構(gòu)建化學(xué)史境脈，提升核心素養(yǎng)

楊金鳳

摘要：本文圍繞利用化學(xué)史創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)的境脈，為問(wèn)題學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)服務(wù)，從而促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：化學(xué)史;核心素養(yǎng);化學(xué)課堂教學(xué)

1以化學(xué)史為境脈教學(xué)模式

2016年9月13日頒布的《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》指出，學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)，主要指學(xué)生應(yīng)具備的，能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力[1]?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是現(xiàn)代社會(huì)公民必備的科學(xué)素養(yǎng)，是學(xué)生終身發(fā)展的重要基礎(chǔ);化學(xué)課程對(duì)科學(xué)文化的傳承和高素質(zhì)人才的培養(yǎng)具有不可替代的作用[2]。為全面提高學(xué)生的核心素養(yǎng)，課程標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)施建議部分指出，教師要緊緊圍繞化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生積極開展建構(gòu)學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和問(wèn)題解決學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。當(dāng)前，情境教學(xué)受到廣大教師的重視，然而也出現(xiàn)了創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境遠(yuǎn)離知識(shí)生成的境脈的現(xiàn)象。因此，需要在課堂教學(xué)中將情境脈絡(luò)與知識(shí)脈絡(luò)有機(jī)結(jié)合。

以化學(xué)史為境脈的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)一般包含兩條線。一條是顯性的情境主線，以歷史的發(fā)展為脈絡(luò)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)問(wèn)題情境，從情境中衍生出具體的問(wèn)題，促使學(xué)生查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)探究等，以問(wèn)題的解決和任務(wù)的完成來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的落實(shí)，在解決任務(wù)的過(guò)程中領(lǐng)悟科學(xué)研究的重要方法，領(lǐng)會(huì)科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性和創(chuàng)造力。另一條是隱形的知識(shí)線，將知識(shí)內(nèi)容貫穿于顯性的歷史脈絡(luò)中，逐漸形成認(rèn)識(shí)思路和核心觀念的結(jié)構(gòu)化，在課堂的最后，需要梳理本節(jié)課的知識(shí)內(nèi)容，形成知識(shí)關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)化。

2以化學(xué)史為境脈的教學(xué)案例

2.1以化學(xué)史為境脈的問(wèn)題學(xué)習(xí)

以化學(xué)史為境脈的問(wèn)題學(xué)習(xí)指選取化學(xué)史素材作境脈，需要有意識(shí)地對(duì)化學(xué)史料進(jìn)行梳理、加工，創(chuàng)設(shè)科學(xué)、合理、邏輯性較強(qiáng)的問(wèn)題鏈，幫助學(xué)生不斷解決問(wèn)題、促進(jìn)認(rèn)知，培養(yǎng)積極思維的習(xí)慣。

如在蘇教版《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》《阿司匹林合成》時(shí)，我設(shè)計(jì)化學(xué)史情境主線：唐朝柳樹皮汁可以止痛和退燒→1800年從柳樹皮中提煉出了具有解熱鎮(zhèn)痛作用的有效成分水楊酸→1853年，德國(guó)合成了水楊酸并于1859年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化→霍夫曼父親寧病也不愿意吃藥→1898年阿司匹林成功合成→阿司匹林腸溶片與抗血栓作用。從激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)熱情，贊賞我國(guó)的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的博大精深情境中提出問(wèn)題鏈：（1）指明水楊酸分子中官能團(tuán)名稱。（2）水楊酸可能具有哪些物理和化學(xué)性質(zhì)？（3）水楊酸能鎮(zhèn)痛，但它有著幾乎無(wú)法去除的副作用——損傷胃黏膜，甚至導(dǎo)致胃出血?？赡苁悄欠N官能團(tuán)產(chǎn)生的影響？（4）如何降低副作用？這類反應(yīng)應(yīng)有什么特點(diǎn)？（5）反應(yīng)的原料和原理是什么？還可能有什么副產(chǎn)物？（6）如何提高產(chǎn)率和加快反應(yīng)速率？（7）畫出反應(yīng)裝置？（8）乙酰水楊酸微溶于冷水，如何獲得粗產(chǎn)品？（9）產(chǎn)物純凈嗎？（10）副產(chǎn)物聚合物能溶于NaHCO3溶液?jiǎn)幔咳绾尾僮?？?1）如何除去阿司匹林中的水楊酸？（12）如何檢驗(yàn)水楊酸已被除盡？經(jīng)過(guò)這些問(wèn)題的討論與解決，建構(gòu)了知識(shí)線：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)→基團(tuán)對(duì)羥基物理和化學(xué)性質(zhì)的影響→利用可逆反應(yīng)修飾阿司匹林（酯化反應(yīng)可以的，激發(fā)學(xué)生用化學(xué)解決實(shí)際生產(chǎn)中的問(wèn)題的熱情，與體會(huì)化學(xué)魅力）→合成阿司匹林的原理和副反應(yīng)→利用化學(xué)反應(yīng)知識(shí)進(jìn)行反應(yīng)調(diào)控→由反應(yīng)物和產(chǎn)物的狀態(tài)及反應(yīng)的條件設(shè)計(jì)反應(yīng)發(fā)生裝置→利用物理性質(zhì)選擇分離方法→根據(jù)物質(zhì)的分離提純知識(shí)選擇合適的提純方法→物質(zhì)的檢驗(yàn)應(yīng)用→隨著研究的深入阿司匹林還有抗抗血栓作用。贊賞化學(xué)對(duì)人類健康的重要貢獻(xiàn)。同時(shí)可以形成藥物研究的一般方法或思路：天然藥物→分離提純有效的化學(xué)成分→化學(xué)合成→試驗(yàn)藥效→改進(jìn)藥物（修飾藥物）→再檢驗(yàn)藥效等等一系列復(fù)雜的研發(fā)過(guò)程。

