构建化学史境脉，提升核心素养

杨金凤

摘要：本文围绕利用化学史创设课堂教学的境脉，为问题学习和合作学习服务，从而促进学生核心素养的发展。

关键词：化学史;核心素养;化学课堂教学

1以化学史为境脉教学模式

2016年9月13日颁布的《中国学生发展核心素养》指出，学生发展核心素养，主要指学生应具备的，能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力[1]。化学学科核心素养是现代社会公民必备的科学素养，是学生终身发展的重要基础;化学课程对科学文化的传承和高素质人才的培养具有不可替代的作用[2]。为全面提高学生的核心素养，课程标准在实施建议部分指出，教师要紧紧围绕化学学科核心素养发展的关键环节，引导学生积极开展建构学习、探究学习和问题解决学习，促进学生化学学习方式的转变。当前，情境教学受到广大教师的重视，然而也出现了创设学习情境远离知识生成的境脉的现象。因此，需要在课堂教学中将情境脉络与知识脉络有机结合。

以化学史为境脉的课堂教学设计一般包含两条线。一条是显性的情境主线，以历史的发展为脉络，创设真实问题情境，从情境中衍生出具体的问题，促使学生查阅文献、设计方案、实验探究等，以问题的解决和任务的完成来实现教学目标的落实，在解决任务的过程中领悟科学研究的重要方法，领会科学探究的严谨性和创造力。另一条是隐形的知识线，将知识内容贯穿于显性的历史脉络中，逐渐形成认识思路和核心观念的结构化，在课堂的最后，需要梳理本节课的知识内容，形成知识关联的结构化。

2以化学史为境脉的教学案例

2.1以化学史为境脉的问题学习

以化学史为境脉的问题学习指选取化学史素材作境脉，需要有意识地对化学史料进行梳理、加工，创设科学、合理、逻辑性较强的问题链，帮助学生不断解决问题、促进认知，培养积极思维的习惯。

如在苏教版《实验化学》《阿司匹林合成》时，我设计化学史情境主线：唐朝柳树皮汁可以止痛和退烧→1800年从柳树皮中提炼出了具有解热镇痛作用的有效成分水杨酸→1853年，德国合成了水杨酸并于1859年实现工业化→霍夫曼父亲宁病也不愿意吃药→1898年阿司匹林成功合成→阿司匹林肠溶片与抗血栓作用。从激发学生的爱国热情，赞赏我国的传统医学的博大精深情境中提出问题链：（1）指明水杨酸分子中官能团名称。（2）水杨酸可能具有哪些物理和化学性质？（3）水杨酸能镇痛，但它有着几乎无法去除的副作用——损伤胃黏膜，甚至导致胃出血。可能是那种官能团产生的影响？（4）如何降低副作用？这类反应应有什么特点？（5）反应的原料和原理是什么？还可能有什么副产物？（6）如何提高产率和加快反应速率？（7）画出反应装置？（8）乙酰水杨酸微溶于冷水，如何获得粗产品？（9）产物纯净吗？（10）副产物聚合物能溶于NaHCO3溶液吗？如何操作？（11）如何除去阿司匹林中的水杨酸？（12）如何检验水杨酸已被除尽？经过这些问题的讨论与解决，建构了知识线：结构决定性质→基团对羟基物理和化学性质的影响→利用可逆反应修饰阿司匹林（酯化反应可以的，激发学生用化学解决实际生产中的问题的热情，与体会化学魅力）→合成阿司匹林的原理和副反应→利用化学反应知识进行反应调控→由反应物和产物的状态及反应的条件设计反应发生装置→利用物理性質选择分离方法→根据物质的分离提纯知识选择合适的提纯方法→物质的检验应用→随着研究的深入阿司匹林还有抗抗血栓作用。赞赏化学对人类健康的重要贡献。同时可以形成药物研究的一般方法或思路：天然药物→分离提纯有效的化学成分→化学合成→试验药效→改进药物（修饰药物）→再检验药效等等一系列复杂的研发过程。

2.2以化学史为境脉的合作学习

以化学史为境脉的合作学习是指以化学概念或理论的发展过程为脉络，通过生生或师生的讨论、交流、观点争论，相互补充和修改，共享集体思维成果，完成对所学知识的意义建构过程。

如苏教版化学2《元素周期表》，我采用合作学习的方式，在课前利用学案布置任务，要求学生自己查阅资料，小组交流讨论，最后总结汇报成果。我在学案上提出了如下问题，请学生查阅资料或分析总结：（1）1789年，拉瓦锡在何种条件下提出元素概念，为什么得到认可？（2）1826年“三元素组”的具体内容和1866年，“八音律”观点的内容是什么？（3）1869年，门捷列夫第一张化学元素周期表？两点成功之处是什么？缺陷是什么？当时得到了认可了吗？（4）布瓦博德朗等人对元素周期表的贡献？（5）1913年，英国物理学家莫斯莱应用X射线测定原子核所带的正电荷数目，人类对元素周期律的实质有了真正的认识。（6）1913年和1925年洪特规则和泡利不相容原理：完全发现了元素周期律的本质。（7）通过前4个问题，请你谈一下门捷列夫为什么会成功？（8）门捷列夫周期律和周期表存在的不足的地方？（9）现在教材中的周期表结构。（10）请你预测一下硒的性质。在课堂上，以小组汇报的形式，总结元素周期表的发展史。学生汇报如下：拉瓦锡在总结出三十三种元素和常见化合物基础上提出元素，是分类观的体系;“三元素组”和“八音律”在前人的研究基础上分类和归纳找规律;门捷列夫是在前人分类和归纳找规律上，科学思想和大胆预测，没有机械地完全照搬当时测定的原子量数值来排序，预测了类硅和类铝元素。布瓦博德朗实验验证门捷列夫的预言的正确性，元素发现进入了飞速发展的时代。但直到英国物理学家通过实验发现了实验发现了本质。学生通过合作学习，体会通过化学实验获得宏观性质（收集资料），分类总结归纳，提出猜想，实验验证猜想，修正猜想的科学研究的一般过程。门捷列夫的遗憾的在于受道尔顿的原子是不可再分的影响，才会认为随着原子量的递增而呈现周期性的变化这一元素性质的观点;但是，随着科学家对原子结构的深入探索，人类逐步认识到元素周期律是按原子序数排列而成。

3以化学史为境脉的教学策略

将化学史融入课堂有多种方式，在具体应用中，我们要注意分析学生已有化学知识基础和学生接受程度及预期，以及我们所受内容知识和化学学科的核心观念知识。教学突出对科学方法的重视和学生理性思维能力的养成;突出以学生为主体的思想，在展现科学知识形成过程中，促进学生积极思考，参与知识的建构和问题解决，形成动态的、变化的知识观，理解科学与哲学，提升问题解决能力。

参考文献：

[1]教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见

[2]中华人民共和国教育部 普通高中化学课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018

[3]李凤艳.化学史教育的理论和实践研究 重庆 西南师范大学，2005