微課嵌入的化學史教學設計①

左玉 李鵬鴿 王璇 麻曉碧 申潔璇

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?微課作為一種新興的課程形式，已廣泛應用于有機化學、物理化學等課程。在對化學史和微課進行簡單介紹的基礎上，選取化學史課程中的五個內容進行微課嵌入的化學史教學設計。在嵌入微課時，設計多樣化的嵌入方式，如在課堂教學之前、教學之后等。微課嵌入的教學方法是一種創新，旨在改善目前化學史的教學現狀，呈現一種新的教學模式，不斷豐富教學過程，加強學生對化學史的學習。

[關 ? ?鍵 ? 詞] ?化學史;微課;教學設計

[中圖分類號] ?G642 ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2019）16-0084-02

化學史有助于學生學習化學理論知識，有利于培養學生的科學素養，因而在化學師范類專業中越來越受到重視[1]。在化學教學中結合典型的化學實驗史實，引導學生進行科學探究，對培養學生的學科核心素養，具有特別重要的意義和價值。

微課是指教學目標明確，教學內容較少，能集中說明一個問題的小課程。視頻是微課的主要載體，呈現教師根據教學內容進行的教與學的活動過程[2]。微課作為當下一種新的課程形式，有著突出的優點，應用于化學教學研究也越來越廣泛，如微課應用于有機化學、物理化學、分析化學、生物化學等課程的教學過程研究[3]。

信息時代，把微課作為一種化學史課程的教學手段，可以有效提高教學質量[4]。本文從化學史中選取火的認識、中國煉丹術、拉瓦錫氧化學說、質量守恒定律、原子結構模型的建立五個內容進行微課嵌入的教學設計。將微課與化學史教學相結合，在教學實踐中運用并取得了良好的效果，彌補了傳統化學史教學的不足，對其他傳統學科的教學也有借鑒意義。

一、火的認識

（一）設計意圖

在教授火的認識這節內容時，微課可嵌入在課堂教學前。讓學生提前對火的發展過程有一定了解，引發其好奇心并查閱資料[5]。課堂上，教師根據學生對資料的認識和同學之間的討論交流，引導其學習，不僅能提高課堂教學效率，而且能培養學生的自學能力。

（二）教學設計

課前，組織學生觀看“人類對火的認識”微視頻，視頻為原始的北京人從茹毛飲血的原始生活到發現和使用火，使生活發生一些變化。隨后，留下問題：試著用合理的推斷和想象，論述火的使用給北京人帶來了什么變化？在紙上羅列出來。課堂上，教師提問：在沒有火時，人們過著夜晚漆黑、野獸嚎叫、吃生肉的原始生活。使用火后，人們用火取暖、防衛野獸、烤熟食物等，生活更加方便。那么，北京人是如何認識并學會使用火的呢？今天我們就來學習火的認識。此時展示有關能產生火的自然現象，如雷電、火山爆發等。人們在長期觀察中認識到火在生活中的用處，開始崇拜和使用火[6]。這又促使他們必須保存火種或學會人工取火，于是學會摩擦生火，第一次支配了一種自然力。最后，教師繼續展示一些典籍的記載來增加說服力，再列舉火能使許多物質發生變化的例子，如利用火在礦石中提煉金屬等。可見，火是物質發生化學變化的重要條件，火的使用標志著化學史的發端。

二、中國煉丹術

（一）設計意圖

在學習中國煉丹術相關內容時，微課可應用于課堂前。中國是煉丹術的起源地，有很長的發展歷史。此節內容可做成介紹性、科普性的微課讓學生自主學習，并解決重難點。用微課替代一些簡單的化學史知識的課堂教學有利于緩解化學史課時不夠的問題。

（二）教學設計

微課主要通過三部分展示：第一部分，以時間為線索概括煉丹術的發展過程：西漢初期（萌芽）→漢武帝時期（使丹砂變黃金）→東漢（煉丹術著作）→唐朝（鼎盛時期）→宋朝（衰落時期）;第二部分介紹中國代表性的煉丹家，如晉代葛洪、南北朝陶弘景、唐朝孫思邈等，并講述他們的貢獻;第三部分重點論述煉丹術中蘊含的化學知識，發現了幾種基礎的反應類型，如分解反應、化合反應和金屬置換反應，發現了60多種無機物和有機物，建立了早期的化學實驗室和實驗儀器，提供了如加熱、升華、蒸餾等實驗方法，指出反應配比，也給后世留下了非常有價值的礦物醫藥丹方[7]]。最后，在課堂上對本節內容進行小測驗，通過社交平臺分享測驗結果。

三、拉瓦錫氧化學說

（一）設計意圖

在教授拉瓦錫氧化學說這個內容時，微課可在課堂中使用。在拉瓦錫氧化學說提出之前，燃素說是人們普遍接受的觀點，應該對燃素說做簡單的介紹后再引入氧化學說。通過觀看微課，引發學生的思考，教師趁熱打鐵進一步講授氧化學說的發展過程和歷史意義。教師利用微課集中學生的注意力，授課效果比傳統教學更好。

