基于化學(xué)史的教學(xué)設(shè)計(jì)

摘 要：在化學(xué)教學(xué)中深入挖掘教材中的化學(xué)史素材，將其巧妙地滲透到教學(xué)中去，既能使課堂變得輕松有趣，還能潛移默化地促進(jìn)學(xué)生非智力因素的發(fā)展，對(duì)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的提高都大有幫助。將原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)史作為突破教學(xué)難點(diǎn)的切入口，并利用多媒體巧妙地將抽象難懂的化學(xué)知識(shí)變得形象生動(dòng)，讓學(xué)生更加充分、近距離地接觸化學(xué)史，加深對(duì)知識(shí)的理解與掌握，體會(huì)科學(xué)成果的來(lái)之不易，端正科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)化學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)教學(xué);化學(xué)史;原子結(jié)構(gòu)

化學(xué)史是化學(xué)學(xué)科形成、產(chǎn)生和發(fā)展及其演變規(guī)律的歷史。化學(xué)史不僅如實(shí)地記錄了影響化學(xué)發(fā)展的重要事件，系統(tǒng)地闡述了化學(xué)發(fā)展的歷程，而且向人們展示了化學(xué)家們揭開化學(xué)現(xiàn)象背后的規(guī)律所進(jìn)行的思維活動(dòng)和采用的科學(xué)方法，以及他們所具備的科學(xué)精神，所呈現(xiàn)的科學(xué)道德[1]。

在化學(xué)教學(xué)中深入挖掘教材中的化學(xué)史素材，將其巧妙地滲透到教學(xué)中去，既能使課堂變得輕松有趣，還能潛移默化地促進(jìn)學(xué)生非智力因素的發(fā)展，對(duì)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的提高都大有幫助，這也是新課程改革的基本理念之一[2]。

一、設(shè)計(jì)思想

本節(jié)課選自人教版（2012）九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第三單元課題2——原子的結(jié)構(gòu)第一課時(shí)。本課題內(nèi)容比較抽象，遠(yuǎn)遠(yuǎn)脫離學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，而教材語(yǔ)言又是以結(jié)論性的敘述型語(yǔ)言為主。對(duì)于九年級(jí)學(xué)生，接觸化學(xué)學(xué)科不久，對(duì)微觀世界相當(dāng)陌生，因此很難深刻理解，這也成了本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)。為了很好地突破教學(xué)難點(diǎn)，本設(shè)計(jì)結(jié)合教材圖表資料，追隨著科學(xué)家們探索發(fā)現(xiàn)原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的歷史腳步，引導(dǎo)學(xué)生展開探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，啟發(fā)學(xué)生思維，調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，收到了很好的效果。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.能說(shuō)出構(gòu)成原子的各種粒子以及帶電情況。

2.知道原子內(nèi)空間的大小和質(zhì)量分布情況。

3.充分利用化學(xué)史資料，借助多媒體，使抽象的知識(shí)變得易于理解。

4.讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)成果的來(lái)之不易，初步培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于探索的科學(xué)精神。

三、教學(xué)過(guò)程

1.復(fù)習(xí)舊知，引入新課

【回顧舊知】（1）什么是分子？（2）什么是原子？（3）分子和原子的本質(zhì)區(qū)別是什么？

【設(shè)置懸念】通過(guò)復(fù)習(xí)舊知識(shí)引出新問題：原子是最小的微粒嗎？它真的不能再分割了嗎？

設(shè)計(jì)意圖：上一節(jié)課剛學(xué)了原子是化學(xué)變化中的最小粒子，在化學(xué)變化中原子不能再分。學(xué)生可能會(huì)認(rèn)為原子應(yīng)該是一種最小的微粒了，覺得原子應(yīng)該不能再分了。此時(shí)將此設(shè)計(jì)成新問題，學(xué)生便再次產(chǎn)生疑問，好奇心大增。

【過(guò)渡】同學(xué)們心中的原子是什么樣的呢？就讓我們一起追尋著科學(xué)前輩們的足跡，來(lái)認(rèn)識(shí)原子的結(jié)構(gòu)。

2.原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)史

【課件展示】道爾頓原子模型——實(shí)心球體模型

【教師講述】近代化學(xué)之父——英國(guó)科學(xué)家道爾頓，很早以前提出：一切物質(zhì)都是由最小的不能再分的粒子——原子構(gòu)成。他認(rèn)為，原子是一種堅(jiān)實(shí)的、不可再分的實(shí)心球體。

【課件展示】湯姆森原子模型——西瓜模型（也稱棗糕模型）

【教師講述】很多年以來(lái)，人們一直堅(jiān)信道爾頓的實(shí)心球體模型，直到湯姆森發(fā)現(xiàn)了電子。湯姆森發(fā)現(xiàn)：電子是一種帶負(fù)電、有一定質(zhì)量的微粒，普遍存在于各種原子之中。由此他認(rèn)為：原子并不是不可再分的最小微粒;原子像一個(gè)西瓜，其中西瓜肉帶正電，帶負(fù)電的電子就像西瓜子一樣鑲嵌在西瓜肉中。

【課件展示】盧瑟福原子模型——行星模型

【動(dòng)畫演示】α粒子散射實(shí)驗(yàn)

