化學(xué)史為主線的教學(xué)設(shè)計(jì)研究

劉玲 徐巖

【摘要】化學(xué)史在教學(xué)中的正確應(yīng)用利于提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，但當(dāng)前高中化學(xué)教學(xué)中化學(xué)史的教學(xué)效果有待提高，因此，本文以《氧化還原反應(yīng)》為例，依照化學(xué)史為主線進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，以期為高中化學(xué)教師更好進(jìn)行化學(xué)史教學(xué)提供一定參照。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)史;教學(xué);氧化還原反應(yīng)

1問(wèn)題的提出

新課改后，更加注重學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展，而化學(xué)史具有重要的素養(yǎng)功能，能夠發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力[1]。了解化學(xué)史并對(duì)化學(xué)史進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，學(xué)生更能體會(huì)到科學(xué)家艱辛的探索歷程，感受到科學(xué)家身上所具有的勇于探索、不畏艱難、堅(jiān)持不懈的精神，利于學(xué)生發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中也非常注重化學(xué)史的地位，在情境素材中多次提及有關(guān)化學(xué)史內(nèi)容[2]，而當(dāng)前教學(xué)中，由于種種原因，學(xué)生對(duì)于化學(xué)史的學(xué)習(xí)存在一定程度的形式化。因此，本文以《氧化還原反應(yīng)》為例，以化學(xué)史為主線進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，旨在突出化學(xué)史的重要價(jià)值。

2《氧化還原反應(yīng)》教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1教材分析

本課題位于人民教育出版社普通高中教科書(shū)化學(xué)必修第一冊(cè)第一章第三節(jié)[1]。課標(biāo)中對(duì)于本課題內(nèi)容要求是認(rèn)識(shí)有化合價(jià)變化的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。這一課時(shí)內(nèi)容主要包括氧化還原反應(yīng)的定義、特征及本質(zhì)。本節(jié)內(nèi)容與學(xué)生初中學(xué)習(xí)的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)做到了很好地銜接，也加深了學(xué)生對(duì)于離子反應(yīng)的理解，并為之后元素化合物、電化學(xué)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，因此有著承上啟下、不可忽視的重要作用。從本單元知識(shí)結(jié)構(gòu)看，氧化還原反應(yīng)是本單元的核心和重點(diǎn)，學(xué)好氧化還原反應(yīng)有利于學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律。有利于其從“宏觀—微觀—符號(hào)”的角度認(rèn)識(shí)化學(xué)。

2.2學(xué)情分析

學(xué)生經(jīng)過(guò)初中階段的學(xué)習(xí)，能夠從得氧失氧的角度認(rèn)識(shí)氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)，知道常見(jiàn)元素的化合價(jià)，會(huì)書(shū)寫(xiě)簡(jiǎn)單的化學(xué)方程式，知道四大化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型及其特點(diǎn)。

但是學(xué)生不知道氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)是同時(shí)發(fā)生的，無(wú)法從化合價(jià)和電子轉(zhuǎn)移的角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)，對(duì)于氧化還原反應(yīng)沒(méi)有成體系的學(xué)習(xí)。微觀層面的滲透較少，但處于高一的學(xué)生具備一定的歸納能力、推理能力，通過(guò)對(duì)氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的探究，有利于形成“宏微”結(jié)合的意識(shí)。

2.3教學(xué)目標(biāo)

本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)具體有三個(gè)。第一，通過(guò)對(duì)氧化還原反應(yīng)的多角度分析，認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)的特征，了解其本質(zhì);第二，通過(guò)對(duì)氧化還原反應(yīng)特征、本質(zhì)及表示方法的探究，初步建立“宏—微—符”三重表征意識(shí);第三，通過(guò)了解氧化還原反應(yīng)概念的發(fā)展，感受科學(xué)家發(fā)展化學(xué)概念的艱辛歷程，體會(huì)不畏艱難的科學(xué)精神。

2.4教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)氧化還原反應(yīng)的特征、本質(zhì)。教學(xué)難點(diǎn)為氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。

