访古论今 趣学化学

吕咏玉

【摘   要】基于提升学生化学科学素养的高中化学课堂教学，旨在提高学生探究学习能力，使学生感悟到化学在促进人类文明可持续发展中的作用，培养学生的学科素养。

【关键词】化学史;高中化学;教学情境

法国著名物理学家朗之万说：“在科学教育中，加入历史的观点是有百利而无一弊的。”化学史是化学学科孕育、形成、发展及其演变规律的历史，我们可以从中汲取养分，去“滋养”高中化学的教学。在课堂教学设计中，以社会生活生产实际为教学情境背景，巧妙穿插利用化学史教学，不仅有利于提高学生学习化学的兴趣和积极性，更能拓宽学生视野，提高学生的人文和科学素养。

下面，笔者以“金属矿物的开发利用”为例，对此加以阐述。

一、教学概述

“金属矿物的开发利用”是人教版化学必修II第四章第一节的教学内容，涉及金属冶炼的概念、方法和原理、金属矿物合理开发利用的途径等知识点。鉴于必修I中学生已经认识了金属材料的使用，因此本課的教学可以此为基础，结合人类金属冶炼的历史，推动学生探知金属冶炼的方法和原理。

二、教学目标

通过对金属冶炼的学习，使学生掌握金属冶炼的原理和一般方法，提高归纳、总结、比较的能力;通过探讨金属矿物合理开发利用的途径，帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，帮助其树立节约资源、爱护环境、变废为宝的意识。

三、教学实录

1.新课导入

师：自然界金属元素存在形式？生：化合物。

【投影】自然界金属元素存在。

图片展示：金矿、铂矿、黄铜矿、赤铁矿和铝土矿。

师：金属矿物究竟是什么？金属的冶炼是怎样的过程？ 生：金属元素从化合态转变成游离态。

【投影】金属的冶炼定义

设计意图：在金属材料的使用这一情境下，由学生已知的自然界金属元素存在的形式和金属材料的认识出发，通过对比自然界存在和实际使用的差异，让学生产生认知冲突，在认识金属冶炼基本概念的基础上，激发学生进一步学习的兴趣。

2.历史资料共赏，发现金属冶炼历史的秘密

【投影】简介展示历史：黄金、青铜、铁器和铝器时代。

师：金属活动性与发现、使用的关系？生：越不活泼，使用越早。

设计意图：展示人类文明史中金属冶炼历史的几个侧影，使学生认识化学史上金属的冶炼有先后顺序，明确这种顺序是人类科学技术发展水平导致的结果，与金属的活动性有必然的关系，为金属冶炼方法的学习铺垫。

3.史实入手，认识金属冶炼的一般方法

【投影】展示刘禹锡的《浪淘沙》

师：“沙中浪底来”说的是哪种金属的获得方法？生：沙里淘金。

【投影】物理提取法：略

【投影】史实：烧丹炼汞

师：怎样获得汞？ 生：加热。

【投影】一、金属的冶炼方法

1.热分解法：略

【投影】古代炼铜史实。

生：书写湿法炼铜原理。

师：从氧化还原角度分析金属矿物。生：还原剂。

【投影】2.热还原法：略

设计意图：本环节的教学实延伸上一环节“人类金属冶炼的历史”而来，从黄金时代、青铜时代、铁器时代分别截取几个冶炼的小片段，让学生从历史中认识金属冶炼的常用方法，趣味性强，能够提高学生的学习兴趣。

4.演示实验，抽丝剥茧认识铝热反应

师：为什么生成的铁是红热的？生：反应放热。

【投影】铝热反应应用：略

设计意图：本节课的教学难点在于对铝热反应过程的理解。通过实验，认识铝热反应的特点;通过分析，去推知反应放热。两步设计帮助学生从实质认识铝热反应。

5.近代历史，认识铝的冶炼

【投影】电解制铝法历史

【投影】3.电解法：

设计意图：由历史认识铝的冶炼，结合讲解让学生认识电解法并发现三种典型金属冶炼中的要点。

6.对比反应，理解冶炼的原理

设计意图：由学生总结归纳典型金属的冶炼方法，再从氧化还原反应角度去对比分析归纳。既能有效完成重点小结，又利于构架知识框架、内化新知。

7.学生探讨合理开发利用金属矿物的途径

师：金属矿物不是取之不尽用，怎样开发利用才合理的？

学生回答：①提高金属矿物的利用率，减少金属矿物的开发;②开发新的材料代替金属材料;③废弃金属设法再加工再利用。

设计意图：使学生从根本上认识化学和自然的紧密联系，感悟化学学科研究发展的意义。

四、总结与反思

化学家傅鹰说：“一门科学的历史是那门科学中最宝贵的一部分，因为科学只能给我们知识，而历史却能给我们智慧。”化学史不仅记载了化学学科形成和发展的过程，更记录了化学发展历程中的重要事件，向人们展示了化学家们研究化学规律的经历，以及体现出的严谨、科学的治学精神。所以，化学史在教学中的嵌入，不仅能起抛砖引玉的作用，而且能有效提高课堂教学效率。当然，针对不同教学内容特点，如何运用有效运用化学史辅助教学需要因地制宜、因材施教的设计。所以，将化学史融入课堂教学是提高高中化学教学的有效途径。