2.2以化學(xué)史為境脈的合作學(xué)習(xí)

以化學(xué)史為境脈的合作學(xué)習(xí)是指以化學(xué)概念或理論的發(fā)展過(guò)程為脈絡(luò)，通過(guò)生生或師生的討論、交流、觀點(diǎn)爭(zhēng)論，相互補(bǔ)充和修改，共享集體思維成果，完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)過(guò)程。

如蘇教版化學(xué)2《元素周期表》，我采用合作學(xué)習(xí)的方式，在課前利用學(xué)案布置任務(wù)，要求學(xué)生自己查閱資料，小組交流討論，最后總結(jié)匯報(bào)成果。我在學(xué)案上提出了如下問(wèn)題，請(qǐng)學(xué)生查閱資料或分析總結(jié)：（1）1789年，拉瓦錫在何種條件下提出元素概念，為什么得到認(rèn)可？（2）1826年“三元素組”的具體內(nèi)容和1866年，“八音律”觀點(diǎn)的內(nèi)容是什么？（3）1869年，門捷列夫第一張化學(xué)元素周期表？?jī)牲c(diǎn)成功之處是什么？缺陷是什么？當(dāng)時(shí)得到了認(rèn)可了嗎？（4）布瓦博德朗等人對(duì)元素周期表的貢獻(xiàn)？（5）1913年，英國(guó)物理學(xué)家莫斯萊應(yīng)用X射線測(cè)定原子核所帶的正電荷數(shù)目，人類對(duì)元素周期律的實(shí)質(zhì)有了真正的認(rèn)識(shí)。（6）1913年和1925年洪特規(guī)則和泡利不相容原理：完全發(fā)現(xiàn)了元素周期律的本質(zhì)。（7）通過(guò)前4個(gè)問(wèn)題，請(qǐng)你談一下門捷列夫?yàn)槭裁磿?huì)成功？（8）門捷列夫周期律和周期表存在的不足的地方？（9）現(xiàn)在教材中的周期表結(jié)構(gòu)。（10）請(qǐng)你預(yù)測(cè)一下硒的性質(zhì)。在課堂上，以小組匯報(bào)的形式，總結(jié)元素周期表的發(fā)展史。學(xué)生匯報(bào)如下：拉瓦錫在總結(jié)出三十三種元素和常見化合物基礎(chǔ)上提出元素，是分類觀的體系;“三元素組”和“八音律”在前人的研究基礎(chǔ)上分類和歸納找規(guī)律;門捷列夫是在前人分類和歸納找規(guī)律上，科學(xué)思想和大膽預(yù)測(cè)，沒(méi)有機(jī)械地完全照搬當(dāng)時(shí)測(cè)定的原子量數(shù)值來(lái)排序，預(yù)測(cè)了類硅和類鋁元素。布瓦博德朗實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證門捷列夫的預(yù)言的正確性，元素發(fā)現(xiàn)進(jìn)入了飛速發(fā)展的時(shí)代。但直到英國(guó)物理學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了本質(zhì)。學(xué)生通過(guò)合作學(xué)習(xí)，體會(huì)通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)獲得宏觀性質(zhì)（收集資料），分類總結(jié)歸納，提出猜想，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想，修正猜想的科學(xué)研究的一般過(guò)程。門捷列夫的遺憾的在于受道爾頓的原子是不可再分的影響，才會(huì)認(rèn)為隨著原子量的遞增而呈現(xiàn)周期性的變化這一元素性質(zhì)的觀點(diǎn);但是，隨著科學(xué)家對(duì)原子結(jié)構(gòu)的深入探索，人類逐步認(rèn)識(shí)到元素周期律是按原子序數(shù)排列而成。

3以化學(xué)史為境脈的教學(xué)策略

將化學(xué)史融入課堂有多種方式，在具體應(yīng)用中，我們要注意分析學(xué)生已有化學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)和學(xué)生接受程度及預(yù)期，以及我們所受內(nèi)容知識(shí)和化學(xué)學(xué)科的核心觀念知識(shí)。教學(xué)突出對(duì)科學(xué)方法的重視和學(xué)生理性思維能力的養(yǎng)成;突出以學(xué)生為主體的思想，在展現(xiàn)科學(xué)知識(shí)形成過(guò)程中，促進(jìn)學(xué)生積極思考，參與知識(shí)的建構(gòu)和問(wèn)題解決，形成動(dòng)態(tài)的、變化的知識(shí)觀，理解科學(xué)與哲學(xué)，提升問(wèn)題解決能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見

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[3]李鳳艷.化學(xué)史教育的理論和實(shí)踐研究 重慶 西南師范大學(xué)，2005