初中化學結合化學史創設情境教學的實踐研究

江蘇省蘇州市吳江區盛澤第二中學 張 鈺

在新課程改革背景下，教育部提出義務教育階段的化學課程以提高學生的科學素養為主旨，激發學生學習化學的興趣，幫助學生了解科學探究的基本過程和方法，發展科學探究能力，獲得進一步學習和發展所需要的化學基礎知識等，這些課程目標都與化學史教育的核心相吻合。以史為鑒，化學史教育正是通過對化學發展的歷史追溯，闡明化學發展中的一般規律，學科發展的邏輯性、曲折性和前進性，培養人的綜合素養。

現階段初中化學涉及的化學史教學中，教師由于課程任務緊，只是將其照本宣讀、一句帶過或作為學生的課外閱讀材料，甚至完全忽略了它的存在價值。教師對于新課程標準中提出的促進學生全面發展，培養學生的科學素養是非常認同的。但是在有限的時間內如何完成既定的教學目標，培養學生的科學素養，成為需要解決的問題。

情境教學是指在教學過程中，教師有目的地引入或創設具有一定情緒色彩的、以形象為主體的生動具體的場景，以引起學生一定的態度體驗，從而幫助學生理解教材，并使學生的心理機能得到發展的教學方法。情境教學符合新課程的要求，可以為化學史提供展示的舞臺，化學史又可以為情境教學提供豐富的素材，將兩者有機地結合起來，相信有事半功倍的效果。

一、引入化學史事，激發學生興趣

引人入勝的故事總是會使人陶醉，在化學教學中通過化學史故事創設情境，娓娓道來，激發學生的興趣，把學生吸引到所要講的知識中去。根據化學課程內容，搜集相關的化學史，將其引入化學情境教學中。可以是化學家的奇文軼事、重大發現、著名實驗等，這樣既可以開闊學生的眼見，豐富學生的情感體驗，進一步了解化學史，還增加了學生學習化學的興趣。

在講述元素周期表時，教師一般是介紹一下門捷列夫發現了元素周期表以及它的使用方法，學生只是硬性地將知識點記住，缺乏生動性。此時教師可介紹“紙牌高手”門捷列夫，他把元素名稱、性質和相對原子質量等制成一套63 張的7色撲克牌卡片，經常像一個占卜師一樣，擺弄他的牌陣。在一次俄國化學會的研討會上，門捷列夫用他的化學撲克牌展示了他的元素周期表，結果招來了包括他老師在內的一致抨擊，化學的研究成果應該出現在實驗室，怎么可能出現在這一堆撲克牌中。門捷列夫之所以偉大，一個重要的原因就是自信，他堅信自己的研究方法是正確的。1869年3 月，門捷列夫正式撰寫了論文提出元素周期表，這種膽大的想法受到了大多數人的批評。直到4 年后，法國科學家布瓦博得朗發現了一種新元素鎵，證明了門捷列夫的預測，整個化學界震驚了。當然我們可以再說一下元素中文名稱，還要感謝近代啟蒙家徐壽翻譯化學元素名稱的時候，巧妙地把這些名字的外文第一音節作為元素的讀音，比如Natrium 就取“Na”的讀音，Lithium 就取“Li”的讀音。今天的學生一定要給徐壽先生點贊，如果不是他開創性的翻譯方法，現在我們就不能輕松地背誦“氫氦鋰鈹硼”了，而是要說“海里姆”“鋰四姆”“麥格理西姆”等，這簡直是人間悲劇啊。

這些化學史創設的情境教學與詼諧的語言介紹，可以避免學生隨著化學用語、化學概念的學習，感到化學課枯燥無味，結合課本及時向學生介紹科學家探索化學奧秘的故事，增加和穩定學生的興趣，提高學習化學的興趣，從而取得更好的學習效果。

二、還原化學史實，掌握基本知識

在滬教版初中化學教科書中，第二章開始正式的化學學習，我們是通過對空氣和氧氣的認識，開始學習化學的。除了空氣是人們常見物質外，主要原因還是在化學發展的歷史中，科學家就是通過對空氣的研究，才開始一步一步研究其他物質的。教學中還原化學史為情境，符合學生對科學認知的發展，便于學生理解掌握基本知識。

在講水的組成教學過程時，通過電解水實驗說明水由氫元素和氧元素組成。學生在學習這個內容過程中就會有疑問，水的化學式教師已在前面課程中講過是H2O，我已經知道了水的組成，教師何必再通過此實驗說明，不是多此一舉。如果教師在開設此課時，以水組成的發現史創設情境教學，相信學生對其知識會有更深入了解。

