初中化學(xué)結(jié)合化學(xué)史創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)的實(shí)踐研究

江蘇省蘇州市吳江區(qū)盛澤第二中學(xué) 張 鈺

在新課程改革背景下，教育部提出義務(wù)教育階段的化學(xué)課程以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，幫助學(xué)生了解科學(xué)探究的基本過程和方法，發(fā)展科學(xué)探究能力，獲得進(jìn)一步學(xué)習(xí)和發(fā)展所需要的化學(xué)基礎(chǔ)知識等，這些課程目標(biāo)都與化學(xué)史教育的核心相吻合。以史為鑒，化學(xué)史教育正是通過對化學(xué)發(fā)展的歷史追溯，闡明化學(xué)發(fā)展中的一般規(guī)律，學(xué)科發(fā)展的邏輯性、曲折性和前進(jìn)性，培養(yǎng)人的綜合素養(yǎng)。

現(xiàn)階段初中化學(xué)涉及的化學(xué)史教學(xué)中，教師由于課程任務(wù)緊，只是將其照本宣讀、一句帶過或作為學(xué)生的課外閱讀材料，甚至完全忽略了它的存在價值。教師對于新課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是非常認(rèn)同的。但是在有限的時間內(nèi)如何完成既定的教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，成為需要解決的問題。

情境教學(xué)是指在教學(xué)過程中，教師有目的地引入或創(chuàng)設(shè)具有一定情緒色彩的、以形象為主體的生動具體的場景，以引起學(xué)生一定的態(tài)度體驗(yàn)，從而幫助學(xué)生理解教材，并使學(xué)生的心理機(jī)能得到發(fā)展的教學(xué)方法。情境教學(xué)符合新課程的要求，可以為化學(xué)史提供展示的舞臺，化學(xué)史又可以為情境教學(xué)提供豐富的素材，將兩者有機(jī)地結(jié)合起來，相信有事半功倍的效果。

一、引入化學(xué)史事，激發(fā)學(xué)生興趣

引人入勝的故事總是會使人陶醉，在化學(xué)教學(xué)中通過化學(xué)史故事創(chuàng)設(shè)情境，娓娓道來，激發(fā)學(xué)生的興趣，把學(xué)生吸引到所要講的知識中去。根據(jù)化學(xué)課程內(nèi)容，搜集相關(guān)的化學(xué)史，將其引入化學(xué)情境教學(xué)中。可以是化學(xué)家的奇文軼事、重大發(fā)現(xiàn)、著名實(shí)驗(yàn)等，這樣既可以開闊學(xué)生的眼見，豐富學(xué)生的情感體驗(yàn)，進(jìn)一步了解化學(xué)史，還增加了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

在講述元素周期表時，教師一般是介紹一下門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期表以及它的使用方法，學(xué)生只是硬性地將知識點(diǎn)記住，缺乏生動性。此時教師可介紹“紙牌高手”門捷列夫，他把元素名稱、性質(zhì)和相對原子質(zhì)量等制成一套63 張的7色撲克牌卡片，經(jīng)常像一個占卜師一樣，擺弄他的牌陣。在一次俄國化學(xué)會的研討會上，門捷列夫用他的化學(xué)撲克牌展示了他的元素周期表，結(jié)果招來了包括他老師在內(nèi)的一致抨擊，化學(xué)的研究成果應(yīng)該出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室，怎么可能出現(xiàn)在這一堆撲克牌中。門捷列夫之所以偉大，一個重要的原因就是自信，他堅(jiān)信自己的研究方法是正確的。1869年3 月，門捷列夫正式撰寫了論文提出元素周期表，這種膽大的想法受到了大多數(shù)人的批評。直到4 年后，法國科學(xué)家布瓦博得朗發(fā)現(xiàn)了一種新元素鎵，證明了門捷列夫的預(yù)測，整個化學(xué)界震驚了。當(dāng)然我們可以再說一下元素中文名稱，還要感謝近代啟蒙家徐壽翻譯化學(xué)元素名稱的時候，巧妙地把這些名字的外文第一音節(jié)作為元素的讀音，比如Natrium 就取“Na”的讀音，Lithium 就取“Li”的讀音。今天的學(xué)生一定要給徐壽先生點(diǎn)贊，如果不是他開創(chuàng)性的翻譯方法，現(xiàn)在我們就不能輕松地背誦“氫氦鋰鈹硼”了，而是要說“海里姆”“鋰四姆”“麥格理西姆”等，這簡直是人間悲劇啊。