（二）教學設計

[師]相信大家對拉瓦錫這個名字并不陌生，你們了解這位偉大的化學家嗎？請欣賞微視頻。

[微課內容]在氧氣發現之前，燃素說是人們普遍支持的學說，但它越來越難以解釋一些化學現象。拉瓦錫通過實驗證明燃燒和空氣有關，否定了燃素說。

[問題]什么是燃素說？拉瓦錫是如何推翻燃素說的？

[生]討論后匯報結果：拉瓦錫通過實驗證實了燃燒與空氣有關的推斷，又通過大量實驗認識到空氣中的兩種氣體，一種是可以幫助燃燒的氣體“氧”，另一種是不助于燃燒的“氮”。

[師]拉瓦錫1777年創作《燃燒概論》，該書批判了燃素說，提出了氧化學說[8]。

[總結]拉瓦錫創立氧化學說是一個長期努力的結果，我們不僅要學習拉瓦錫給我們帶來的專業知識，更要學習他那投身科學、不斷研究的科學精神。

四、質量守恒定律

（一）設計意圖

在教授質量守恒這個內容時，微課可應用于課堂中。質量守恒定律是中學化學極為重要的內容，幾乎所有學生都已牢牢掌握。化學史微課將告訴學生，質量守恒定律是科學家經過反復實驗得出的結論，這不僅能增強學生對化學實驗的學習興趣和科學探究的欲望，也對樹立正確的科學意識和科研態度有一定幫助。

（二）教學設計

[引入]質量守恒定律是化學的基礎定律之一，它是如何得來的，又是哪個科學家提出的呢？

[講授]質量守恒定律的得來離不開多位科學家的努力實驗，我們進行分別介紹。

[實驗1]波義爾——煅燒金屬：經過對金屬燃燒的觀察，發現金屬煅燒后重量增加，他認為原因是燃素跟金屬化合了。

[實驗2]羅蒙諾索夫——煅燒金屬：在燒瓶中倒入適量鉛屑，封死瓶口加熱煅燒，反復實驗后發現其中各物質質量均不變;不封死瓶口進行煅燒，發現物質重量增加。他猜測物質煅燒后增重和空氣有關[9]。繼續通過多次實驗，最終得出反應物與生成物的重量和相等的結論。

[實驗3]拉瓦錫——氧化汞的分解與合成：分解45份質量的氧化汞，得到的氧和汞質量之和仍是45份[10]。做了大量實驗后，他發現，在化學反應中，物質的總質量或物質中某一元素的質量在反應前后均保持不變。

[實驗4]曼萊——高精度實驗：分別將反應物放在雙連玻璃管的兩邊，密封后稱重。然后將玻璃管傾斜使其混合后發生反應，再次稱量，發現前后質量之差小到可以忽略不計。

[總結]科學家通過長期努力，確定了質量守恒定律。其發現和應用使人們關注定量研究，促進了化學的發展。

五、原子結構模型的建立

（一）設計意圖

在學習原子結構模型相關內容時，微課可在課堂中使用[11]。原子結構模型的發展經歷了多個階段，每個模型學說的內容既是重點也是難點，這些內容如果單純用語言講解比較抽象，因此用微課的形式呈現。在講解每一種模型提出的觀點時，配有直觀的圖片和視頻，便于學生理解，幫助學生鞏固知識和活躍課堂氛圍。

（二）教學設計

本節微課分為四部分內容，分別是道爾頓模型——原子是實心小球不可分;湯姆生模型（葡萄干模型）——帶負電荷的電子鑲嵌在帶正電的原子球上;盧瑟福模型（太陽系模型）——電子繞著原子中心極小體積的原子核運動;玻爾模型——電子運動不是無規則的，而是在特定的穩定軌道上運動[12]。每一部分應對各結構模型的特點、依據實驗事實及其推理思想進行介紹。將學生分為四個小組，分別代表以上四類模型，依次請各小組代表講述自己這個模型的結構、特點等，下一組隨即發表不同意見，以此模擬原子結構的演變過程[13]。

六、結論

本文運用了把微課和化學史教學相結合的方法對傳統化學史教學進行改革創新。在化學史中選取了五個內容進行教學設計并說明了設計意圖。通過把微課嵌入化學史教學中，希望能豐富教學過程以達到最佳的教學效果，改善化學史教學現狀，并給其他學科教學提供參考。

參考文獻：

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[3]王敏.淺談微課在高中化學教學中的應用[J].數理化解題研究，2017（12）：80.

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[6]楊琳.滿族的火崇拜和火文化[J].社科縱橫，2008（23）：165.

[7]張家治.化學史教程[M].太原：山西教育出版社，2005.

[8]馮翔.貝托萊和柯萬的燃素學說及其結局[J].廣州民族大學學報，2009，15（2）：30-35.

[9]趙葉瓊.課堂教學設計：質量守恒定律[J].讀與寫雜志，2008，5（6）：189-190.

[10]趙亞蘭.質量守恒定律教學的研究[D].北京：首都師范大學，2012.

[11]陳欣，翟翠萍.微課在物理化學實驗課教學中的應用探討[J].廣州化工，2014，42（17）：230-231.

[12]黃二麗.原子的結構化學史教學對于促進高中生理解科學本質的研究[D].南京：南京師范大學，2011.

[13]季薛慶.融入科學史凸顯科學本質的教學探討：以原子結構模型教學為例[J].科學教育，2010，16（2）：16-17.

編輯 武生智