構建化學史境脈，提升核心素養

楊金鳳

摘要：本文圍繞利用化學史創設課堂教學的境脈，為問題學習和合作學習服務，從而促進學生核心素養的發展。

關鍵詞：化學史;核心素養;化學課堂教學

1以化學史為境脈教學模式

2016年9月13日頒布的《中國學生發展核心素養》指出，學生發展核心素養，主要指學生應具備的，能夠適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力[1]?；瘜W學科核心素養是現代社會公民必備的科學素養，是學生終身發展的重要基礎;化學課程對科學文化的傳承和高素質人才的培養具有不可替代的作用[2]。為全面提高學生的核心素養，課程標準在實施建議部分指出，教師要緊緊圍繞化學學科核心素養發展的關鍵環節，引導學生積極開展建構學習、探究學習和問題解決學習，促進學生化學學習方式的轉變。當前，情境教學受到廣大教師的重視，然而也出現了創設學習情境遠離知識生成的境脈的現象。因此，需要在課堂教學中將情境脈絡與知識脈絡有機結合。

以化學史為境脈的課堂教學設計一般包含兩條線。一條是顯性的情境主線，以歷史的發展為脈絡，創設真實問題情境，從情境中衍生出具體的問題，促使學生查閱文獻、設計方案、實驗探究等，以問題的解決和任務的完成來實現教學目標的落實，在解決任務的過程中領悟科學研究的重要方法，領會科學探究的嚴謹性和創造力。另一條是隱形的知識線，將知識內容貫穿于顯性的歷史脈絡中，逐漸形成認識思路和核心觀念的結構化，在課堂的最后，需要梳理本節課的知識內容，形成知識關聯的結構化。

2以化學史為境脈的教學案例

2.1以化學史為境脈的問題學習

以化學史為境脈的問題學習指選取化學史素材作境脈，需要有意識地對化學史料進行梳理、加工，創設科學、合理、邏輯性較強的問題鏈，幫助學生不斷解決問題、促進認知，培養積極思維的習慣。

如在蘇教版《實驗化學》《阿司匹林合成》時，我設計化學史情境主線：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痛作用的有效成分水楊酸→1853年，德國合成了水楊酸并于1859年實現工業化→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。從激發學生的愛國熱情，贊賞我國的傳統醫學的博大精深情境中提出問題鏈：（1）指明水楊酸分子中官能團名稱。（2）水楊酸可能具有哪些物理和化學性質？（3）水楊酸能鎮痛，但它有著幾乎無法去除的副作用——損傷胃黏膜，甚至導致胃出血?？赡苁悄欠N官能團產生的影響？（4）如何降低副作用？這類反應應有什么特點？（5）反應的原料和原理是什么？還可能有什么副產物？（6）如何提高產率和加快反應速率？（7）畫出反應裝置？（8）乙酰水楊酸微溶于冷水，如何獲得粗產品？（9）產物純凈嗎？（10）副產物聚合物能溶于NaHCO3溶液嗎？如何操作？（11）如何除去阿司匹林中的水楊酸？（12）如何檢驗水楊酸已被除盡？經過這些問題的討論與解決，建構了知識線：結構決定性質→基團對羥基物理和化學性質的影響→利用可逆反應修飾阿司匹林（酯化反應可以的，激發學生用化學解決實際生產中的問題的熱情，與體會化學魅力）→合成阿司匹林的原理和副反應→利用化學反應知識進行反應調控→由反應物和產物的狀態及反應的條件設計反應發生裝置→利用物理性質選擇分離方法→根據物質的分離提純知識選擇合適的提純方法→物質的檢驗應用→隨著研究的深入阿司匹林還有抗抗血栓作用。贊賞化學對人類健康的重要貢獻。同時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成分→化學合成→試驗藥效→改進藥物（修飾藥物）→再檢驗藥效等等一系列復雜的研發過程。

2.2以化學史為境脈的合作學習

以化學史為境脈的合作學習是指以化學概念或理論的發展過程為脈絡，通過生生或師生的討論、交流、觀點爭論，相互補充和修改，共享集體思維成果，完成對所學知識的意義建構過程。

如蘇教版化學2《元素周期表》，我采用合作學習的方式，在課前利用學案布置任務，要求學生自己查閱資料，小組交流討論，最后總結匯報成果。我在學案上提出了如下問題，請學生查閱資料或分析總結：（1）1789年，拉瓦錫在何種條件下提出元素概念，為什么得到認可？（2）1826年“三元素組”的具體內容和1866年，“八音律”觀點的內容是什么？（3）1869年，門捷列夫第一張化學元素周期表？兩點成功之處是什么？缺陷是什么？當時得到了認可了嗎？（4）布瓦博德朗等人對元素周期表的貢獻？（5）1913年，英國物理學家莫斯萊應用X射線測定原子核所帶的正電荷數目，人類對元素周期律的實質有了真正的認識。（6）1913年和1925年洪特規則和泡利不相容原理：完全發現了元素周期律的本質。（7）通過前4個問題，請你談一下門捷列夫為什么會成功？（8）門捷列夫周期律和周期表存在的不足的地方？（9）現在教材中的周期表結構。（10）請你預測一下硒的性質。在課堂上，以小組匯報的形式，總結元素周期表的發展史。學生匯報如下：拉瓦錫在總結出三十三種元素和常見化合物基礎上提出元素，是分類觀的體系;“三元素組”和“八音律”在前人的研究基礎上分類和歸納找規律;門捷列夫是在前人分類和歸納找規律上，科學思想和大膽預測，沒有機械地完全照搬當時測定的原子量數值來排序，預測了類硅和類鋁元素。布瓦博德朗實驗驗證門捷列夫的預言的正確性，元素發現進入了飛速發展的時代。但直到英國物理學家通過實驗發現了實驗發現了本質。學生通過合作學習，體會通過化學實驗獲得宏觀性質（收集資料），分類總結歸納，提出猜想，實驗驗證猜想，修正猜想的科學研究的一般過程。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，才會認為隨著原子量的遞增而呈現周期性的變化這一元素性質的觀點;但是，隨著科學家對原子結構的深入探索，人類逐步認識到元素周期律是按原子序數排列而成。

3以化學史為境脈的教學策略

將化學史融入課堂有多種方式，在具體應用中，我們要注意分析學生已有化學知識基礎和學生接受程度及預期，以及我們所受內容知識和化學學科的核心觀念知識。教學突出對科學方法的重視和學生理性思維能力的養成;突出以學生為主體的思想，在展現科學知識形成過程中，促進學生積極思考，參與知識的建構和問題解決，形成動態的、變化的知識觀，理解科學與哲學，提升問題解決能力。

參考文獻：

[1]教育部關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見

[2]中華人民共和國教育部 普通高中化學課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018

[3]李鳳艷.化學史教育的理論和實踐研究 重慶 西南師范大學，2005