化學(xué)史在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

勵(lì)旭敏

[摘要]化學(xué)史融合了人類在探究化學(xué)學(xué)科發(fā)展過程中的知識(shí)和精神精髓。在新課改的背景下，將化學(xué)史融入化學(xué)教學(xué)對(duì)于提升學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探索精神具有重要意義。化學(xué)史可與導(dǎo)入式、再現(xiàn)式、探究式和綜合式等教學(xué)模式相融合，有效提高教學(xué)的趣味性和有效性。

[關(guān)鍵詞]化學(xué)史；高中化學(xué)；應(yīng)用

[中圖分類號(hào)]G633.8[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]16746058

（2018）08006602

化學(xué)史是對(duì)化學(xué)的產(chǎn)生、形成和發(fā)展過程的記載，反映了人類對(duì)物質(zhì)世界的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的認(rèn)知過程。化學(xué)史是化學(xué)課程不可或缺的一部分，對(duì)于豐富學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神具有重要影響。

一、以史為趣，優(yōu)化導(dǎo)入式教學(xué)

在教學(xué)過程中，教師往往只關(guān)注知識(shí)的傳授而忽略興趣的培養(yǎng)。化學(xué)史的融入對(duì)于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣有重要意義。化學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生不是一蹴而就的，其中包含了趣味性的猜想和曲折的探索過程。因此，在教學(xué)過程中，教師可結(jié)合化學(xué)史的趣味性優(yōu)化教學(xué)的導(dǎo)入環(huán)節(jié)。

例如，在進(jìn)行《揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的奧秘》的教學(xué)時(shí)，為深化學(xué)生對(duì)原子結(jié)構(gòu)的理解，教師結(jié)合人類對(duì)原子結(jié)構(gòu)認(rèn)知變化的發(fā)展史來開展教學(xué)。學(xué)生對(duì)原子的認(rèn)知都是基于宏觀層面的，普遍認(rèn)知是原子是非常小的微粒。教師引導(dǎo)學(xué)生從微觀的角度進(jìn)行猜想：如果將原子放大至肉眼可見的倍數(shù)，那么原子結(jié)構(gòu)應(yīng)該是什么樣的？學(xué)生猜想出原子結(jié)構(gòu)是實(shí)心球狀的。此時(shí)，教師首先引入道爾頓的實(shí)心球模型，并講述該模型的提出對(duì)于化學(xué)發(fā)展的意義。接著，介紹湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)原有模型進(jìn)行否定并提出新的猜想。結(jié)合原子整體不帶電的原理，學(xué)生猜想原子可能是正負(fù)電荷的綜合體，正負(fù)電荷的排布可能有序，也可能雜亂無章。此時(shí)，教師引入湯姆遜的葡萄干蛋糕模型，并在后續(xù)環(huán)節(jié)中，介紹散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，借助α粒子的穿透過程引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)原子中的電荷大小及分布范圍，再次否認(rèn)前一個(gè)模型，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行大膽猜想，隨后提出行星模型并引出原子軌道模型。最后，從量子力學(xué)的角度出發(fā)，對(duì)電子云的模型進(jìn)行解釋說明。

在引導(dǎo)學(xué)生猜想原子結(jié)構(gòu)的過程中，教師有意識(shí)地按照人類探究猜想原子結(jié)構(gòu)的歷史進(jìn)行引導(dǎo)。學(xué)生在猜想的過程中探究欲望被激發(fā)，以濃厚的興趣和積極的態(tài)度迎接課堂挑戰(zhàn)。在否認(rèn)猜想的過程中，學(xué)生對(duì)于原子結(jié)構(gòu)有了清晰、深刻的認(rèn)知，同時(shí)也認(rèn)識(shí)到化學(xué)成果的形成需要長(zhǎng)期的探究發(fā)展，化學(xué)素養(yǎng)逐步提高。

二、以史為源，開展再現(xiàn)式教學(xué)

化學(xué)結(jié)論的得出都是以科學(xué)家的化學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的。在教學(xué)過程中，教師可挖掘原理產(chǎn)生的歷史探究過程，借助再現(xiàn)式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)來豐富教學(xué)過程。

