從“元素”的教學(xué)體會(huì)教材的編排意圖

唐麗紅

【摘 要】通過(guò)研讀滬教版的化學(xué)上冊(cè)教材，體會(huì)教材對(duì)這部分內(nèi)容的編排意圖，有意識(shí)的在教學(xué)中滲透這些化學(xué)史，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，解決教學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】用教材教；四元素說(shuō)；元素；最基本的結(jié)構(gòu)單元

根據(jù)長(zhǎng)期的初三化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，我發(fā)現(xiàn)元素的學(xué)習(xí)往往是學(xué)生出現(xiàn)學(xué)習(xí)困難的開(kāi)始，因此這部分教學(xué)的成功對(duì)后面的學(xué)習(xí)非常重要。有人說(shuō)“千法萬(wàn)法，讀懂教材是妙法”，讀懂教材是教學(xué)成功的第一步。因此，我仔細(xì)地研讀了2012滬教版的化學(xué)上冊(cè)教材，體會(huì)教材對(duì)這部分內(nèi)容的編排意圖。

一、在教材中的地位

化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)在認(rèn)識(shí)化學(xué)元素一欄提到：形成“化學(xué)變化過(guò)程中元素不變”觀念。這個(gè)觀念貫穿在整個(gè)初三化學(xué)知識(shí)體系中，因此元素的學(xué)習(xí)是初三化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容。元素教學(xué)是學(xué)生形成“化學(xué)變化過(guò)程中元素不變”觀念的基礎(chǔ)。

二、初識(shí)元素

從整體上看，滬教版教材首次提到元素在第一章第二節(jié)15頁(yè)，“木柴、石蠟、砂糖和面粉等物質(zhì)中均含有碳元素，這些物質(zhì)燒焦或烤焦后得到的黑色物質(zhì)的主要成分都是碳。”正是物質(zhì)燒焦這一常見(jiàn)的生活現(xiàn)象將學(xué)生們帶到了元素面前，并且意識(shí)到“一種物質(zhì)可以通過(guò)化學(xué)變化變成其他物質(zhì)，但反應(yīng)物及生成物中應(yīng)含有同種元素。”

在這段內(nèi)容之前，教材安排了“空氣成分的發(fā)現(xiàn)”，為什么如此安排？對(duì)化學(xué)史稍作研究就可發(fā)現(xiàn)其中奧妙。

在古希臘：恩培多克勒提出，宇宙間只存在火、氣、水、土四種元素，它們組成萬(wàn)物。元素是物質(zhì)世界的最基本結(jié)構(gòu)單元。這是最早的四元素說(shuō)。

四元素的說(shuō)法，經(jīng)過(guò)亞里士多德的發(fā)揚(yáng)光大，才得以有系統(tǒng)的確立。他反對(duì)德莫克利特的原子論（即物質(zhì)是由一不可分割的最小粒子所組成），認(rèn)為一切物質(zhì)都由土、水、空氣和火組成。

接下來(lái)的幾個(gè)世紀(jì)，四元素說(shuō)占據(jù)統(tǒng)治地位。直到羅伯特·波義耳才否定了四元素說(shuō)的錯(cuò)誤，使得化學(xué)得以迅速發(fā)展。他在1661年發(fā)表《懷疑派的化學(xué)家》，為化學(xué)元素作出了科學(xué)而明確的定義：“它們應(yīng)當(dāng)是某種不由任何其他物質(zhì)所構(gòu)成的或是互相構(gòu)成的、原始的和最簡(jiǎn)單的物質(zhì)”。“應(yīng)該是一些具有確定性質(zhì)的、實(shí)在的、可察覺(jué)到的實(shí)物，用一般化學(xué)方法不能再分解為更簡(jiǎn)單的某些實(shí)物”。這個(gè)樸實(shí)的科學(xué)定義為人們研究自然界中各種物質(zhì)的組成指明了方向，為使化學(xué)逐步成為一門(mén)真正的科學(xué)作出劃時(shí)代的貢獻(xiàn)。

由此可見(jiàn)“空氣成分的發(fā)現(xiàn)”是對(duì)四元素說(shuō)的沉重一擊，是非常重要的科學(xué)史實(shí)。在教學(xué)中可以適當(dāng)介紹，激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)史的學(xué)習(xí)興趣。

教材在第一章的第三節(jié)介紹了元素符號(hào)，并明確提出“化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)特征是有新物質(zhì)生成，但在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中，元素本身并未發(fā)生變化，只不過(guò)重新組合形成了新物質(zhì)。”

在教學(xué)中，這正是激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，開(kāi)始元素教學(xué)的好時(shí)機(jī)。同時(shí)學(xué)期剛開(kāi)始，學(xué)習(xí)任務(wù)較輕，我在周末布置學(xué)生背誦1-20號(hào)元素名稱(chēng)。學(xué)生按五言絕句的方式將20個(gè)名稱(chēng)斷成四句，朗朗上口，很快就讀熟了。趁熱打鐵，我在第二、三周布置背誦1-20號(hào)元素符號(hào)，學(xué)生們經(jīng)過(guò)兩周的準(zhǔn)備基本熟練地記住了初三常見(jiàn)的元素符號(hào)。