這些化學(xué)史創(chuàng)設(shè)的情境教學(xué)與詼諧的語言介紹，可以避免學(xué)生隨著化學(xué)用語、化學(xué)概念的學(xué)習(xí)，感到化學(xué)課枯燥無味，結(jié)合課本及時向?qū)W生介紹科學(xué)家探索化學(xué)奧秘的故事，增加和穩(wěn)定學(xué)生的興趣，提高學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，從而取得更好的學(xué)習(xí)效果。

二、還原化學(xué)史實(shí)，掌握基本知識

在滬教版初中化學(xué)教科書中，第二章開始正式的化學(xué)學(xué)習(xí)，我們是通過對空氣和氧氣的認(rèn)識，開始學(xué)習(xí)化學(xué)的。除了空氣是人們常見物質(zhì)外，主要原因還是在化學(xué)發(fā)展的歷史中，科學(xué)家就是通過對空氣的研究，才開始一步一步研究其他物質(zhì)的。教學(xué)中還原化學(xué)史為情境，符合學(xué)生對科學(xué)認(rèn)知的發(fā)展，便于學(xué)生理解掌握基本知識。

在講水的組成教學(xué)過程時，通過電解水實(shí)驗(yàn)說明水由氫元素和氧元素組成。學(xué)生在學(xué)習(xí)這個內(nèi)容過程中就會有疑問，水的化學(xué)式教師已在前面課程中講過是H2O，我已經(jīng)知道了水的組成，教師何必再通過此實(shí)驗(yàn)說明，不是多此一舉。如果教師在開設(shè)此課時，以水組成的發(fā)現(xiàn)史創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)，相信學(xué)生對其知識會有更深入了解。

課程中教師可以介紹在很長一段時間里，人們都認(rèn)為水是由一種元素組成的，一直到了1766 年，對水的認(rèn)識開始有了轉(zhuǎn)機(jī)。愛表演魔術(shù)的化學(xué)家普利斯特里，用一個“空”瓶，移近點(diǎn)著的蠟燭，從瓶口噴出長長的火舌并發(fā)出聲音來，他變完魔術(shù)后，發(fā)現(xiàn)瓶子里出現(xiàn)了水。我們來還原這個實(shí)驗(yàn)，把干燥燒杯罩在氫氣燃燒的火焰上方，出現(xiàn)水霧，說明反應(yīng)生成了水。有人認(rèn)為這實(shí)驗(yàn)已經(jīng)可以證明水不是由一種元素組成的，但也有人有不同的意見。直到1800年電的出現(xiàn)，尼科爾森和卡里斯特爾嘗試著將直流電的兩個電極放到水中，大家知道發(fā)生了什么嗎？我們一起來觀察電解水實(shí)驗(yàn)。

看似簡單的知識，是經(jīng)過漫長的時間，經(jīng)過科學(xué)家的研究，人們終于認(rèn)識到了水的組成。隨著這節(jié)課，我們通過重溫水的發(fā)現(xiàn)史，再現(xiàn)了科學(xué)家從水的生成和分解兩方面分析出了水的組成，能更好掌握水的知識。

三、回顧歷史實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)科學(xué)探究

科學(xué)探究是學(xué)生積極主動地獲取化學(xué)知識、認(rèn)識和解決化學(xué)問題的重要實(shí)踐活動。讓學(xué)生通過親身經(jīng)歷和體驗(yàn)科學(xué)探究活動，初步形成科學(xué)探究能力，對發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有不可替代的作用。在化學(xué)教學(xué)中，通過化學(xué)史的情境創(chuàng)設(shè)，可以讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究過程。

