以“人”为中心 追寻教学的本意——以“人类对原子结构的认识”（第一课时）教学为例

笔者曾在2017年参加江苏省“杏坛杯”苏派青年教师课堂教学展评，那次展评的主题是“人在课中央”。笔者在此后的一年中，对这一教学理念做了持续的思考，将其融于自己的教学实践中，这里对此进行论述。

一、教学理念

“人在课中央”其实是反映一种应有的课堂教学生态，在这个生态系统中，每一个生命都是具有情感和生命能量的个体，他们都是课堂的主体，都应当处于课的中央，学生生命成长的状态和被关注程度直接影响这个课堂的教学生态。为了构建这种良好的课堂生态，笔者在教学中力图做到：

（1）教学观念方面，人是被考虑的关键要素。也就是说，整堂课都是基于对人的情感、人的交往、人的信息获得方式等要素的考虑而进行设计。

（2）活动形式方面，学生为主体，突出探究性和交往性。教学中主要采用视频展示、模拟实验、小组合作学习等方式，引导学生充分投入学习和思考，帮助他们体验科学研究的历程，并且与知识、与科学家、与同学、与老师之间进行交流，让其真正成为处于课中央的主体。

（3）教育价值诉求和教学素材选择方面，体现人文性。化学学科虽然是理科，但教学时不能忽视对人文素养和精神的关注与培养。在素材的选择上要有人文内涵，具有启示性和教育性，能够触动学生的内心，在对素材的诠释上，要能对学生的精神品质形成良性促进作用。

（4）学科观方面，人是学科的中心。对学科的探索、了解以及学科的建立和发展，人是关键，对学科知识的学习、总结，对学科精神的承传和发扬，人亦是中心。

下面以“人类对原子结构的认识”的第一课时教学为例，来谈谈笔者是如何将以上教学理念落实在课堂中的。

二、教材和学情分析

本节课内容位于苏教版高中化学教材必修1“化学家眼中的物质世界”的第3单元，单元题为“人类对原子结构的认识”，本节课为该单元第1课时，主要讲授“原子结构的演变”。

从与前两个单元的关系来看，教材的意图是让学生形成从宏观到微观、从现象到本质的思维方式，形成必要的结构观、微粒观，并且感悟化学的发展历程和研究方法，这其中就包括了假说、模型和实验等。

本单元内容是对初中所接触“化学”定义（原子、分子层面）的进一步诠释和呼应，也是将化学逐步引向深入、展示其学科综合性的一个载体。本质上，本单元属于跨学科性“科学史”教育，除了涉及历史、人物评价等问题，还将涉及物理学、数学等学科的知识，其跨界性和难度还是比较明显的。当然，应该说，本单元的立意和重点并不在于知识，相关内容的详细介绍其实安排在物理课程的选修阶段，而且需要花费数课时，可见，本节课的主要立足点应该是思想、观念、方法和价值观的培养与引导。

三、主要教学流程

1.预探究。

教师：原子、分子都是微观的、看不到的粒子，对它们的发现和认识又是谈何容易呢？今天就让我们一起来踏着前人的足迹，感受一下人类对原子结构探索的历史。

探究活动：比较一空、一实两个塑料小球，后者填满了沙子。根据公式ρ=m/V（板书），两者的区别在于密度不同。

教师：这个“实心球”真的是实的吗？

学生：装满沙子的塑料球中还是有空隙，可以注入水，好比海绵。

教师：加满了水之后密度发生了什么变化？就真的是实了吗？

学生：分子间存在空隙。初中酒精与水的混合实验已经证明。

探究：液体分子间有空隙，那么固体呢？例如，金刚石的密度大约为3.53g/cm3，而石墨的密度大约为2.25g/cm3，两者之间为何有如此大的差异？

学生：固体组成粒子在空间排布上存在差异，造成占据空间利用率不同，最终导致密度差异。

教师：刚才我们讨论的是粒子的外部，那么问题来了，原子的内部是怎样的呢？英文里有一个类似的单词：atom，意思是不可分割，如今被译成“原子”。与墨子同时代的古希腊哲学家德谟克利特把物质的最小单元称为原子，他认为就像用一块块砖头砌墙一样，物质是由无空隙的、间断的、不可分割的原子构成的。

讨论：德谟克利特的话显然是存在错误的，但是否就没有积极意义呢？

（设计意图：用空塑料小球、装满沙子的小球之间的对比，来分析什么是“实”进而探讨如何让它变得更实，可以逐渐从宏观过渡到微观，自然引出了“原子”的本义和古希腊哲学家德谟克利特。这个探究的过程是师生以对话、辨析的形式来完成的。）

2.主体探究。

教师：德谟克利特是哲学家，那么，在科学家的眼里，原子是什么样子的呢？

研究性学习活动：分为四个课题组（每一组又分两个小组），分别研究道尔顿、汤姆生、卢瑟福以及波尔的四种原子结构模型中的一种，并且从代表人物及简介、理论主要的依据或主要观点、代表性的原子结构模型、对科学的主要贡献、存在的不足这几个方面来加以探究，要求画出相关的模型图或者制作相应的立体模型。活动次序为：独立学习—组内活动—组间交流—展示汇报。（限于篇幅，具体内容略）