2.5教學(xué)過(guò)程

環(huán)節(jié)一：舊知與化學(xué)史融合引入新課。師生活動(dòng)：教師向?qū)W生設(shè)問(wèn)：初中階段是如何判斷氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)的呢？請(qǐng)學(xué)生以碳還原氧化銅、氫氣還原氧化鐵為例進(jìn)行說(shuō)明，學(xué)生可以得到從得氧失氧的角度進(jìn)行判斷。在此基礎(chǔ)上教師給出法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫最開(kāi)始也是從得氧失氧角度定義氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)，之后其他化學(xué)家從不同視角進(jìn)行了相關(guān)研究。這節(jié)課我們跟隨三位化學(xué)家的腳步進(jìn)行深入探索。

環(huán)節(jié)二：新課講授。本環(huán)節(jié)共包括四個(gè)部分。第一部分：氧化還原反應(yīng)定義。本部分師生活動(dòng)：教師請(qǐng)學(xué)生以上述方程式討論氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)是同時(shí)發(fā)生還是分開(kāi)發(fā)生的，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)是同時(shí)發(fā)生的，這時(shí)，進(jìn)入第二部分：氧化還原反應(yīng)的特征。教師給出第二位化學(xué)家弗蘭克蘭從化合價(jià)的角度對(duì)氧化還原反應(yīng)提出了新的認(rèn)識(shí)，給出學(xué)生從化合價(jià)角度進(jìn)行分析的提示。師生共同分析后得出物質(zhì)所含元素的化合價(jià)升高發(fā)生的是氧化反應(yīng)，物質(zhì)所含元素降低發(fā)生的是還原反應(yīng)。進(jìn)而順利得出氧化還原反應(yīng)的特征是物質(zhì)所含元素化合價(jià)發(fā)生變化。此時(shí)進(jìn)入第三部分氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。學(xué)生以小組為單位討論鈉和氯氣、氫氣和氯氣反應(yīng)中元素化合價(jià)發(fā)生變化的原因，教師給出微觀角度電子轉(zhuǎn)移的分析提示。學(xué)生討論結(jié)束交流后，播放微觀動(dòng)畫(huà)形成視頻，并結(jié)合講授法進(jìn)行講解，最終得出氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)為電子的得失和共用電子對(duì)的偏移，統(tǒng)稱為電子的轉(zhuǎn)移。此時(shí)，向?qū)W生介紹“電子”這一概念正是物理學(xué)家湯姆孫提出的，正是因?yàn)樗l(fā)現(xiàn)了電子，我們才能從微觀視角探究氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。至此，也從第三位科學(xué)家的角度給出總結(jié)，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)史的貫穿始終。

環(huán)節(jié)三：課堂總結(jié)。提問(wèn)學(xué)生這節(jié)課都有什么收獲，學(xué)生如果能夠從知識(shí)層面和化學(xué)史層面進(jìn)行總結(jié)，表面教學(xué)效果較好。

環(huán)節(jié)四：課后作業(yè)。同學(xué)們課下自行查閱有關(guān)拉瓦錫、弗蘭克蘭對(duì)于氧化還原反應(yīng)及湯姆孫提出電子的相關(guān)史料。

3.結(jié)語(yǔ)

化學(xué)史的學(xué)習(xí)對(duì)于學(xué)生具有重要的意義，本教學(xué)設(shè)計(jì)采用氧化還原反應(yīng)概念的發(fā)展史為線索，分別從三位化學(xué)家的角度逐漸深入地認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)，在課后作業(yè)中也涉及了化學(xué)史料的內(nèi)容，以化學(xué)史作為主線，在實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)的講授過(guò)程中，同樣利于學(xué)生感受到科學(xué)家不畏艱辛的探索精神，強(qiáng)化學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，利于學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐勁軍，郭明魁，林小榮.高中必修教科書(shū)化學(xué)史的素養(yǎng)功能及應(yīng)用策略[J].教學(xué)與管理，2021（19）：75-77.

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