化學史在高中化學教學中的應用

勵旭敏

[摘要]化學史融合了人類在探究化學學科發展過程中的知識和精神精髓。在新課改的背景下，將化學史融入化學教學對于提升學生對化學知識的理解力，培養學生的創新意識和探索精神具有重要意義。化學史可與導入式、再現式、探究式和綜合式等教學模式相融合，有效提高教學的趣味性和有效性。

[關鍵詞]化學史；高中化學；應用

[中圖分類號]G633.8[文獻標識碼]A[文章編號]16746058

（2018）08006602

化學史是對化學的產生、形成和發展過程的記載，反映了人類對物質世界的結構、性質的認知過程。化學史是化學課程不可或缺的一部分，對于豐富學生的知識結構，培養學生的科學探究精神具有重要影響。

一、以史為趣，優化導入式教學

在教學過程中，教師往往只關注知識的傳授而忽略興趣的培養。化學史的融入對于激發學生學習興趣有重要意義。化學知識的產生不是一蹴而就的，其中包含了趣味性的猜想和曲折的探索過程。因此，在教學過程中，教師可結合化學史的趣味性優化教學的導入環節。

例如，在進行《揭示物質結構的奧秘》的教學時，為深化學生對原子結構的理解，教師結合人類對原子結構認知變化的發展史來開展教學。學生對原子的認知都是基于宏觀層面的，普遍認知是原子是非常小的微粒。教師引導學生從微觀的角度進行猜想：如果將原子放大至肉眼可見的倍數，那么原子結構應該是什么樣的？學生猜想出原子結構是實心球狀的。此時，教師首先引入道爾頓的實心球模型，并講述該模型的提出對于化學發展的意義。接著，介紹湯姆遜發現電子的實驗，引導學生對原有模型進行否定并提出新的猜想。結合原子整體不帶電的原理，學生猜想原子可能是正負電荷的綜合體，正負電荷的排布可能有序，也可能雜亂無章。此時，教師引入湯姆遜的葡萄干蛋糕模型，并在后續環節中，介紹散射實驗的結果，借助α粒子的穿透過程引導學生認識原子中的電荷大小及分布范圍，再次否認前一個模型，并引導學生進行大膽猜想，隨后提出行星模型并引出原子軌道模型。最后，從量子力學的角度出發，對電子云的模型進行解釋說明。

在引導學生猜想原子結構的過程中，教師有意識地按照人類探究猜想原子結構的歷史進行引導。學生在猜想的過程中探究欲望被激發，以濃厚的興趣和積極的態度迎接課堂挑戰。在否認猜想的過程中，學生對于原子結構有了清晰、深刻的認知，同時也認識到化學成果的形成需要長期的探究發展，化學素養逐步提高。

二、以史為源，開展再現式教學

化學結論的得出都是以科學家的化學實驗為基礎的。在教學過程中，教師可挖掘原理產生的歷史探究過程，借助再現式的實驗教學來豐富教學過程。

例如，在進行《氯溴碘及其化學性質》的教學時，為了強化學生對氯氣制取過程的認知，教師借助科學家發現氯氣的化學史來開展教學。首先，提供氯氣產生的史料引導學生對其制取過程和原理進行分析總結。史料內容為：1773年，舍勒在實驗中驚奇地發現，將黑錳礦和濃鹽酸混合加熱時，會產生一種黃綠色的氣體。在當時的情況下，很少有人能夠看到有色氣體，舍勒產生了較強的好奇心。隨后，舍勒發現這種氣體會使人產生窒息的感覺。在探究意識的驅動下，舍勒對該氣體進行了深入探究，發現了它的“破壞性”：它會使鮮艷的花朵或葉子褪色，令火苗熄滅，溶于水之后會使紙張、布料永久性漂白。接著，給出小組討論的任務，引導學生提取氯氣的相關信息。經過分析閱讀后，學生得出以下幾點結論：①物理性質：黃綠色氣體，可溶于水；②制取方式：二氧化錳和濃鹽酸反應；③化學性質：強氧化性，最后，依據制取的原料和氣體的性質，引導學生對實驗制取氯氣的過程進行設計。在課堂上，教師依托實驗器材重現歷史上的氯氣制取實驗，使學生在頭腦中形成清晰深刻的印象。同時，讓學生觀察氣體的物理特性，并利用實驗室的裝置進行漂白性質的驗證。

