高中化學(xué)科學(xué)探究教學(xué)中不可忽視的“風(fēng)景”

顧黎穎●

江蘇省昆山中學(xué)(215335)

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高中化學(xué)科學(xué)探究教學(xué)中不可忽視的“風(fēng)景”

顧黎穎●

江蘇省昆山中學(xué)(215335)

化學(xué)史可以展示化學(xué)發(fā)展的歷程以及化學(xué)家們進(jìn)行科學(xué)探究的過程，通過學(xué)習(xí)化學(xué)史和探究化學(xué)史，讓學(xué)生的探究能力的培養(yǎng)、學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣得到提高.通過探究化學(xué)更有利于老師指導(dǎo)科學(xué)探究活動(dòng).本文通過一些典型的化學(xué)史講述了化學(xué)史教學(xué)如何激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的熱情、培養(yǎng)科學(xué)探究的精神、感悟科學(xué)探究的歷程.

化學(xué)史；科學(xué)探究；意義

學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中可以模仿科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)，當(dāng)然在進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)要遵循一定的科學(xué)思維程序和科學(xué)思維方式，在探究活動(dòng)中教師可以進(jìn)行適當(dāng)指導(dǎo).學(xué)生在科學(xué)探究活動(dòng)中可以學(xué)習(xí)一些科學(xué)探究方法，通過這樣的活動(dòng)，可以增進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的理解，提高學(xué)生體驗(yàn)探究的感受.

隨著新課改的不斷深入，課堂教學(xué)中越來越多地應(yīng)用探究性教學(xué)方式.在化學(xué)學(xué)習(xí)中，有必要讓學(xué)生了解化學(xué)學(xué)科發(fā)展的歷史.在這些化學(xué)史中，既包含有科學(xué)家的學(xué)習(xí)智慧，也包含了科學(xué)家科學(xué)態(tài)度，還包含了科學(xué)家求知的執(zhí)著精神.在化學(xué)課堂教學(xué)中恰當(dāng)運(yùn)用化學(xué)史，不僅能讓學(xué)生掌握基本的化學(xué)知識(shí)，還能讓學(xué)生理解科學(xué)家發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的思路，進(jìn)而受到科學(xué)探究方法的訓(xùn)練；在化學(xué)課程中融入化學(xué)史內(nèi)容，不但能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，而且還能讓學(xué)生更好地理解科學(xué)探究，讓學(xué)生擁有探究的意識(shí)，從而提高探究能力.

因此，在課堂教學(xué)中，要注意對(duì)化學(xué)史的利用，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高課堂效率.那么，如果利用化學(xué)史呢？如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高課堂效率呢？

一、利用化學(xué)史激發(fā)科學(xué)探究熱情

在平時(shí)的學(xué)習(xí)中，只有讓學(xué)生對(duì)這門學(xué)科具有較強(qiáng)的興趣，才能讓學(xué)生煥發(fā)出對(duì)這門學(xué)科的求知欲和探索熱情.在化學(xué)探究歷史上，有很多這樣的科學(xué)探究事例，他們?yōu)榭茖W(xué)探究不辭辛勞，甚至付出畢生精力；有的探究事例是非常生動(dòng)的，可以把學(xué)生的好奇和熱情激發(fā)出來.如果把這類化學(xué)史引入課堂，可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)從有趣上升為情趣，由學(xué)變?yōu)闃穼W(xué).

