用。
一、合理有效运用导学案,深度挖掘化学史内涵
在新课程的改革下,很多地区上课都使用导学案。我校采用的是“121”课堂改革,即 40分钟的课程,前 10分钟学生根据导学案上的内容分组阐述自己的课前预习情况,中间 20分钟老师针对学生存在的问题精讲,昀后 10分钟学生当堂查漏补缺。我们地区采用的化学教材为鲁教版九年级化学教材。在学习空气成分这节,我在设计导学案时,将教材中《空气成分的发现》一章,让学生在课前阅读,并上网查阅相关知识,结合拉瓦锡的实验回答下列问题:①拉瓦锡是怎么知道空气体积减少的?②他是怎么知道减少的大约是空气体积的五分之一?③汞在实验中的作用是什么?④通过实验拉瓦锡得出了什么结论?⑤在实验中选择汞有什么好处?通过一系列问题的设计,让学生理解拉瓦锡实验的严谨性、逻辑性。培养学生接收信息、整理信息的能力。使学生明白即使是日常生活中看不见、摸不着的物质,只要运用合理的方法,也可以检验其成分,体验化学神奇之美,并在导学案的课外阅读中提供另外两则有关空气史的信息。一则为:瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里各自分别制得了氧气,但他们二人都是燃素学说的忠实信徒,绝不肯对其产生一丝一毫的怀疑。结果“当真理碰到鼻子尖时,还没有得到真理”,把这一绝好机会拱手送给了拉瓦锡。二则为:19世纪末,英国物理学家瑞利和英国化学家拉姆齐合作,如何利用小数点后第三位的差异,发现了空气中的氩气。通过这两则事例的补充,使学生感受科学的神圣,学习科学家严谨求实、大胆质疑的精神和精益求精的态度。
二、在教学中,以化学史为主线,环环相扣,学习相关化学知识
化学是科学的重要分支,它的基本特点是在分子水平上研究物质的结构、组成、性质和变化。这里我们强调“在分子水平上”,这是化学不同于物理学、生命科学和地学的基本特点。为体现化学学科这个特点,初中化学必须要使学生获得从宏观与微观两个角度认识物质及其运动的思维方式。在学习原子的构成这节,就很好地给学生展示一个微观世界。人类对微观世界的认识过程是一部壮丽的史诗。在教学中,老师可以以人类发现原子内部结构为线索,让学生沿着科学家的足迹,逐步打开原子内部结构的大门。道尔顿的原子论定义了原子的概念。道尔顿理论的核心是原子的不可分割性。1897年,汤姆生发现了电子。这时人们脑海中原子已不再是一个实心球,而是有内部结构的实在物。卢瑟福是汤姆生的得意门生之一。1911年,他让助手用 a粒子去轰击金箔。绝大多数 a粒子穿过金箔且不改变原来的方向,但有一小部分却改变了原来的前进方向,甚至极少数 a粒子被反弹了回来。昀终,8000个 a粒子中有一个被反弹回来。针对卢瑟福的实验结果,请学生思考如下问题:
①为什么绝大多数 a 粒子能够顺利穿过金箔?②为什么有极少数被弹了回来,8000个a粒子中有一个被反弹回来说明了什么?③a粒子为带正电荷的氦原子核,为什么只有一部分发生了偏转?④如果当时你在现场,发现这一现象后,你会怎样想? 1919年卢瑟福用 a粒子轰击氮原子时,发现了质子。1920年,卢瑟福提出的中子假说在 12年后被他的学生查德威克所证实。对原子结构认识的发展史,使学生初步了解认识物质的方法,引领学生用发展的观点认识原子的构成,学习进行科学研究的方法——模型化方法,使学生体会到化学知识是有阶段性的,培养学生敢于质疑权威的科学态度,帮助学生建立“物质是有结构的”“结构是有层次的”“基本构成是相同的”等化学基本观念。
三、运用化学史设计教学情境,引入课堂
在学习《质量守恒定律》时,让波义耳与拉瓦锡来一次穿越时空的对话,以相同的实验为什么得出了不同的结果引入教学。教学后,再让学生扮演拉瓦锡给穿越来的波义耳一个答案。这既增加了教学的趣味性,也使学生了解到科学家在研究过程中的经历和挫折,培养学生对待科学的严谨性。
四、利用化学史的趣闻,设计家庭小实验,激发学生学习化学的兴趣
在学习《溶液酸碱性》时,介绍波义耳在实验室的一次偶然失误,通过多次实验发现了指示剂“石蕊试液”。通过真实事例,让学生明白化学来源于生活又运用于生活。学生课后回家用一些植物自制酸碱指示剂,检验生活中常见物质的酸碱性,激发学习化学的兴趣。
在教学中,我主要运用上述一些方法,对化学史进行选择和加工,选取适合现阶段初中生的认知水平、对教学有帮助的化学史应用于教学中,实现对学生知识能力、学习方法、情感态度价值观的提高。
参考文献
[1]冯涌.论化学史促进高中学生化学认知发展的作用[J].中学化学教学参考 2015.4.
[2]张玉彬.如何利用化学史培养学生的科学精神[J].中学化学教学参考 2014.12.
[3]杨建春,夏建华. “空气”第一课时教学设计及点评[J].中学化学教学参考 2015.6.
[4]山东教育书版社《化学教学指导书》九年级上册.
[5]上海东教育书版社《化学教师教学指导书》九年级上册.