融入化学史的“水的组成”化学启蒙教学探索-《化学教学》(2021年2期).docx

龙源版权所有 融入化学史的“水的组成”化学启蒙教学探索作者：费志明 陈懋来源：《化学教学》2021年第02期 摘要： 义务教育初中化学是化学教育的启蒙阶段，以“水的组成”教学为例， 将化学史融入课堂教学中，让学生与科学家跨越时空对话，探索 学习研究物质组成和结构的方法，促进深度学习，培养学生的科学素养。 关键词： 水的组成; 化学启蒙; 化学史; 化学教学 文章编号： 1005-6629（2021）02-0048-04 中图分类号： G633.8 文献标识码： B 1 问题提出 化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构及其应用的一门基础自然科学[1]。 义务教育初中化学是化学教育的启蒙阶段。 化学史反映化学科学发展的过程，能够帮助学生理解化学知识及其科学本质。因此，将化学史融入初中课堂是一个有效拓宽学生视野并提高学生科学素养的方法。 融入化学史的教学设计的核心是教师根据学情有目的地选择一些能够引起学生探究兴趣、易于学生理解和掌握、有助于实现教学目标的历史材料和问题[2]。为了引导学生学习研究物质组成的方法，建立模型并能运用模型来确定物质的组成和结构，本文以“水的组成”教学片段为例，通过重演化学史来促进学生深度学习。 2 设计思路 “水的组成”是初中化学第一次通过实验探究学习研究物质组成的方法，主要包括水的电解和水分子的构成两部分内容。本节课的核心任务是从宏观到微观、从定性到定量两个维度探究水的组成，从分子和原子微观角度认识物质的构成，并围绕这个核心任务建立教学设计（如图1所示）。此设计体现“提出问题—实验探究—模型建构—问题解决”的科学探究过程，发挥化学实验证实和证伪的作用，同时，重演探究水的组成科学史故事，引导学生像科学家一样思考问题，从“宏观、微观、符号”三个角度认识物质的研究方法，实现证据推理与模型认知的教学内涵，促进深度学习。 3 教学过程 3.1 创设情境，提出问题 教师讲述： 20世纪70年代，某地域海面上没有油和其他可燃物，在250千米/时的飓风吹过后海面着火。水火不相容，海水着火了，为什么？学生猜测，可能和水的组成有关，也可能和风的速度有关。 教师设问： 水是由什么组成的呢？我们如何研究水的组成呢？今天我们通过化学史故事来认识水的组成。 设计意图： 基于学生对水的宏观组成、微观构成已经有初步认识，通过创设故事情境让学生产生认知冲突，激发学生的学习兴趣，引发深度学习动机。 3.2 史事重演，迁移引导 教師讲述： 人类对水组成的认识经历漫长的过程，我们如何来探究水的组成呢？ 资料： 自古以来，人们认为水是组成世间万物的一种（物质），不可再分。例如： 我国有“五行说”（金木水火土），古希腊有“四元素说”（水土气火）。一直到了16、 17世纪，一些医生、药剂师偶然发现，金属落到酸里面会有一些气体产生，这种气体可以燃烧。18世纪，英国化学家普利斯特里发明了排水集气法，把这种可燃气体收集起来，对此的研究才开始深入起来。 教师设问： 如何证明水不是某一种元素呢？大约250年前，还没有电的使用，那当时科学家是怎样研究水的组成的呢？ [普利斯特里]我叫普利斯特里，英国人，18世纪中叶，我常常爱给朋友们表演魔术： 将锌加入稀硫酸中，将生成的可燃气体和空气混合装在试管里，摇晃几下，迅速地把一支点燃的蜡烛移近试管口，试管立马吐出长长的火舌，并发出震耳欲聋的爆炸声。这样的魔术干了很多次，终于有一天，我发现瓶壁上有不少水雾，一开始以为是试管没擦干净，或者是因为空气潮湿。后来，我把试管擦干净，也用了干燥的空气，还是发现有水滴，我只能推论，金属碰到酸液产生的可燃气体可以燃烧生成水，但说不清为什么。 [卡文迪许]我叫卡文迪许，英国人，1···试读结束