比如，每次高一新生的第一趟化學(xué)課，筆者為了讓學(xué)生喜歡化學(xué)，把學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng)起來，在課堂教學(xué)中有意識(shí)介紹一些化學(xué)史，這些化學(xué)史有的與生活相聯(lián)系，有的與社會(huì)相聯(lián)系，學(xué)生非常感興趣. 如引入人造絲：最早提出設(shè)想把絲進(jìn)行人造的是1664年英國(guó)科學(xué)家虎克，這一設(shè)想被提出來后，就有很多科學(xué)家為這一設(shè)想付出努力.在1740年，有人能夠從蜘蛛里面拉出細(xì)絲，這個(gè)絲

二、利用化學(xué)史培養(yǎng)科學(xué)探究精神

在化學(xué)課堂教學(xué)中進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，讓學(xué)生主動(dòng)獲取化學(xué)知識(shí)；可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科能力，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問題.這樣的課堂實(shí)踐活動(dòng)涉及到提出問題、猜想、假設(shè)、制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、解釋論證，最后進(jìn)行反思與評(píng)價(jià)等活動(dòng)過程.這樣的課堂探究活動(dòng)在化學(xué)的發(fā)展史上有過類似的這樣一種探究化學(xué)原理或結(jié)論形成的過程.在化學(xué)史的探究過程中也存在很多激勵(lì)人心的典型事例，把這些事例給學(xué)生介紹，可以對(duì)學(xué)生情感與價(jià)值觀的形成進(jìn)行教育，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)探究的精神.

例如鹵族元素氟的發(fā)現(xiàn)就是一部最壯觀的化學(xué)史詩(shī).化學(xué)家愛爾蘭科學(xué)家諾克思兄弟為發(fā)現(xiàn)他們而中毒生??；化學(xué)家比利時(shí)魯耶特和法國(guó)科學(xué)家尼克雷為發(fā)現(xiàn)他們獻(xiàn)出了寶貴的生命.盡管科學(xué)探究如此兇險(xiǎn)，但還有不少科學(xué)堅(jiān)持不懈；雖然多次失敗，但他們從沒有放棄過，經(jīng)過一個(gè)多世紀(jì)的奮斗終于制取收集到了極活潑的氟氣，實(shí)現(xiàn)了理想！

再比如，對(duì)苯分子的結(jié)構(gòu)探究，這個(gè)探究過程實(shí)質(zhì)就是從經(jīng)典結(jié)構(gòu)理論不斷發(fā)展，并達(dá)到頂峰且繼續(xù)延伸過程.這個(gè)過程就是：法拉弟在1825年從壓縮儲(chǔ)運(yùn)煤氣的油桶中提取苯；而后是法國(guó)化學(xué)家日拉爾測(cè)出了苯的分子組成為C6H6，他應(yīng)用的方法是有機(jī)元素分析法；然后在1857年，凱庫(kù)勒提出有機(jī)化合物中碳的四價(jià)理論以及碳原子之間可以連接成長(zhǎng)鏈的學(xué)說；到1865年凱庫(kù)勒提出了著名的苯環(huán)結(jié)構(gòu)；再到1935年，詹斯證實(shí)苯環(huán)是平面正六邊形結(jié)構(gòu)，他利用了X射線來進(jìn)行測(cè)試.這一系列的探究過程就形成了化學(xué)的探究史，科學(xué)家經(jīng)過了艱苦卓絕的努力，從而促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展.

在化學(xué)課堂教學(xué)中，通過對(duì)學(xué)生介紹這些這些化學(xué)史，讓學(xué)生明白和體會(huì)科學(xué)每一次發(fā)展都是經(jīng)過無數(shù)科學(xué)家為此努力的結(jié)果，很好地詮釋了科學(xué)家為追求真理而科學(xué)探究的奮發(fā)拼搏刻苦的精神.

三、利用化學(xué)史感悟科學(xué)探究歷程

每一次化學(xué)上的科學(xué)發(fā)現(xiàn)都不是一帆風(fēng)順的，都是一翻不斷挫折的過程.科學(xué)家在探索過程中所采用的方法以及探尋的過程，都可以成為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)探究的范例.如果能在課堂教學(xué)中，通過精心的課堂設(shè)計(jì)，把這些科學(xué)家的探索過程引入課堂，讓學(xué)生在課堂上重新經(jīng)歷，從而讓學(xué)生體會(huì)這種探究的過程，理解化學(xué)探究的科學(xué)性和實(shí)效性.

