站在巨人的肩膀上学化学——利用化学史实突破化学教学中的难点

金荣妹

(江苏省苏州市吴江实验初级中学 215200)

在初中化学中，“科学探究”“构成物质的基本微粒”“质量守恒定律”，这三大知识点既是全书的重点，又是全书的难点，而初中学生在学习这三大难点的过程中容易出现分化，因此找出分化的原因是由于学生对知识点理解不透，那么如何才能将这些难点进行突破，大面积地提高教学质量，是每位化学教师认真研究的重要课题.如何对三大难点进行突破呢？结合笔者的教学实践我谈谈自己粗浅的认识，以期共同探讨.

一、罗伯特、波义耳教会如何进行科学探究

科学探究法是学习化学常用的方法.科学探究帮助人们揭开了自然界的神奇奥秘.科学探究也是我们获取各种知识的一条重要的途径.为了帮助学生更好地理解这一重要的学习方法，笔者就把化学史实拿来当小故事讲解给学生听，从而巧妙地化解了这一难点.

英国化学家罗伯特、波义耳最爱各种漂亮的花朵，一次偶然的机会他拿着一束美丽的紫罗兰路过实验室，而这时他的助手们正在辛苦地拿着盛满盐酸的大罐吃力地往外倾倒时，波义耳赶忙随手把紫罗兰放在实验桌上，然后去帮忙.结果不小心紫罗兰上被溅上了稀盐酸，片刻后神奇的现象出现了，紫罗兰花瓣的颜色由紫色变成了红色.这一现象使波义耳振奋不已.他思考：其他酸能不能让紫罗兰花瓣变红呢？这就是科学探究法的第一步：看到现象提出问题.猜想有两种：A.其他酸不会使紫罗兰变红，B.其他酸会使紫罗兰变红.这是科学探究的第二步：猜想与假设.哪一种猜想正确？要证明猜想就要进入第三个环节，设计实验并完成实验.于是波义耳将醋酸(食醋的主要成分)、硫酸、硝酸分别倒入烧杯中，然后把紫罗兰花瓣放在盛酸的烧杯中.结果紫罗兰花瓣都变红了.科学探究的第四步，观察现象，收集证据从而得出结论：酸能使紫罗兰花瓣变红.而此时波义耳还想到：提取紫罗兰花瓣的汁液可以帮助我们检验某些溶液是否显酸性.这是科学探究的第五步：拓展与迁移.

此故事简短、有趣，让学生初步了解科学探究一般过程：提出问题-猜想与假设-设计实验-实验探究-观察现象-收集证据-得出结论-拓展迁移.在此基础上带领学生按照科学探究的一般过程对镁的性质进行探究.这样的科学史实融入化学教学中，把原本抽象的理论演绎的生动而易懂，又充满故事趣味.既能牢牢地吸引学生的注意力，调动学生的学习热情，又能将清晰易懂地讲解科学探究的一般过程这一教学中的难点，学生掌握起来非常轻松.

二、卢瑟福把人们带进了微观世界，让人们认识了原子结构

构成物质的微观粒子、分子原子的结构是沪教版初三化学的又一难点，同时也是本书的重点.这部分内容之所以成为难点，是因为原子是微观世界的微粒，看不见，感受不到，非常抽象，教师不好讲解，学生不好理解.突破这一难点，为了让学生更好地理解原子的结构.笔者在上课时把伟大的科学家卢瑟福引入了课堂，并且和他一起研究a粒子的散射实验.

首先让我们一起穿越到1911年，当年卢瑟福这位伟大的科学家完成了用a粒子轰击金箔的实验，这些粒子在金箔中“如入无人之境”，可以大摇大摆地通过.这一现象说明，固体中原子间并不是密不可分的，排列并不紧密，内部也有许多空隙，所以a粒子可以穿过金箔不改变方向.实验还发现：也有少数a粒子穿过金箔时，好像被什么东西挤了一下，因而行动轨迹发生了一定角度的偏转.卢瑟福分析：a粒子带正电，而能使带正电的a粒子偏转说明原子内部带正电，对a粒子产生了斥力从而使其改变方向.还有个别的粒子，好像正面撞在了坚硬的东西上，完全反弹了回来.这一现象又表明：原子内部的带正电这一核占据的空间很小即原子内部的核体积很小，所以绝大部分不受影响能继续前行，而撞到的几率很小.极少部分碰个正着却被弹了回来，说明这一带正电的体积极小的核质量却很大.

原子的这一微观结构因微小而非常抽象，利用扫描隧道显微镜的视频也仅能让学生“看到”原子，而原子的内部结构更小，如果仅仅机械地灌输，学生不但不能理解，而且容易遗忘.而通过卢瑟福的a粒子轰击金箔这一重要的化学史实的分析，既可以把抽象的微观形象化，还可以培养学生透过现象分析本质，锻炼学生分析问题解决问题的能力，也顺利地将这一微观结构这一教学难点为学生讲透讲懂.

三、波义耳和拉瓦锡的实验PK赛，让人们懂得了质量守恒定律的真谛

质量守恒定律是学生学好化学方程式和利用化学方程式进行计算的基础.只有基础扎实，后面的学习才能得心应手.质量守恒定律的学习离不开实验探究.而化学界的科学家们就是在实验的基础上得出结论的.因此带着学生站在巨人的肩膀上了解化学，探秘化学.在学习质量书恒定律这一知识点时，笔者是这样利用史实展开实验探究的.

早在300多年前，波义耳和拉瓦锡两位科学家就在不断的实验中探寻，他们的实验分别是怎样完成的，最后得出怎样的结论？通过播放短片：波义耳在一敞口容器中加热金属时得到了金属灰，然后称量金属灰的质量发现比原金属的质量增加了.而拉瓦锡在一密闭容器中研究氧化汞的分解与合成实验中各物质之间量的变化，用45份重的氧化汞加热分解，得到的汞重恰好是41.5份，氧气重3.5份.拉瓦锡认为，在化学反应中，不仅物质的总质量在反应前后保持不变，而且物质中所含的元素的质量也保持不变.让同学们观察、对照、思考.然后让他们提出猜想，哪一位科学家的结论是正确的？让同学自由站队，然后分组实验.有了波义耳和拉瓦锡的实验铺垫，学生在实验过程中有了明确的方向.有了敞口与密闭的对比，就有了成功与失败的思考.

利用波义耳和拉瓦锡这两位优秀化学家的pk赛史实，既使得课堂气氛很快活跃起来，在验证质量守恒定律设计实验时，容器密封的重要性，反应物中有气体参与或生成气体和沉淀对验证实验成败的影响，学生们意见各不相同，教师并不急着给出答案，这一伟大的pk赛对学生的思想都产生了猛烈的冲击，学生跃跃欲试.而教师随后组织让学生亲身实验，通过现象让学生对比、分析从而得出结果.学生对探究实验设计严谨的重要性有了切身体会.这一史实不仅仅为了调动学生积极性，更是为了培养学生严谨的实验品质.而难点又在实验和史实中轻松突破.