巧用化學史教學培養學生的核心素養

許敏 顧麗萍

摘 要：化學史既是發現物質結構和變化規律的歷史，也是科學工作者人格、信念和智慧的歷史，既有傳奇的靈感與科學的思維，也有挫折和失敗的教訓，對培養學生的核心素養起著重要的作用。

關鍵詞：化學史; 培養; 科學情感; 科學素養

中圖分類號：G633.8 ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-3315（2020）5-035-001

俗話說得好：興趣是最好的老師。要使學生對化學有興趣，首先要激發他們的好奇心。把化學史引入課堂教學是誘發學生好奇心很好的教學素材，初高中課本就引入了許多化學史。不管是哪種形式，若是選用得當，巧妙合理運用，既可以增進學生對化學知識的理解，也有助于激發學生的學習興趣、啟迪學生的學科思維，進而培養學生的科學素養。但是很少有學生對閱讀化學史感興趣，這就要求我們改變傳統的教學方式，采用靈活多變的教學手段來提高課堂效率。

一、改變化學史的呈現方式，培養科學情感

教師是讓學生對學科產生興趣的指路人，教師在利用化學史教學時，結合教學內容，可采用各種直觀的教學手段，如激情演說、表演體會、實物展示、PPT圖片、Flash或小視頻等，把化學史知識生動形象地展現出來，讓學生從聽覺、視覺等多感官刺激，仿若親身游歷在歷史的長河中。

1.巧編歷史小故事

人們大多都喜歡聽故事，學生也不例外，將化學史改編成小故事引入化學課堂，很容易吸引學生的注意力，生動有趣的故事情節也可激發學生的好奇心，故事中的懸念可以緊緊抓住學生的心弦，使學生進入驚奇猜想的最佳學習狀態。

2.在歷史對話中巧設問題

在化學史的教學中，結合化學史知識巧設問題，一步一步引導學生進入歷史，不但能使學生掌握化學知識，了解化學發展史對人類的貢獻，亦能體驗科學家客觀地觀察物質的結構特性，、實事求是地分析觀察實驗的科學態度。

（1）湯姆生質疑道爾頓原子結構模型的依據是什么？（2）盧瑟福通過什么實驗否定了湯姆生的原子結構模型？（3）玻爾對盧瑟福的帶核原子結構模型有何新的見解？

通過層層設問，學生不僅知道了湯姆生發現電子才有了葡萄干面包式原子結構模型、盧瑟福源于多次的α粒子散射實驗才有了帶核原子結構模型，也使學生明白人類對物質微觀結構的認識需經過漫長而艱辛的探索過程，要完全揭示物質結構的奧秘還需要人們堅持不懈地深入研究。

二、以化學史為主線構建知識體系，培養學生科學思維能力

在化學史的教學中，引導學生學習科學家們的創新思維和科學探究精神，有助于學生科學思維的形成。

史料1：19世紀初期， 歐洲許多國家開始使用煤氣照明，最早是將鱈魚放在燒熱的爐子上產生煤氣，同時殘留下一種黑乎乎粘稠的油狀液體（后來稱它為煤焦油），后來人們改用煤炭來生產煤氣，由于大量的煤氣需求，也導致副產物煤焦油大量產生和被廢棄。

結合課本知識讓學生交流與討論，找出19世紀人們綜合利用煤的方式和所產生的環境問題，在交流討論中煤的綜合利用的方式得以辨析，煤的氣化、液化和煤的干餾也能輕松區別，煤焦油的大量廢棄造成嚴重的環境污染問題也仿若初見，不僅培養了學生宏觀辨識能力，也增強了環境保護意識。

史料2：1821年英國科學家法拉第對煤焦油發生了興趣。他想要變廢為寶，就對這種油狀物進行分離和提純。歷時五年，終于利用蒸餾的方法將油狀液體進行分離，于1825年6月正式對外宣布，發現一種被稱之為“氫的重碳化合物”新的碳氫化合物。他向人們展示這種無色油狀液體，有特殊氣味，比重是0.85，熔點：5.5℃，沸點：82.2℃，不導電，微溶于水，易溶于油、醚和醇中。

宏觀辨識：1、讓學生從上述史料中找出法拉第從煤焦油中得到苯的方法，2、結合課本，找出史料中苯的性質，與課本相比有哪些相同和不同的地方。

通過對比學生不難發現：苯的色態味，溶解性，密度，熔點：5.5℃，幾乎和法拉第發現和測得的一樣，沸點稍有偏差為80.1℃。法拉第用蒸餾方法得到了苯，說明苯存在于煤焦油中，那么煤焦油中的苯來源于煤的干餾或煤的氣化，進一步說明煤的干餾和氣化是化學變化。

史料3：1834年，德國化學家米希爾里希用苯甲酸和堿石灰加熱也制得了苯，當時命名為“benzin”，之后日拉爾等人測定了苯的相對分子質量78和分子式。1845年，德國化學劑霍夫曼也證實煤焦油中確實存在芳香類化合物，并正式將它命名為“苯”。

知識技能：苯的分子式、相對分子質量。

史料4：苯分子結構的確定曾是困擾19世紀科學家的一大難題，1834年冬，德國化學家凱庫勒也正為苯分子的結構殫精竭慮，雖然畫出無數個苯分子的結構，但沒有一個令他滿意，他失望地將稿紙扔進了壁爐，然后靠在壁爐前不知不覺睡著了。睡夢中忽見一條蛇咬住了自己的尾巴并不停地旋轉起來，他猛然驚醒，立即拿起筆畫出苯分子的環狀結構，經過許多次修正后，他決定用正六邊形來描述苯分子的結構。

微觀探析：從結構中可見苯分子中含有碳碳雙鍵，推測：苯可使酸性高錳酸鉀溶液褪色，也能使溴水褪色。

三、創設歷史情境，培養學生的科學探究能力

要讓學生對課堂內容感興趣，給學生創設一定的情境進行教學是必不可少的，對提高學生的學科核心素養具有關鍵性的作用。而創設怎樣的情境既能吸引學生的注意力，又能讓學生快速地吸收所學知識，是每個老師一直在研究的問題。化學是實驗、觀察和思維相結合的一門學科，無論是物質的性質、變化規律，還是一些概念的形成、化學上的重大發現，大多都是在觀察實驗的基礎上進行思維的結果。目前效果比較好的情境創設是將化學史制作成情境小視頻，讓學生在真實的情境中體驗觀察，然后提出問題，學生再根據視頻中的信息進行交流、加工處理，形成正確的結論。

通過化學史的學習，使學生徜徉在化學發展的歷史長河中，學習科學家為化學發展而獻身的精神和嚴謹治學的態度，為科學家孜孜以求、忘我研究的科學精神所感染。化學史中涉及很多科學家，他們能有所成就，建功立業，絕不是一帆風順的，可以說是經歷了重重磨難而終不放棄，終于登上了科學的高峰，為后世所景仰。化學史呈現了很多新物質的發現過程，循著前人的足跡，我們參與探究，積極動手，從而培養了學生的探究精神和科學素養。