（设计意图：采用分组承担课题的方式来研究四种主要的研究结构模型，把课堂的学习主体、表达主体都让给学生。教师作为必要的指引者或助手，在理论讲解、视频播放等方面加以辅助，并且推动教学环节过渡。交往的过程体现在组内、组间、师生之间。）

3.拓展。

投影视频：介绍电子云。

教师：科学家很早就提出了“基本粒子”的概念，希望能找到最为基本的粒子，但事实上，当人们发现了更小的夸克等粒子后，发现“基本粒子”还存在着内部结构。哪个才是那个古人所说的“至小无内”呢？

（设计意图：电子云的介绍使得“真相”更趋近现实，体现科学性。而“至小无内”则是对之前学习活动的一种呼应。）

四、总结与反思

让“人”居于课堂的中央是本堂课的基本思想指导，无论是从教学设计还是从教学过程和结果来看，应该都是较好地达成了该思想。

1.教学主旨：同步关注和培养人文精神与创新精神。

（1）人文精神。

化学是一门基础科学，但是化学的发展离不开人文精神。本堂课引导学生体会科学家探索原子结构的艰辛历程，有利于培养他们直面挑战、克服困难的勇气；而对前人所做贡献的分析，让学生体会到今天的科学发展是“站在前人的肩膀上”，有利于培养他们的感恩心，让他们学会对他人的尊重；至于对前人研究的“不足”的分析，则可以帮助他们学会辩证、一分为二地看待问题。当然，这堂课的辩证思想和精神也通过对空与实、大与小、宏观与微观等方面的辩证统一性分析加以了呈现和培养。

此外，合作精神（可归属于人文精神）的培养在这堂课也得到了体现。小组活动时，强调的是组内分工、合作，在各组完成研究任务后，还允许小组间走动，相互讨论，形成组间合作。最后在面向全班的汇报环节中，允许其他小组加以补充或者辩驳，补充当然是一种合作，而辩驳也是为了促进学习，也是合作的过程中必不可少的，当然，这个环节，教师的辅助、引导、设疑，也是一种师生合作的方式。

构建优化的、良好的信息沟通体系是企业内部控制实施的有效保证。对内企业应加强各职能部门之间人员的交流，加强信息反馈；进一步扩大外部交流，树立良好的企业外部形象。例如：企业应制定信息获取的相关制度或指导方法，明确企业各职能部门获取信息的种类和渠道，并明确规定各职能部门信息上报的周期；由经验丰富的员工对搜集到的信息进行关键信息的提取，并对信息进行定性和定量相融合的全面分析，对于提取到有价值的内容应及时向企业的管理层提供。

（2）创新精神。

当前对人的创新精神的培养已经被提升到国家竞争力的层面。其实，科学史本身就是一部创新史，科学史教育很大程度上就是为了培养学生的创新意识、思维和品质。所以，笔者提示学生从人物介绍、理论依据或观点、原子结构模型、主要贡献、不足这几个方面来对科学家及其研究加以分析，就是为了帮助学生全面了解这些具有伟大创新精神和能力的科学家是如何取得如此成就的。激励学生可以沿着前人的足迹走下去，走出他们自己的创新之路。

2.教学逻辑：明暗逻辑线并行。

首先是基于教学内容的历史进程线，这是明线。从中国古代的哲学思想到古希腊哲学家德谟克利特的原子学说，此作为教学之“起”，而后从道尔顿直到波尔的原子结构模型，此是教学之“重”，最后量子力学原子结构模型的介绍，此是教学之“延”。历史的进程中，“人”正是主角。

其次是思维发展层面的逻辑线，它遵从的是“人”的思维的逻辑规律。对原子结构认识的发展，是一个思维不断深入、严谨的过程，肯定前人的贡献，分析前人的不足，它是一个否定之否定到再否定的上升过程，这是一条隐藏于明线之下的暗线。

第三是科学问题层面的逻辑线。教师从探究的引入阶段到之后的层层深入，反复抓住科学中的“密度”问题加以探讨，它仿佛一个发动机驱动着活动进程的不断发展。这个逻辑线依然是适应“人”的思维特点的。

第四是视角及相应哲学层面的逻辑线。从课的最初到结束，反复对“至大无外”“至小无内”两句话进行辨析，前后呼应，在哲学思维层面对教学环节进行了串联，也带领学生将探究的视角从宏观走向微观，从微观又走向宏观乃至融合。

3.教学活动：突出形式的灵活性、思维的发散性。

本节课笔者采取了模拟实验和思维实验的教学方式。例如用塑料球、水晶球、橡皮泥等来模拟微观原子，用激光束、实物小球等模拟α粒子散射实验，用磁珠围绕磁铁作圆周运动来模拟和证实卢瑟福原子结构模型的缺陷。此外，还用视频手段来代替实际操作的实验。思维实验则主要依靠思辨的方式、想象的方式、逻辑推理的方式进行。爱因斯坦曾说：“理论的真理在你的心智中，不在你的眼睛里。”这堂课中，对于原子模型的哲学思考，对于各种模型的不足之处的分析，都依赖思维实验。而思维实验则十分有利于提升“人”的思维品质。

总之，让“人”居于课堂的中央，让课堂因人而灵动，让人与课和谐而统一！