通過化學史料的詳細描述和氣體制取過程的再現，學生對氯氣的性質和制取過程有了清晰的了解。史料與再現式實驗的結合，為學生搭建了一條通往深化理解知識的橋梁，有效提高了課堂教學效率。

三、以史為據，引導探究式教學

化學理論的形成都是建立在化學探究實驗的基礎上的，在教學過程中教師可以化學史為依據，搭建歷史探究和課堂實踐探究之間的橋梁，引導學生對化學原理進行探究，培養學生的化學探究意識。

例如，在進行《芳香烴》的教學時，教師可借助苯的發現過程開展探究學習。首先，從苯的探究史引出概念學習。給出史料：①在19世紀初期，人們通常用鱈魚和鯨魚油來產生煤氣。將這些動物油放置在加溫爐子里，并將得到的氣體加壓形成液體。②英國化學家法拉第為了研究這種液體的性質，用蒸餾的方式制取了新的液體，并將其稱為“氫的重碳化合物”；隨后米希爾進行了提取苯的實驗，他對苯甲酸和石灰混合物進行了蒸餾，在得到類似液體后，將其命名為“苯”。接著，引導學生探究苯的物理性質。開展實驗：①取出一瓶苯，觀察它的顏色和狀態；②利用水進行可溶性實驗。隨后，進行分子式的探究。繼續給出史料：熱拉爾等人通過實驗測定，發現苯只含有碳、氫兩種元素，相對分子質量為78，含碳量為92.3%。教師給學生布置書寫化學式的任務，并以小組為單位對可能的結構式進行猜想。學生書寫的結構大都是碳鏈的形式，且有C=C或C≡C鍵。教師引導學生回顧這兩種鍵的特點，再借助KMnO4溶液來完成驗證。學生發現KMnO4溶液并沒有褪色，說明這兩種鍵并不存在。最后，再借助史料完成對于苯結構的解釋。教師展示德國化學家凱庫勒在睡夢中對于苯環的猜想，并引導學生按照環狀結構對苯的結構式進行書寫。有機化學的結構式與化學性質有很大關系，教師可根據結構式引導學生開展對苯化學性質的探究活動。

在整個教學過程中，教師依托苯的應用、制取命名和實驗測定等歷史，對苯的教學過程進行了重構。史料的融入給學生帶來了一種全新的學習方式，達到了降低課程學習難度、細化教學重點、提升學生探究意識的目的。

四、以史為料，組織綜合式教學

在將化學史融入化學教學時，要對教學過程進行合理的分析定位，讓化學史在合適的情境融入，避免化學史與教學過程出現分裂甚至背離的現象。同樣，在進行化學史的選擇時也需根據教學實際情況對內容進行合理的舍取，確保以化學史為基礎的教學活動是一個系統、綜合的體系。

例如，在進行《醇》這部分內容的教學時，主要以乙醇為例對醇的性質開展教學。在教學過程中，教師可以中國古代酒的發展歷史為教學情境，將化學史作為課堂教學的引入部分。

又如，在進行《氨的合成》的教學時，教師選取了從理論知識到實際問題的教學思路。合成氨的化學史是以氨的化學性質為依據的，在教學過程中教師應先引導學生開展理論知識的學習，后期再引入化學史進行驗證說明。因此，教師可首先從氨的化學性質、化學平衡和反應速率的角度進行知識的學習回顧；接著引導學生從性質的角度對合成氨的條件進行分析；最后，教師為學生介紹歷史上合成氨的方案以及目前的工業合成方法，將課堂理論和歷史實踐進行結合。

化學史在教學中的融入沒有單一固定的體系，在各教學環節中教師應以學情為基準，精準把握化學史的融入時機和合理設置化學史的融入方式，讓化學史成為教學中起著積極推動作用的部分，提高教學的實效性。

綜上所述，化學史的融入能夠有效提高教學的趣味性。實現化學史的再現過程，可有效激活學生的探究意識，提高課堂教學的實效性。在高中化學教學過程中，教師應以學生為主體，以學情為支柱，以化學史為依托，讓化學史以潤物細無聲的方式促進學生的知識吸收和能力發展。

（責任編輯羅艷）