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巧用化学史及材料,点亮高效课堂
——《原电池》和《苯》教学探究

2018-04-08陈意群

中学课程辅导·教学研究 2018年26期
关键词:原电池化学科学

◎陈意群

在中学化学教学中,除了教会学生科学知识,还应教会学生科学素养。在课堂上引入和穿插化学史知识,有利于营造学生科学知识的学习氛围,同时又提供学生科学知识的学习的平台,激发学生的主动性和创新意识,促使学生积极主动地学习。笔者多次尝试利用化学史为我们的高效课堂服务,基本能实现“低小多快”的成功教学原则。所以,学习化学史不仅是为史而学,而是为史而用。下面以《苯》和《原电池》的教学为例,与大家共同探讨化学史如何点亮高效课堂。

一、利用化学史导入新课,实现高效课堂的“低”

用化学史引入教学,可以充分调动学生学习兴趣,由于理解的门槛低,可使学生迅速参与到教学过程中,实现高效课堂中的“低”。

如《原电池》的教学开始,可先介绍电化学起源,1791年意大利解剖学家伽伐尼偶然发现解剖刀或金属能使蛙腿肌肉抽搐的“动物电”现象。随后,意大利物理学家伏打于1800年发明能够产生稳定电流的“伏打电堆”—铜锌原电池……这样的化学史让学生觉得有趣,从引入就可以吸引学生的注意力。

而在《苯》的教学引入时,可给出史料,说明当时法拉第只是对当时无人问津的煤气桶里的油状液体产生浓厚兴趣,而开始研究并成功分离出“氢的重碳化合物”。借此史料既可以让学生初步了解苯的物理性质,又可以教给学生要获得成功除了善于发现身边的化学细节外,还要有持之以恒的科学态度。

通过发掘与课堂内容相关的史料,利用化学史来导入新课,能增加化学的人文韵味,提高学生的求知欲,有利于顺利开展教学,同时又能渗进科学精神的培养。

二、利用化学史带领学生探索物质的发现之旅,实现高效课堂的“小”和“多”

课堂中的教学,我们经常要根据学生的认知水平,将教学内容按其知识的内在联系和教学需要分成若干小目标,而这些小目标的实现,有时就可以通过不同时期对此物质研究的化学史来实现,如此随着科学的发展,将学生一步一步引入到所学物质的发展或发现之旅,这样使学生在低起点上一小步一小步地学,由浅入深,充分调动大脑的积极性,同时学生易于接受,尝到成功的喜悦,从而激发起学习兴趣。

如在《原电池》的教学中,可以通过原电池的发展史实现高效课堂教学的“小”和“多”。从1780年的伽伏尼“蛙腿抽搐实验”开始,引导学生用舌尖品水果电池,以感受到电流,从而引出原电池的形成条件。这样的小步子,让学生易于成功。再利用随后电池的发展史,1800年的伏打电池和1836年的丹尼尔电池,要解决理论与实际应用中的存在差距及解决问题,才能让科技理论应用到实际生活中。接着再把近代和现代的电池简单的作介绍,好学生感受到科学技术发展的目的是为更好的服务于人类及改善人们的生活水平。最后呈现近几年的高考中出现的创设情境题,让学生感受到科学技术不是一成不变的,随着人类认知水平的不断提升,我们的生活会越发的美好。在这节课的设计中,我们可以利用化学史,一步一步的让学生认识原电池,小步子,多反馈,学生易于接受的同时又进行了情感的教育。

而在《苯》的教学中,我们也可以利用化学史设计这样的主线,①法拉第发现苯,②法国化学家日拉尔(C.F.Gerhardt)等人确定了苯的相对分子质量和分子式,③科学实验事实验证苯的结构,④凯库勒式的提出,⑤互变振动假说的提出,⑥科技发展得出真实的键能数据,⑦科学家詹斯用X射线衍射证实苯的真正结构。在教学中,每一次化学史的引用,都可以服务于教学目的。展示①可以让学生找出苯的物理性质。在展示了②后,我们可以给出相关数据,让学生计算苯的相对分子质量和分子式,这样的“小步子”能让学生尝试到“当科学家”的快乐。在展示③时,给出实验事实,苯与氢气发生加成反应时的配比,以及苯的一溴代物只有一种,让学生思考推敲苯的结构,学生从已有的知识去分析自然得出两个实验事实推出的苯的结构有相互矛盾之处,在思维的碰撞中就会得出苯结构的“多种可能”。此时,我们再引用④,这个结构理论,据凯库勒称是“梦”的启示。这种关于科学家的趣闻轶事,可以让学生感受到钻研的魅力。而后,利用⑤⑥⑦的史料,可以让学生感受到科技发展带来的对事物更深入透彻的了解,可以让我们更加接近真相,感受到这是一个数据时代。这样一节课下来,频繁的与学生互动,带领学生参与到思维活动来,并让学生多次成功解决问题,学生有一种能把深奥的科学问题与平庸的自己拉近距离的的快乐。在不知不觉中就实现了高效课堂的“多”。多次引用信息材料,相当于随科技发展而产生的新方法验证苯。学生从中感悟到科学结论是相对真理,随时准备接受实践的检验。一个科学问题的解决引发另一个科学问题的产生,这是科学发展的必然。

以化学史为契点,在特设的情景下,带领学生去“发现”问题,进而“研究”问题,使学生能够持续保持对新事物的兴奋感,顺理成章地接收知识,将知识作为一种宝贵的礼物来领受。这种源于课本又高于课本的知识引导,既可以使教学不再局限于知识本身,丰富学生的视野,开阔他们的思路,而且,课堂上在追溯“新事物”的来源和动态演变的过程中,揭示出认识过程中必备的科学素养,让学生学会用“发展”的观点看待问题。这种“小小科学家”的体验之旅,让学生在探究问题的过程中,获得一种对化学知识的亲近感,增强他们的主动求知精神。

法国著名科学家朗之万所说:“在科学教育中,加入历史的观点是有百利而无一弊的。”在课堂中渗透化学史教育,甚至以化学史为情景设计教学,实现高效课堂的“低小多快”,切实体现了新课程所倡导的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维目标,不同程度的提高学生的化学学科素养,这才是我们化学教育追求的真正目标。

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