三、再識(shí)元素的重要實(shí)驗(yàn)

在第二章《身邊的化學(xué)物質(zhì)》中介紹了第三節(jié)《自然界中的水》。按照氧氣，二氧化碳的學(xué)習(xí)方法，本節(jié)應(yīng)該先學(xué)習(xí)水的物理化學(xué)性質(zhì)，但是并沒(méi)有，只學(xué)習(xí)了水的組成。也許是考慮到水的性質(zhì)太熟悉的原因，可以安排學(xué)生自學(xué)。

水的組成的發(fā)現(xiàn)是對(duì)四元素說(shuō)的再次重?fù)簦暮铣煞穸怂窃氐腻e(cuò)誤觀念。1781年，普利斯特里將氫氣和空氣放在閉口玻璃瓶中，用電火花引爆，發(fā)現(xiàn)瓶的內(nèi)壁有露珠出現(xiàn).同年卡文迪許也用不同比例的氫氣與空氣的混合物反復(fù)進(jìn)行這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)這種露滴是純凈的水，表明氫是水的一種成分.這時(shí)氧氣已被發(fā)現(xiàn)，卡文迪許又用純氧代替空氣進(jìn)行試驗(yàn)，不僅證明氫和氧化合成水，而且確認(rèn)大約2份體積的氫與1份體積的氧恰好化合成水。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果本已毫無(wú)疑義地證明了水是氫和氧的化合物，而不是一種元素，但卡文迪許卻和普利斯特里一樣，仍堅(jiān)持認(rèn)為水是一種元素。1782年，拉瓦錫重復(fù)了他們的實(shí)驗(yàn)，并用紅熱的槍筒分解了水蒸汽，才明確提出正確的結(jié)論：水不是元素而是氫和氧的化合物，糾正了兩千多年來(lái)把水當(dāng)做元素的錯(cuò)誤概念。

也許是考慮到發(fā)現(xiàn)水的組成是化學(xué)史上的重大事件，有必要讓學(xué)生們重溫歷史，向化學(xué)家們致敬，教材安排了電解水和點(diǎn)燃?xì)錃獾膶?shí)驗(yàn)，雖然實(shí)驗(yàn)條件不同，但是也能從當(dāng)年拉瓦錫的研究角度了解水的組成。

四、“水到渠成”——形成元素概念

化學(xué)史的資料顯示，到了19世紀(jì)初，元素和原子兩個(gè)概念終于聯(lián)系到一起了。此時(shí)，英國(guó)物理學(xué)家和化學(xué)家道爾頓于1803年提出原子學(xué)說(shuō)，其要點(diǎn)之一：化學(xué)元素由不可分的微粒——原子構(gòu)成，它在一切化學(xué)變化中是不可再分的最小單位。

元素的教學(xué)出現(xiàn)在第三章《物質(zhì)構(gòu)成的奧秘》。在介紹了第一節(jié)《構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒》之后，學(xué)習(xí)第二節(jié)《組成物質(zhì)的化學(xué)元素》，遵循了人們認(rèn)識(shí)元素的一般規(guī)律，為理解元素的概念做足準(zhǔn)備。我們仔細(xì)閱讀教材74頁(yè)和75頁(yè)這部分內(nèi)容，僅僅100多字，雖然內(nèi)容很少，但實(shí)際上它的相關(guān)信息已經(jīng)大量分散在教材之中，到這里元素的定義水到渠成，不必多說(shuō)什么。

所以在進(jìn)行元素教學(xué)之前，我就有意識(shí)地將人們認(rèn)識(shí)元素的歷史滲透進(jìn)教學(xué)中，讓學(xué)生可以真實(shí)地體驗(yàn)當(dāng)時(shí)科學(xué)家們的想法，這樣也降低了元素的神秘化。告訴學(xué)生，今天的我們不必做實(shí)驗(yàn)也可以知道許多物質(zhì)的組成，只要有物質(zhì)的化學(xué)式即可，因此學(xué)會(huì)根據(jù)物質(zhì)的名稱(chēng)寫(xiě)出化學(xué)式很重要，這為后面的教學(xué)做了鋪墊。

從“元素的教學(xué)”我深深體會(huì)到：讀懂教材是實(shí)現(xiàn)新課程提倡的“用教材教”的第一步，然后才能摒棄以往的“教教材”。在具體的實(shí)施前教師還要根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)生的實(shí)際情況判斷學(xué)生可能遇到的困難，根據(jù)擁有的教學(xué)資源預(yù)設(shè)相應(yīng)的問(wèn)題和鋪墊，對(duì)教材的內(nèi)容進(jìn)行一定的取舍，實(shí)現(xiàn)對(duì)教材的內(nèi)容的優(yōu)化組合。

【參考文獻(xiàn)】

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