訪古論今 趣學化學

呂詠玉

【摘? ?要】基于提升學生化學科學素養的高中化學課堂教學，旨在提高學生探究學習能力，使學生感悟到化學在促進人類文明可持續發展中的作用，培養學生的學科素養。

【關鍵詞】化學史;高中化學;教學情境

法國著名物理學家朗之萬說：“在科學教育中，加入歷史的觀點是有百利而無一弊的?！被瘜W史是化學學科孕育、形成、發展及其演變規律的歷史，我們可以從中汲取養分，去“滋養”高中化學的教學。在課堂教學設計中，以社會生活生產實際為教學情境背景，巧妙穿插利用化學史教學，不僅有利于提高學生學習化學的興趣和積極性，更能拓寬學生視野，提高學生的人文和科學素養。

下面，筆者以“金屬礦物的開發利用”為例，對此加以闡述。

一、教學概述

“金屬礦物的開發利用”是人教版化學必修II第四章第一節的教學內容，涉及金屬冶煉的概念、方法和原理、金屬礦物合理開發利用的途徑等知識點。鑒于必修I中學生已經認識了金屬材料的使用，因此本課的教學可以此為基礎，結合人類金屬冶煉的歷史，推動學生探知金屬冶煉的方法和原理。

二、教學目標

通過對金屬冶煉的學習，使學生掌握金屬冶煉的原理和一般方法，提高歸納、總結、比較的能力;通過探討金屬礦物合理開發利用的途徑，幫助學生認識和體會化學在自然資源開發和利用中的意義和作用，幫助其樹立節約資源、愛護環境、變廢為寶的意識。

三、教學實錄

1.新課導入

師：自然界金屬元素存在形式？生：化合物。

【投影】自然界金屬元素存在。

圖片展示：金礦、鉑礦、黃銅礦、赤鐵礦和鋁土礦。

師：金屬礦物究竟是什么？金屬的冶煉是怎樣的過程？ 生：金屬元素從化合態轉變成游離態。

【投影】金屬的冶煉定義

設計意圖：在金屬材料的使用這一情境下，由學生已知的自然界金屬元素存在的形式和金屬材料的認識出發，通過對比自然界存在和實際使用的差異，讓學生產生認知沖突，在認識金屬冶煉基本概念的基礎上，激發學生進一步學習的興趣。

2.歷史資料共賞，發現金屬冶煉歷史的秘密

【投影】簡介展示歷史：黃金、青銅、鐵器和鋁器時代。

師：金屬活動性與發現、使用的關系？生：越不活潑，使用越早。

設計意圖：展示人類文明史中金屬冶煉歷史的幾個側影，使學生認識化學史上金屬的冶煉有先后順序，明確這種順序是人類科學技術發展水平導致的結果，與金屬的活動性有必然的關系，為金屬冶煉方法的學習鋪墊。

3.史實入手，認識金屬冶煉的一般方法

【投影】展示劉禹錫的《浪淘沙》

師：“沙中浪底來”說的是哪種金屬的獲得方法？生：沙里淘金。

【投影】物理提取法：略

【投影】史實：燒丹煉汞

師：怎樣獲得汞？ 生：加熱。

【投影】一、金屬的冶煉方法

1.熱分解法：略

【投影】古代煉銅史實。

生：書寫濕法煉銅原理。

師：從氧化還原角度分析金屬礦物。生：還原劑。

【投影】2.熱還原法：略

設計意圖：本環節的教學實延伸上一環節“人類金屬冶煉的歷史”而來，從黃金時代、青銅時代、鐵器時代分別截取幾個冶煉的小片段，讓學生從歷史中認識金屬冶煉的常用方法，趣味性強，能夠提高學生的學習興趣。

4.演示實驗，抽絲剝繭認識鋁熱反應

師：為什么生成的鐵是紅熱的？生：反應放熱。

【投影】鋁熱反應應用：略

設計意圖：本節課的教學難點在于對鋁熱反應過程的理解。通過實驗，認識鋁熱反應的特點;通過分析，去推知反應放熱。兩步設計幫助學生從實質認識鋁熱反應。

5.近代歷史，認識鋁的冶煉

【投影】電解制鋁法歷史

【投影】3.電解法：

設計意圖：由歷史認識鋁的冶煉，結合講解讓學生認識電解法并發現三種典型金屬冶煉中的要點。

6.對比反應，理解冶煉的原理

設計意圖：由學生總結歸納典型金屬的冶煉方法，再從氧化還原反應角度去對比分析歸納。既能有效完成重點小結，又利于構架知識框架、內化新知。

7.學生探討合理開發利用金屬礦物的途徑

師：金屬礦物不是取之不盡用，怎樣開發利用才合理的？

學生回答：①提高金屬礦物的利用率，減少金屬礦物的開發;②開發新的材料代替金屬材料;③廢棄金屬設法再加工再利用。

設計意圖：使學生從根本上認識化學和自然的緊密聯系，感悟化學學科研究發展的意義。

四、總結與反思

化學家傅鷹說：“一門科學的歷史是那門科學中最寶貴的一部分，因為科學只能給我們知識，而歷史卻能給我們智慧?！被瘜W史不僅記載了化學學科形成和發展的過程，更記錄了化學發展歷程中的重要事件，向人們展示了化學家們研究化學規律的經歷，以及體現出的嚴謹、科學的治學精神。所以，化學史在教學中的嵌入，不僅能起拋磚引玉的作用，而且能有效提高課堂教學效率。當然，針對不同教學內容特點，如何運用有效運用化學史輔助教學需要因地制宜、因材施教的設計。所以，將化學史融入課堂教學是提高高中化學教學的有效途徑。