課程中教師可以介紹在很長一段時間里，人們都認為水是由一種元素組成的，一直到了1766 年，對水的認識開始有了轉機。愛表演魔術的化學家普利斯特里，用一個“空”瓶，移近點著的蠟燭，從瓶口噴出長長的火舌并發出聲音來，他變完魔術后，發現瓶子里出現了水。我們來還原這個實驗，把干燥燒杯罩在氫氣燃燒的火焰上方，出現水霧，說明反應生成了水。有人認為這實驗已經可以證明水不是由一種元素組成的，但也有人有不同的意見。直到1800年電的出現，尼科爾森和卡里斯特爾嘗試著將直流電的兩個電極放到水中，大家知道發生了什么嗎？我們一起來觀察電解水實驗。

看似簡單的知識，是經過漫長的時間，經過科學家的研究，人們終于認識到了水的組成。隨著這節課，我們通過重溫水的發現史，再現了科學家從水的生成和分解兩方面分析出了水的組成，能更好掌握水的知識。

三、回顧歷史實驗，體驗科學探究

科學探究是學生積極主動地獲取化學知識、認識和解決化學問題的重要實踐活動。讓學生通過親身經歷和體驗科學探究活動，初步形成科學探究能力，對發展學生的科學素養有不可替代的作用。在化學教學中，通過化學史的情境創設，可以讓學生體驗科學探究過程。

在講述原子結構知識時，回顧人類對原子結構的認識過程，英國科學家道爾頓提出了原子學說，他認為原子是不可分割的，是一個實心球體。直到湯姆生發現帶負電的電子，他認為原子中有帶正電的物質和帶負電的電子中和了，形成中性原子，并提出“葡萄干蛋糕模型”。人們對原子的內部結構的研究并沒有止步于此，人們提出疑問：“原子中有帶正電的物質和帶負電的電子，它們為什么沒有中和電性”。要解決這個疑問，盧瑟福做了“α 粒子散射實驗”，我們一起來看下視頻，通過這些現象，我們思考得出：α 粒子打入金原子內部時，絕大多數α 粒子不偏轉，說明這些α 粒子沒有受到阻礙，我們可以推測原子的內部空間很大；少數α 粒子發生偏轉，甚至有被反彈回來的，說明原子內部有一個體積很小，質量卻很大，并且與α 粒子一樣帶正電的物質，稱之為原子核。盧瑟福通過這個實驗，提出了“行星結構模型”，這樣我們就可以初步了解原子的內部結構。

以原子結構化學史為線索，帶領學生經歷科學家的科學探究過程，使學生認識到觀察、提出問題是科學探究的開始，制定計劃和進行實驗是科學探究的關鍵，最后解釋和得出結論是科學探究目的，讓學生對科學探究有更深刻的認識和體會。

四、感受化學歷程，感悟科學人生

一直以來，我們經常把科學家當“神”看待，認為科學家都是“高大上”的形象，通過課堂上創設的化學史情境，給學生展示了不同形象的科學家。正是從古至今的這些科學家，對自然規律的強烈好奇心和探索精神，使得今天的我們能享受科學帶來的福利，知道科學家既有超凡脫俗的成就，也有普通而平凡的經歷。清楚化學家是真實的人，學生才有信心成為科學家。

2020 年蘇州化學中考試卷中，閱讀科普短文中提到，為了找到合成氨反應合適的催化劑，人們做了6500多次實驗，發現鐵觸媒效果較好。回答相關問題中，提出科學家研究合成氨反應催化劑的目的是什么，催化劑可以改變化學反應的速率，故填提高合成氨的化學反應速率。這個題目考點是關于催化劑在反應中的作用，如果是簡單地問合成氨反應中催化劑作用，學生很容易回答出來。題目中增加了科學家的前綴，導致學生信心不足，科學家想的，我一個學生怎么知道，反而答非所問。如果在平時的教學中創設科學家事跡的情境引入，相信學生會發現科學家所做的實驗，我在化學課上也曾做過。這樣既增強了學生的自信心，并通過對科學家的認識，知道要成功一件事情，需要自身具有鍥而不舍的精神和堅持不懈的努力，學生也會沿著科學家的腳步，不停進步，努力學習化學。

在授課中結合化學史創設情境，對教師來說，需要認真研究化學史、挖掘其教育功能與價值，探究其實施方法，才能優化中學化學教學，達成新課程改革的目的，使學生不僅在學習化學中得到知識，還在化學史中得以智慧。