高中化學科學探究教學中不可忽視的“風景”

顧黎穎●

江蘇省昆山中學(215335)

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高中化學科學探究教學中不可忽視的“風景”

顧黎穎●

江蘇省昆山中學(215335)

化學史可以展示化學發展的歷程以及化學家們進行科學探究的過程，通過學習化學史和探究化學史，讓學生的探究能力的培養、學習化學的興趣得到提高.通過探究化學更有利于老師指導科學探究活動.本文通過一些典型的化學史講述了化學史教學如何激發學生科學探究的熱情、培養科學探究的精神、感悟科學探究的歷程.

化學史；科學探究；意義

學生在化學學習中可以模仿科學家進行科學探究活動，當然在進行科學探究時要遵循一定的科學思維程序和科學思維方式，在探究活動中教師可以進行適當指導.學生在科學探究活動中可以學習一些科學探究方法，通過這樣的活動，可以增進學生對科學探究的理解，提高學生體驗探究的感受.

隨著新課改的不斷深入，課堂教學中越來越多地應用探究性教學方式.在化學學習中，有必要讓學生了解化學學科發展的歷史.在這些化學史中，既包含有科學家的學習智慧，也包含了科學家科學態度，還包含了科學家求知的執著精神.在化學課堂教學中恰當運用化學史，不僅能讓學生掌握基本的化學知識，還能讓學生理解科學家發現問題和解決問題的思路，進而受到科學探究方法的訓練；在化學課程中融入化學史內容，不但能夠提高學生學習化學的興趣，而且還能讓學生更好地理解科學探究，讓學生擁有探究的意識，從而提高探究能力.

因此，在課堂教學中，要注意對化學史的利用，從而激發學生學習興趣，提高課堂效率.那么，如果利用化學史呢？如何激發學生學習興趣，提高課堂效率呢？

一、利用化學史激發科學探究熱情

在平時的學習中，只有讓學生對這門學科具有較強的興趣，才能讓學生煥發出對這門學科的求知欲和探索熱情.在化學探究歷史上，有很多這樣的科學探究事例，他們為科學探究不辭辛勞，甚至付出畢生精力；有的探究事例是非常生動的，可以把學生的好奇和熱情激發出來.如果把這類化學史引入課堂，可以讓學生學習化學從有趣上升為情趣，由學變為樂學.

比如，每次高一新生的第一趟化學課，筆者為了讓學生喜歡化學，把學生的學習興趣培養起來，在課堂教學中有意識介紹一些化學史，這些化學史有的與生活相聯系，有的與社會相聯系，學生非常感興趣. 如引入人造絲：最早提出設想把絲進行人造的是1664年英國科學家虎克，這一設想被提出來后，就有很多科學家為這一設想付出努力.在1740年，有人能夠從蜘蛛里面拉出細絲，這個絲

二、利用化學史培養科學探究精神

在化學課堂教學中進行科學探究活動，可以調動學生的主動性，讓學生主動獲取化學知識；可以培養學生的學科能力，讓學生認識和解決化學問題.這樣的課堂實踐活動涉及到提出問題、猜想、假設、制訂計劃、進行實驗、解釋論證，最后進行反思與評價等活動過程.這樣的課堂探究活動在化學的發展史上有過類似的這樣一種探究化學原理或結論形成的過程.在化學史的探究過程中也存在很多激勵人心的典型事例，把這些事例給學生介紹，可以對學生情感與價值觀的形成進行教育，更重要的是培養了學生科學探究的精神.