例如，在進(jìn)行《氯溴碘及其化學(xué)性質(zhì)》的教學(xué)時(shí)，為了強(qiáng)化學(xué)生對(duì)氯氣制取過程的認(rèn)知，教師借助科學(xué)家發(fā)現(xiàn)氯氣的化學(xué)史來開展教學(xué)。首先，提供氯氣產(chǎn)生的史料引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其制取過程和原理進(jìn)行分析總結(jié)。史料內(nèi)容為：1773年，舍勒在實(shí)驗(yàn)中驚奇地發(fā)現(xiàn)，將黑錳礦和濃鹽酸混合加熱時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種黃綠色的氣體。在當(dāng)時(shí)的情況下，很少有人能夠看到有色氣體，舍勒產(chǎn)生了較強(qiáng)的好奇心。隨后，舍勒發(fā)現(xiàn)這種氣體會(huì)使人產(chǎn)生窒息的感覺。在探究意識(shí)的驅(qū)動(dòng)下，舍勒對(duì)該氣體進(jìn)行了深入探究，發(fā)現(xiàn)了它的“破壞性”：它會(huì)使鮮艷的花朵或葉子褪色，令火苗熄滅，溶于水之后會(huì)使紙張、布料永久性漂白。接著，給出小組討論的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生提取氯氣的相關(guān)信息。經(jīng)過分析閱讀后，學(xué)生得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：①物理性質(zhì)：黃綠色氣體，可溶于水；②制取方式：二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)；③化學(xué)性質(zhì)：強(qiáng)氧化性，最后，依據(jù)制取的原料和氣體的性質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)制取氯氣的過程進(jìn)行設(shè)計(jì)。在課堂上，教師依托實(shí)驗(yàn)器材重現(xiàn)歷史上的氯氣制取實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在頭腦中形成清晰深刻的印象。同時(shí)，讓學(xué)生觀察氣體的物理特性，并利用實(shí)驗(yàn)室的裝置進(jìn)行漂白性質(zhì)的驗(yàn)證。

通過化學(xué)史料的詳細(xì)描述和氣體制取過程的再現(xiàn)，學(xué)生對(duì)氯氣的性質(zhì)和制取過程有了清晰的了解。史料與再現(xiàn)式實(shí)驗(yàn)的結(jié)合，為學(xué)生搭建了一條通往深化理解知識(shí)的橋梁，有效提高了課堂教學(xué)效率。

三、以史為據(jù)，引導(dǎo)探究式教學(xué)

化學(xué)理論的形成都是建立在化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上的，在教學(xué)過程中教師可以化學(xué)史為依據(jù)，搭建歷史探究和課堂實(shí)踐探究之間的橋梁，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)化學(xué)原理進(jìn)行探究，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)探究意識(shí)。

例如，在進(jìn)行《芳香烴》的教學(xué)時(shí)，教師可借助苯的發(fā)現(xiàn)過程開展探究學(xué)習(xí)。首先，從苯的探究史引出概念學(xué)習(xí)。給出史料：①在19世紀(jì)初期，人們通常用鱈魚和鯨魚油來產(chǎn)生煤氣。將這些動(dòng)物油放置在加溫爐子里，并將得到的氣體加壓形成液體。②英國(guó)化學(xué)家法拉第為了研究這種液體的性質(zhì)，用蒸餾的方式制取了新的液體，并將其稱為“氫的重碳化合物”；隨后米希爾進(jìn)行了提取苯的實(shí)驗(yàn)，他對(duì)苯甲酸和石灰混合物進(jìn)行了蒸餾，在得到類似液體后，將其命名為“苯”。接著，引導(dǎo)學(xué)生探究苯的物理性質(zhì)。開展實(shí)驗(yàn)：①取出一瓶苯，觀察它的顏色和狀態(tài)；②利用水進(jìn)行可溶性實(shí)驗(yàn)。隨后，進(jìn)行分子式的探究。繼續(xù)給出史料：熱拉爾等人通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定，發(fā)現(xiàn)苯只含有碳、氫兩種元素，相對(duì)分子質(zhì)量為78，含碳量為92.3%。教師給學(xué)生布置書寫化學(xué)式的任務(wù)，并以小組為單位對(duì)可能的結(jié)構(gòu)式進(jìn)行猜想。學(xué)生書寫的結(jié)構(gòu)大都是碳鏈的形式，且有C=C或C≡C鍵。教師引導(dǎo)學(xué)生回顧這兩種鍵的特點(diǎn)，再借助KMnO4溶液來完成驗(yàn)證。學(xué)生發(fā)現(xiàn)KMnO4溶液并沒有褪色，說明這兩種鍵并不存在。最后，再借助史料完成對(duì)于苯結(jié)構(gòu)的解釋。教師展示德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒在睡夢(mèng)中對(duì)于苯環(huán)的猜想，并引導(dǎo)學(xué)生按照環(huán)狀結(jié)構(gòu)對(duì)苯的結(jié)構(gòu)式進(jìn)行書寫。有機(jī)化學(xué)的結(jié)構(gòu)式與化學(xué)性質(zhì)有很大關(guān)系，教師可根據(jù)結(jié)構(gòu)式引導(dǎo)學(xué)生開展對(duì)苯化學(xué)性質(zhì)的探究活動(dòng)。