【教師講述】1911年，英國(guó)物理學(xué)家盧瑟福進(jìn)行了著名的α粒子散射實(shí)驗(yàn)。α粒子是一種質(zhì)量比電子大很多且?guī)д姾傻奈⒘＃R瑟福和他的助手們用α粒子流轟擊金箔（非常薄）發(fā)現(xiàn)：（1）大多數(shù)α粒子能穿過(guò)金箔且不改變?cè)瓉?lái)的前進(jìn)方向;（2）一小部分的α粒子方向發(fā)生了偏轉(zhuǎn);（3）極少數(shù)的α粒子被反彈了回來(lái)。

【學(xué)生討論】如果你是盧瑟福，對(duì)于這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如何解釋？對(duì)原子結(jié)構(gòu)有什么新的認(rèn)識(shí)？

【教師講述】盧瑟福提出：原子是由居于原子中心的帶正電的原子核和核外帶負(fù)電的電子構(gòu)成。原子核的質(zhì)量幾乎等于原子的全部質(zhì)量，電子在原子核外繞核做高速運(yùn)動(dòng)，就像行星環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)一樣。

【教師補(bǔ)充】當(dāng)然盧瑟福的原子模型，也有其局限與不足之處。后來(lái)在盧瑟福研究的基礎(chǔ)上，科學(xué)家們進(jìn)一步探索，提出了更完善更科學(xué)的原子結(jié)構(gòu)理論。

設(shè)計(jì)意圖：微觀粒子肉眼看不見，摸不著，學(xué)生只能想象。對(duì)于原子的結(jié)構(gòu)，教材上直接給出了結(jié)論性的陳述，比較抽象，學(xué)生很難理解。本設(shè)計(jì)通過(guò)再現(xiàn)歷史上科學(xué)家們探索發(fā)現(xiàn)原子結(jié)構(gòu)的歷程，由淺入深、由主觀到科學(xué)，非常生動(dòng)且形象地描畫出了原子的結(jié)構(gòu)，符合學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程，很好地突破了教學(xué)難點(diǎn)。

3.自主學(xué)習(xí)，趁熱打鐵

【學(xué)生自學(xué)】閱讀課本，結(jié)合教材中原子的結(jié)構(gòu)示意圖，回答下列問題：

（1）原子是由哪些粒子構(gòu)成的？

（2）原子核又是由哪些粒子構(gòu)成的？

（3）核電荷數(shù)與質(zhì)子數(shù)有什么關(guān)系？

【教師補(bǔ)充】一個(gè)原子跟乒乓球的體積之比，相當(dāng)于乒乓球跟地球體積之比一般。原子很小，原子核更小，如果把原子比作一座體育場(chǎng)，那么原子核只相當(dāng)于體育場(chǎng)中的一只螞蟻。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)之前對(duì)原子結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)史的了解，學(xué)生對(duì)原子的構(gòu)成已經(jīng)有了初步認(rèn)知，此時(shí)再閱讀課本，便很容易理解了。

4.合作學(xué)習(xí)，深入理解

【思考討論】仔細(xì)閱讀教材表3-1，思考下列問題

（1）同種原子的質(zhì)子、中子、電子數(shù)有何關(guān)系？

（2）所有原子都是由質(zhì)子、中子、電子構(gòu)成的嗎？

（3）原子是否帶電？為什么？

（4）不同種原子之間有哪些區(qū)別？

【教師強(qiáng)調(diào)】不同種原子之間主要是質(zhì)子數(shù)不同，質(zhì)子數(shù)決定原子種類。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生已經(jīng)知道了構(gòu)成原子的各種粒子以及帶電情況，通過(guò)觀察表中列舉的幾種原子，可以更進(jìn)一步地知道這些粒子之間的關(guān)系以及原子不顯電性的原因等。

5.課堂小結(jié)

【鞏固提升】回顧原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)史;鞏固本節(jié)課所學(xué)的知識(shí)，理清原子的構(gòu)成。

設(shè)計(jì)意圖：回顧所學(xué)知識(shí)和原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)史，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)成果的來(lái)之不易，幫助其養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于探索的科學(xué)精神。

四、結(jié)語(yǔ)

本文將原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)史作為突破教學(xué)難點(diǎn)的切入口，并利用多媒體巧妙地將抽象難懂的化學(xué)知識(shí)變得形象生動(dòng)，讓學(xué)生更加充分、近距離地接觸化學(xué)史，加深了對(duì)知識(shí)的理解與掌握，體會(huì)了科學(xué)成果的來(lái)之不易，端正了科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)了化學(xué)素養(yǎng)[3]。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋心琦.利用化學(xué)史料提高科學(xué)素養(yǎng)的一點(diǎn)看法[J].化學(xué)教學(xué)，2010（11）：3-5.

[2]盧妍.淺談化學(xué)史教育在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的作用[J].新課程（中詢），2014（3）：10-11.

[3]鄒靈，劉曉玲，等.基于化學(xué)史的教學(xué)設(shè)計(jì)：重走氯氣發(fā)現(xiàn)之路[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2018（5）：39-40.

作者簡(jiǎn)介：周萬(wàn)偉，男，碩士研究生學(xué)歷，中學(xué)一級(jí)教師，長(zhǎng)期從事初中化學(xué)教學(xué)工作。

編輯 高 瓊