例如鹵族元素氟的發現就是一部最壯觀的化學史詩.化學家愛爾蘭科學家諾克思兄弟為發現他們而中毒生病；化學家比利時魯耶特和法國科學家尼克雷為發現他們獻出了寶貴的生命.盡管科學探究如此兇險，但還有不少科學堅持不懈；雖然多次失敗，但他們從沒有放棄過，經過一個多世紀的奮斗終于制取收集到了極活潑的氟氣，實現了理想！

再比如，對苯分子的結構探究，這個探究過程實質就是從經典結構理論不斷發展，并達到頂峰且繼續延伸過程.這個過程就是：法拉弟在1825年從壓縮儲運煤氣的油桶中提取苯；而后是法國化學家日拉爾測出了苯的分子組成為C6H6，他應用的方法是有機元素分析法；然后在1857年，凱庫勒提出有機化合物中碳的四價理論以及碳原子之間可以連接成長鏈的學說；到1865年凱庫勒提出了著名的苯環結構；再到1935年，詹斯證實苯環是平面正六邊形結構，他利用了X射線來進行測試.這一系列的探究過程就形成了化學的探究史，科學家經過了艱苦卓絕的努力，從而促進科學的發展.

在化學課堂教學中，通過對學生介紹這些這些化學史，讓學生明白和體會科學每一次發展都是經過無數科學家為此努力的結果，很好地詮釋了科學家為追求真理而科學探究的奮發拼搏刻苦的精神.

三、利用化學史感悟科學探究歷程

每一次化學上的科學發現都不是一帆風順的，都是一翻不斷挫折的過程.科學家在探索過程中所采用的方法以及探尋的過程，都可以成為學生學習化學探究的范例.如果能在課堂教學中，通過精心的課堂設計，把這些科學家的探索過程引入課堂，讓學生在課堂上重新經歷，從而讓學生體會這種探究的過程，理解化學探究的科學性和實效性.

比如，“人類對原子結構認識”這一節化學史，主要是以問題組成線索，探索如何利用化學史進行探究教學.在這節課的教學中，筆者把探究能力目標和中學生的認知特征相結合，對湯姆遜和盧瑟福的實驗設計成不同的問題組.

對湯姆遜的陰極射線實驗設計出如下的問題組：(1)帶負電的射線是從哪里來的?(2)各種電極材料和各種氣體所得到的射線為什么都是一樣的? (3)從他們所帶的電荷與各自的質量比能說明什么問題?

對盧瑟福的α粒子轟擊金箔實驗設計出如下的問題組：(1)大多數α粒子在運動時為什么都不改變原有的運動方向?(2)α粒子在運動時為什么又有一小部分改變了原有的運動方向呢?(3)極少數的α粒子在運動時為什么又會被反彈回來?(4)當α粒子被彈了回來而核為什么卻沒有被彈出?

課堂上引導學生對上述兩組實驗問題進行性探究和討論，讓學生對化學科學本質有更深刻理解.即：(1)不管是湯姆遜模型還是盧瑟福模型，這些模型的建立和發展都是在“否定之否定”，然后逐漸接近科學真理.玻爾模型和量子力學模型的建立和發展也是這樣.(2)這些模型的建構和發展，讓學生認識到對化學科學的研究方法很多，如比較法、分類法、歸納法、演繹法等.除了這些方法以為，利用實驗、假說和模型這些非邏輯的方法對化學的科學探究也是非常重要的.(3)引領學生對兩種模型的形成過程的進行探索，明白科學探究的一般過程和方法：觀察現象——產生問題——提出假說——搜集資料——設計實驗——驗證假說——得出結論——遷移應用.(4)從陰極射線實驗到α粒子轟擊金箔實驗再到玻爾對氫原子光譜的分析研究以及復雜原子光譜實驗探究，可以看出人類越來越深入認識原子結構，也說明了科學的發展促進了社會的進步以及技術手段的提高和更新.

總之，在平時的備課和上課中，教師要善于對化學史料進行梳理和再加工，把化學科學探究的一般方法呈現出來，讓學生領悟科學的探究方法和探究精神.當然，在化學課堂教學中，教師要善于利用化學史，讓學生學會發現問題、提出問題，進而解決問題.學生能利用化學史這個平臺，從科學家探究的視角來進行課堂探究，從而充滿探究的熱情，提高課堂效率，在化學科學探究史中，蘊藏著化學探究教學的素材，這些素材是值得我們去深挖的寶藏，進而精心設計有效利用.

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