融入化學(xué)史發(fā)展初中生化學(xué)核心素養(yǎng)

精心選擇與教學(xué)內(nèi)容匹配的化學(xué)史，不僅能豐富課堂內(nèi)容，還能悄然無痕地發(fā)展學(xué)生的化學(xué)觀念、科學(xué)探究等核心素養(yǎng)。下面以人教版九年級化學(xué)上冊第五單元課題1“質(zhì)量守恒定律”教學(xué)為例進(jìn)行說明和分析。

一、教學(xué)過程與設(shè)計(jì)意圖

1.新課導(dǎo)入，創(chuàng)設(shè)情境

引入：質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)在化學(xué)史上具有里程碑意義。化學(xué)家拉瓦錫發(fā)現(xiàn)了這一定律，在當(dāng)時(shí)科學(xué)界引起轟動(dòng)。記者采訪了拉瓦錫先生。（插播錄音）

記者：您是怎樣發(fā)現(xiàn)這一定律的？

拉瓦錫：我將氧化汞放在密閉容器內(nèi)加熱，使其分解。我發(fā)現(xiàn)，分解的氧化汞的質(zhì)量等于生成的汞與氧氣的質(zhì)量之和。我通過大量實(shí)驗(yàn)，得出化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量守恒這一規(guī)律。

用采訪這一形式引入，生動(dòng)有趣。另外結(jié)合拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)解說和裝置圖，學(xué)生很快就明晰了這一經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的原理。化學(xué)史的巧妙引用，干脆利落地把學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)引導(dǎo)到化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量上。

2.師生實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論

過渡：由于拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)用時(shí)長，且汞有毒，所以用白磷替代。

教師演示白磷燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)將托盤天平改為電子秤，省時(shí)方便。

學(xué)生分組做鐵釘與硫酸銅反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，分析現(xiàn)象，得出結(jié)論。

天平史料的提及，追溯了質(zhì)量守恒定律發(fā)現(xiàn)的歷史背景，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)成就與技術(shù)的發(fā)展密不可分。但天平史料只簡單提及，不影響實(shí)驗(yàn)原理分析和科學(xué)探究能力培養(yǎng)。

3.追溯史實(shí)，答疑解惑

過渡：發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律的路上，并非一帆風(fēng)順。在拉瓦錫之前，許多學(xué)者做過相關(guān)實(shí)驗(yàn)。“我叫施塔爾，我注意到蠟燭燃燒后，質(zhì)量變小，我想應(yīng)該是蠟燭中的燃素跑出去了。我沒有找到質(zhì)量守恒這一規(guī)律。”

演示：播放蠟燭燃燒電子秤示數(shù)變小的視頻。

過渡：“我叫波義耳，我稱量一根銅絲的質(zhì)量，然后將其加熱。我稱量變黑的銅絲發(fā)現(xiàn)質(zhì)量增重。我也沒有發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律。”

提問：它們是不是不遵循質(zhì)量守恒？如果要驗(yàn)證質(zhì)量守恒，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上，要注意什么？有同學(xué)做鐵釘與硫酸銅反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，未給錐形瓶塞膠塞，最后發(fā)現(xiàn)天平仍平衡。這是為何？

這兩個(gè)歷史實(shí)驗(yàn)，涉及氣體生成和參與，分別取代了課本碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)、鎂條燃燒實(shí)驗(yàn)。對于初學(xué)化學(xué)者，蠟燭燃燒實(shí)驗(yàn)親切易懂，且為下一環(huán)節(jié)分析碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)做思維鋪墊。

4.巧設(shè)習(xí)題，創(chuàng)新拓展

過渡：請問碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)后，天平是否平衡？若要反應(yīng)后天平仍平衡，你怎樣設(shè)計(jì)？

拓展：你能用生活中的器具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置嗎？

學(xué)生：可在錐形瓶上套氣球、用生活中的小藥瓶等。

展示學(xué)生發(fā)明的多套創(chuàng)意裝置。

拓展：你能利用其他化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律嗎？這是課后勞動(dòng)作業(yè)。

課中若學(xué)生實(shí)驗(yàn)過多，又缺乏理性分析，課堂會(huì)華而不實(shí)。利用生活中器具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，使化學(xué)走進(jìn)生活，激發(fā)了學(xué)生動(dòng)腦動(dòng)手的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

二、融入化學(xué)史的課堂教學(xué)思考

1.化學(xué)史的選用應(yīng)注意難度

課堂教學(xué)重點(diǎn)并非講授化學(xué)史，而是科學(xué)運(yùn)用化學(xué)史發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。筆者第一次將化學(xué)史融于課堂教學(xué)時(shí)，介紹了燃素說的提出和局限，學(xué)生反映難度太大。第二次教學(xué)實(shí)踐中，筆者只選用兩個(gè)歷史實(shí)驗(yàn)，并不介紹燃素說，既降低了學(xué)習(xí)難度，又起到拋磚引玉的作用。

2.化學(xué)史情境的引用可開發(fā)多種形式

化學(xué)史情境的呈現(xiàn)除了最常見的敘述，還可采用記者采訪、科學(xué)家自述、錄制紀(jì)錄片小視頻等多種活潑的形式。在經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的呈現(xiàn)上也可采用對比或類比方式。本課中施塔爾實(shí)驗(yàn)和波義耳實(shí)驗(yàn)的對比，讓學(xué)生印象深刻，另外再與拉瓦錫實(shí)驗(yàn)裝置對比，學(xué)生自然明了裝置密閉這一關(guān)鍵點(diǎn)。

3.提高教師對化學(xué)史的認(rèn)知水平

教學(xué)中不要只強(qiáng)調(diào)知識(shí)結(jié)論，要把知識(shí)的學(xué)習(xí)由記憶變?yōu)榘l(fā)現(xiàn)。在課堂中學(xué)生經(jīng)歷了知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展過程，獲得了智慧，科學(xué)素養(yǎng)也得到發(fā)展。將化學(xué)史更好地融入課堂教學(xué)，需要教師對化學(xué)史有更深入的研究和認(rèn)知，才能更好地發(fā)揮化學(xué)史的教育功能。