比如，“人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)”這一節(jié)化學(xué)史，主要是以問題組成線索，探索如何利用化學(xué)史進(jìn)行探究教學(xué).在這節(jié)課的教學(xué)中，筆者把探究能力目標(biāo)和中學(xué)生的認(rèn)知特征相結(jié)合，對(duì)湯姆遜和盧瑟福的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成不同的問題組.

對(duì)湯姆遜的陰極射線實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)出如下的問題組：(1)帶負(fù)電的射線是從哪里來的?(2)各種電極材料和各種氣體所得到的射線為什么都是一樣的? (3)從他們所帶的電荷與各自的質(zhì)量比能說明什么問題?

對(duì)盧瑟福的α粒子轟擊金箔實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)出如下的問題組：(1)大多數(shù)α粒子在運(yùn)動(dòng)時(shí)為什么都不改變?cè)械倪\(yùn)動(dòng)方向?(2)α粒子在運(yùn)動(dòng)時(shí)為什么又有一小部分改變了原有的運(yùn)動(dòng)方向呢?(3)極少數(shù)的α粒子在運(yùn)動(dòng)時(shí)為什么又會(huì)被反彈回來?(4)當(dāng)α粒子被彈了回來而核為什么卻沒有被彈出?

課堂上引導(dǎo)學(xué)生對(duì)上述兩組實(shí)驗(yàn)問題進(jìn)行性探究和討論，讓學(xué)生對(duì)化學(xué)科學(xué)本質(zhì)有更深刻理解.即：(1)不管是湯姆遜模型還是盧瑟福模型，這些模型的建立和發(fā)展都是在“否定之否定”，然后逐漸接近科學(xué)真理.玻爾模型和量子力學(xué)模型的建立和發(fā)展也是這樣.(2)這些模型的建構(gòu)和發(fā)展，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到對(duì)化學(xué)科學(xué)的研究方法很多，如比較法、分類法、歸納法、演繹法等.除了這些方法以為，利用實(shí)驗(yàn)、假說和模型這些非邏輯的方法對(duì)化學(xué)的科學(xué)探究也是非常重要的.(3)引領(lǐng)學(xué)生對(duì)兩種模型的形成過程的進(jìn)行探索，明白科學(xué)探究的一般過程和方法：觀察現(xiàn)象——產(chǎn)生問題——提出假說——搜集資料——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——驗(yàn)證假說——得出結(jié)論——遷移應(yīng)用.(4)從陰極射線實(shí)驗(yàn)到α粒子轟擊金箔實(shí)驗(yàn)再到玻爾對(duì)氫原子光譜的分析研究以及復(fù)雜原子光譜實(shí)驗(yàn)探究，可以看出人類越來越深入認(rèn)識(shí)原子結(jié)構(gòu)，也說明了科學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了社會(huì)的進(jìn)步以及技術(shù)手段的提高和更新.

總之，在平時(shí)的備課和上課中，教師要善于對(duì)化學(xué)史料進(jìn)行梳理和再加工，把化學(xué)科學(xué)探究的一般方法呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)的探究方法和探究精神.當(dāng)然，在化學(xué)課堂教學(xué)中，教師要善于利用化學(xué)史，讓學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，進(jìn)而解決問題.學(xué)生能利用化學(xué)史這個(gè)平臺(tái)，從科學(xué)家探究的視角來進(jìn)行課堂探究，從而充滿探究的熱情，提高課堂效率，在化學(xué)科學(xué)探究史中，蘊(yùn)藏著化學(xué)探究教學(xué)的素材，這些素材是值得我們?nèi)ド钔诘膶毑兀M(jìn)而精心設(shè)計(jì)有效利用.

[1]李艷梅,鄭長(zhǎng)龍,李德才.義務(wù)教育化學(xué)教科書中化學(xué)史教育內(nèi)容的選擇與呈現(xiàn).化學(xué)教育.2007/05

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[3]鮑時(shí)安,張家登.化學(xué)史教育與教學(xué).化學(xué)教育.2000/01

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