化學史為主線的教學設計研究

劉玲 徐巖

【摘要】化學史在教學中的正確應用利于提升學生的化學學科核心素養，但當前高中化學教學中化學史的教學效果有待提高，因此，本文以《氧化還原反應》為例，依照化學史為主線進行教學設計，以期為高中化學教師更好進行化學史教學提供一定參照。

【關鍵詞】化學史;教學;氧化還原反應

1問題的提出

新課改后，更加注重學生化學學科核心素養的發展，而化學史具有重要的素養功能，能夠發展學生的科學探究能力[1]。了解化學史并對化學史進行深入學習，學生更能體會到科學家艱辛的探索歷程，感受到科學家身上所具有的勇于探索、不畏艱難、堅持不懈的精神，利于學生發展化學學科核心素養。《普通高中化學課程標準（2017年版）》中也非常注重化學史的地位，在情境素材中多次提及有關化學史內容[2]，而當前教學中，由于種種原因，學生對于化學史的學習存在一定程度的形式化。因此，本文以《氧化還原反應》為例，以化學史為主線進行教學設計，旨在突出化學史的重要價值。

2《氧化還原反應》教學設計

2.1教材分析

本課題位于人民教育出版社普通高中教科書化學必修第一冊第一章第三節[1]。課標中對于本課題內容要求是認識有化合價變化的反應是氧化還原反應，了解氧化還原反應的本質是電子轉移。這一課時內容主要包括氧化還原反應的定義、特征及本質。本節內容與學生初中學習的氧化反應和還原反應做到了很好地銜接，也加深了學生對于離子反應的理解，并為之后元素化合物、電化學的學習奠定了基礎，因此有著承上啟下、不可忽視的重要作用。從本單元知識結構看，氧化還原反應是本單元的核心和重點，學好氧化還原反應有利于學生掌握化學反應的規律。有利于其從“宏觀—微觀—符號”的角度認識化學。

2.2學情分析

學生經過初中階段的學習，能夠從得氧失氧的角度認識氧化反應、還原反應，知道常見元素的化合價，會書寫簡單的化學方程式，知道四大化學反應類型及其特點。

但是學生不知道氧化反應、還原反應是同時發生的，無法從化合價和電子轉移的角度認識氧化還原反應，對于氧化還原反應沒有成體系的學習。微觀層面的滲透較少，但處于高一的學生具備一定的歸納能力、推理能力，通過對氧化還原反應本質的探究，有利于形成“宏微”結合的意識。

2.3教學目標

本節課的教學目標具體有三個。第一，通過對氧化還原反應的多角度分析，認識氧化還原反應的特征，了解其本質;第二，通過對氧化還原反應特征、本質及表示方法的探究，初步建立“宏—微—符”三重表征意識;第三，通過了解氧化還原反應概念的發展，感受科學家發展化學概念的艱辛歷程，體會不畏艱難的科學精神。

2.4教學重點與難點

本節課的教學重點氧化還原反應的特征、本質。教學難點為氧化還原反應的本質。

2.5教學過程

環節一：舊知與化學史融合引入新課。師生活動：教師向學生設問：初中階段是如何判斷氧化反應、還原反應的呢？請學生以碳還原氧化銅、氫氣還原氧化鐵為例進行說明，學生可以得到從得氧失氧的角度進行判斷。在此基礎上教師給出法國化學家拉瓦錫最開始也是從得氧失氧角度定義氧化反應、還原反應，之后其他化學家從不同視角進行了相關研究。這節課我們跟隨三位化學家的腳步進行深入探索。

環節二：新課講授。本環節共包括四個部分。第一部分：氧化還原反應定義。本部分師生活動：教師請學生以上述方程式討論氧化反應、還原反應是同時發生還是分開發生的，學生可以發現是同時發生的，這時，進入第二部分：氧化還原反應的特征。教師給出第二位化學家弗蘭克蘭從化合價的角度對氧化還原反應提出了新的認識，給出學生從化合價角度進行分析的提示。師生共同分析后得出物質所含元素的化合價升高發生的是氧化反應，物質所含元素降低發生的是還原反應。進而順利得出氧化還原反應的特征是物質所含元素化合價發生變化。此時進入第三部分氧化還原反應的本質。學生以小組為單位討論鈉和氯氣、氫氣和氯氣反應中元素化合價發生變化的原因，教師給出微觀角度電子轉移的分析提示。學生討論結束交流后，播放微觀動畫形成視頻，并結合講授法進行講解，最終得出氧化還原反應的本質為電子的得失和共用電子對的偏移，統稱為電子的轉移。此時，向學生介紹“電子”這一概念正是物理學家湯姆孫提出的，正是因為他發現了電子，我們才能從微觀視角探究氧化還原反應的本質。至此，也從第三位科學家的角度給出總結，實現了化學史的貫穿始終。

環節三：課堂總結。提問學生這節課都有什么收獲，學生如果能夠從知識層面和化學史層面進行總結，表面教學效果較好。

環節四：課后作業。同學們課下自行查閱有關拉瓦錫、弗蘭克蘭對于氧化還原反應及湯姆孫提出電子的相關史料。

3.結語

化學史的學習對于學生具有重要的意義，本教學設計采用氧化還原反應概念的發展史為線索，分別從三位化學家的角度逐漸深入地認識氧化還原反應，在課后作業中也涉及了化學史料的內容，以化學史作為主線，在實現理論知識的講授過程中，同樣利于學生感受到科學家不畏艱辛的探索精神，強化學生的社會責任感，利于學生化學學科核心素養的發展。

參考文獻：

[1]唐勁軍，郭明魁，林小榮.高中必修教科書化學史的素養功能及應用策略[J].教學與管理，2021（19）：75-77.

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

[3]人民教育出版社課程教材研究所. 普通高中教材·化學·必修·第一冊[M]. 北京：人民教育出版社，2019：20-23.