在整個(gè)教學(xué)過程中，教師依托苯的應(yīng)用、制取命名和實(shí)驗(yàn)測(cè)定等歷史，對(duì)苯的教學(xué)過程進(jìn)行了重構(gòu)。史料的融入給學(xué)生帶來了一種全新的學(xué)習(xí)方式，達(dá)到了降低課程學(xué)習(xí)難度、細(xì)化教學(xué)重點(diǎn)、提升學(xué)生探究意識(shí)的目的。

四、以史為料，組織綜合式教學(xué)

在將化學(xué)史融入化學(xué)教學(xué)時(shí)，要對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行合理的分析定位，讓化學(xué)史在合適的情境融入，避免化學(xué)史與教學(xué)過程出現(xiàn)分裂甚至背離的現(xiàn)象。同樣，在進(jìn)行化學(xué)史的選擇時(shí)也需根據(jù)教學(xué)實(shí)際情況對(duì)內(nèi)容進(jìn)行合理的舍取，確保以化學(xué)史為基礎(chǔ)的教學(xué)活動(dòng)是一個(gè)系統(tǒng)、綜合的體系。

例如，在進(jìn)行《醇》這部分內(nèi)容的教學(xué)時(shí)，主要以乙醇為例對(duì)醇的性質(zhì)開展教學(xué)。在教學(xué)過程中，教師可以中國(guó)古代酒的發(fā)展歷史為教學(xué)情境，將化學(xué)史作為課堂教學(xué)的引入部分。

又如，在進(jìn)行《氨的合成》的教學(xué)時(shí)，教師選取了從理論知識(shí)到實(shí)際問題的教學(xué)思路。合成氨的化學(xué)史是以氨的化學(xué)性質(zhì)為依據(jù)的，在教學(xué)過程中教師應(yīng)先引導(dǎo)學(xué)生開展理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，后期再引入化學(xué)史進(jìn)行驗(yàn)證說明。因此，教師可首先從氨的化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)平衡和反應(yīng)速率的角度進(jìn)行知識(shí)的學(xué)習(xí)回顧；接著引導(dǎo)學(xué)生從性質(zhì)的角度對(duì)合成氨的條件進(jìn)行分析；最后，教師為學(xué)生介紹歷史上合成氨的方案以及目前的工業(yè)合成方法，將課堂理論和歷史實(shí)踐進(jìn)行結(jié)合。

化學(xué)史在教學(xué)中的融入沒有單一固定的體系，在各教學(xué)環(huán)節(jié)中教師應(yīng)以學(xué)情為基準(zhǔn)，精準(zhǔn)把握化學(xué)史的融入時(shí)機(jī)和合理設(shè)置化學(xué)史的融入方式，讓化學(xué)史成為教學(xué)中起著積極推動(dòng)作用的部分，提高教學(xué)的實(shí)效性。

綜上所述，化學(xué)史的融入能夠有效提高教學(xué)的趣味性。實(shí)現(xiàn)化學(xué)史的再現(xiàn)過程，可有效激活學(xué)生的探究意識(shí)，提高課堂教學(xué)的實(shí)效性。在高中化學(xué)教學(xué)過程中，教師應(yīng)以學(xué)生為主體，以學(xué)情為支柱，以化學(xué)史為依托，讓化學(xué)史以潤(rùn)物細(xì)無聲的方式促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)吸收和能力發(fā)展。

（責(zé)任編輯羅艷）