在講述原子結(jié)構(gòu)知識時，回顧人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識過程，英國科學(xué)家道爾頓提出了原子學(xué)說，他認(rèn)為原子是不可分割的，是一個實(shí)心球體。直到湯姆生發(fā)現(xiàn)帶負(fù)電的電子，他認(rèn)為原子中有帶正電的物質(zhì)和帶負(fù)電的電子中和了，形成中性原子，并提出“葡萄干蛋糕模型”。人們對原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究并沒有止步于此，人們提出疑問：“原子中有帶正電的物質(zhì)和帶負(fù)電的電子，它們?yōu)槭裁礇]有中和電性”。要解決這個疑問，盧瑟福做了“α 粒子散射實(shí)驗(yàn)”，我們一起來看下視頻，通過這些現(xiàn)象，我們思考得出：α 粒子打入金原子內(nèi)部時，絕大多數(shù)α 粒子不偏轉(zhuǎn)，說明這些α 粒子沒有受到阻礙，我們可以推測原子的內(nèi)部空間很大；少數(shù)α 粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)，甚至有被反彈回來的，說明原子內(nèi)部有一個體積很小，質(zhì)量卻很大，并且與α 粒子一樣帶正電的物質(zhì)，稱之為原子核。盧瑟福通過這個實(shí)驗(yàn)，提出了“行星結(jié)構(gòu)模型”，這樣我們就可以初步了解原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

以原子結(jié)構(gòu)化學(xué)史為線索，帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)家的科學(xué)探究過程，使學(xué)生認(rèn)識到觀察、提出問題是科學(xué)探究的開始，制定計劃和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的關(guān)鍵，最后解釋和得出結(jié)論是科學(xué)探究目的，讓學(xué)生對科學(xué)探究有更深刻的認(rèn)識和體會。

四、感受化學(xué)歷程，感悟科學(xué)人生

一直以來，我們經(jīng)常把科學(xué)家當(dāng)“神”看待，認(rèn)為科學(xué)家都是“高大上”的形象，通過課堂上創(chuàng)設(shè)的化學(xué)史情境，給學(xué)生展示了不同形象的科學(xué)家。正是從古至今的這些科學(xué)家，對自然規(guī)律的強(qiáng)烈好奇心和探索精神，使得今天的我們能享受科學(xué)帶來的福利，知道科學(xué)家既有超凡脫俗的成就，也有普通而平凡的經(jīng)歷。清楚化學(xué)家是真實(shí)的人，學(xué)生才有信心成為科學(xué)家。

2020 年蘇州化學(xué)中考試卷中，閱讀科普短文中提到，為了找到合成氨反應(yīng)合適的催化劑，人們做了6500多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鐵觸媒效果較好?；卮鹣嚓P(guān)問題中，提出科學(xué)家研究合成氨反應(yīng)催化劑的目的是什么，催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)的速率，故填提高合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率。這個題目考點(diǎn)是關(guān)于催化劑在反應(yīng)中的作用，如果是簡單地問合成氨反應(yīng)中催化劑作用，學(xué)生很容易回答出來。題目中增加了科學(xué)家的前綴，導(dǎo)致學(xué)生信心不足，科學(xué)家想的，我一個學(xué)生怎么知道，反而答非所問。如果在平時的教學(xué)中創(chuàng)設(shè)科學(xué)家事跡的情境引入，相信學(xué)生會發(fā)現(xiàn)科學(xué)家所做的實(shí)驗(yàn)，我在化學(xué)課上也曾做過。這樣既增強(qiáng)了學(xué)生的自信心，并通過對科學(xué)家的認(rèn)識，知道要成功一件事情，需要自身具有鍥而不舍的精神和堅(jiān)持不懈的努力，學(xué)生也會沿著科學(xué)家的腳步，不停進(jìn)步，努力學(xué)習(xí)化學(xué)。

在授課中結(jié)合化學(xué)史創(chuàng)設(shè)情境，對教師來說，需要認(rèn)真研究化學(xué)史、挖掘其教育功能與價值，探究其實(shí)施方法，才能優(yōu)化中學(xué)化學(xué)教學(xué)，達(dá)成新課程改革的目的，使學(xué)生不僅在學(xué)習(xí)化學(xué)中得到知識，還在化學(xué)史中得以智慧。