基于九年级教科书化学史素材发展学科核心素养的教学策略

发表时间:2021/8/17   来源:《中小学教育》2021年4月第11期   作者:卓国香
[导读] 人教版《义务教育教科书·化学·九年级》为我们提供了丰富的化学史素材

        卓国香
        广东省佛山市顺德区梁开初级中学

        摘要:人教版《义务教育教科书·化学·九年级》为我们提供了丰富的化学史素材。化学史是化学科学文化的传承,它不仅完整地叙述了化学发展所经历的过程,真实地记录了影响化学发展的大事件,而且向我们展示了科学家们揭开化学规律时的一些思维活动、科学方法与精神等。在课堂教学中应明确这些素材的教育价值,充分利用这些素材采取不同的教学策略,将它们有机地融入课堂教学中,最终达到落实并发展学科核心素养的目的。
        关键词:九年级教科书;化学史;核心素养;教学策略

        《义务教育化学课程标准(2011版)》中提出:“教师可利用化学史料、化学科学与技术发展及应用的重大成就等素材来创设学习情境,使学生初步了解化学对人类文明发展的重大贡献。”化学史是化学科学文化的传承,它不仅完整地叙述了化学发展所经历的过程,真实地记录了影响化学发展的大事件,而且向我们展示了科学家们揭开化学规律时的一些思维活动、科学方法与精神等。因此在课堂上渗透化学史教育,既能让学生掌握化学知识,又让学生体会科学家们勇于探索、坚持不懈的精神,树立正确的人生观、世界观、价值观,从而顺利发展学科核心素养。
        一、九年级教科书中的化学史素材
        对学生进行化学史教育,提升学生的学科核心素养离不开课堂教学,而教科书是课堂教学的重要文本。九年级教科书中有着非常丰富的化学史素材(见表1),为教师利用化学史进行过教学设计提供了依据。
      
        二、利用化学史素材进行教学设计的策略
        教科书提供了丰富的化学史素材,教师在教学中可以分析、挖掘这些素材的功能,融入到自己的课堂教学中。笔者利用化学史素材进行课堂教学实践的策略如下:
        1.将化学史素材作为教学脉络,引导学生化学知识的形成与发展
        在课堂上,笔者根据化学知识形成与发展的过程将化学史素材展现给学生,并且提出相关问题,一步步引导学生思考,让学生体会知识的形成、证据的获取、思维的创新,最终建构知识。
        【例1】有关“空气是由什么组成的”教学中,以情境为线索,以问题为导向,设计教学流程,见图1。
        
        图1  以“拉瓦锡研究空气成分”化学史为线索的教学流程
        实践证明,以“拉瓦锡研究空气成分”的化学史为线索进行教学设计,通过提问引导学生思考,可以让学生充分理解该实验的原理,并且能够举一反三,以后碰到创新装置类的习题也能顺利解答。
        【例2】有关“水的组成揭秘”教学中,以故事为线索,以问题为导向,设计教学流程,见图2。
        
        图2  以“水的组成揭秘”化学史为线索的教学流程
        实践表明,以“水的组成揭秘”的化学史为线索进行教学设计,能够让学生目标明确,整节课思路清晰,最后得出正确的结论并且印象深刻。
        2.利用科学家进行研究的化学史素材,突出科学精神与态度
        化学科学发展到今天,已经成功地建立了很多重大的理论,发现、创造出了很多重要的物质,这些内容的背后离不开科学家们追求真理、不畏困难、勇于探索的科学精神与态度,在教学中应结合相应的知识,给学生介绍他们的感人事迹,培养学生的科学态度。课本中现在有些看来很简单的理论或事实,也许在化学的发展上要经历好几代人的奋斗。
        【例3】有关空气的组成,教材就简单一句话“在19世纪末以前人们深信空气中仅含有氧气和氮气,后来人们陆续发现了稀有气体,才认识到空气中还有其他成分。”课堂上笔者提到雷利是如何发现氩气的故事——他从含氮物质制得的氮气是1.2505 g/L,但是测定从空气里分离出来的氮气是1.2572g/L。他没有忽略这微小的差异,而是认真查阅文献资料,并多次反复做实验,终于在1894年从空气中分离得到了很少量非常稳定的气体,并把它命名为氩。这样穿插讲故事不仅吸引了学生注意、启迪思维,还能让学生明确科学探究应有的精神,如精确而严密的观察力、尊重事实的科学态度、敢于质疑、富于创造的精神等。
        3.利用化学史素材引入教学,突出化学的研究价值与应用
        新课标指出:“化学在缓解人类面临的一系列问题,如能源危机、环境污染、资源匮乏和粮食供应不足等方面同样做出了积极的贡献。”在教学中,可以将化学为造福人类所做出的贡献作为情境素材展示给学生,增强学生的社会责任感,增强他们学习的自信心。
        【例4】教材围绕“化学肥料”呈现的化学史素材有:一是正文和图表形式展示增施化肥使农作物增产;二是以“调查与研究”栏目的形式让学生开展以下研究——历史上与化肥有关的研究成果、化肥的现状和发展趋势等。可围绕化学史素材采取如下教学策略:
        (1)课前布置研究任务,将学生分成若干小组,根据教材“调查与研究”的研究内容,自行选择感兴趣的内容,让他们查阅资料,并将查阅的资料以墙报、演示文稿、研究小论文等形式在班内进行展示。
        (2)课堂上让学生讨论“化肥的功与过”,可以从人口数量、环境、耕地面积、粮食产量等因素考虑。
        实践表明,这样的课堂形式很新颖,学生很感兴趣,课堂气氛非常活跃。本节课令学生拓宽了视野,培养了辩证唯物主义的科学态度。
        【例5】传统的复习课比较枯燥,为了提高教学质量,在复习工艺流程模块时,课前先布置学生阅读下册课本76页“资料卡片”,并上网查找侯氏制碱法的相关资料。
        课上展示“侯氏制碱法”工艺流程图,并提出以下问题:
        ①这里提到的“碱”指的是什么?属于什么物质类别?为什么它的俗名叫“纯碱”?它有什么用途?
        ②该流程中先通入NH3,再通入CO2,为什么要这样操作?
        ③NaHCO3为什么以沉淀形式析出?
        解析:要解决这一问题,必须利用溶解度的相关知识。已知20℃时,NaCl的溶解度为36g,NaHCO3的溶解度为9.7g。不妨假设20℃时氯化钠饱和溶液为136g,则:
        
        通过计算不难发现,往136gNaCl饱和溶液中依次通入足量NH3和CO2,H2O的质量会减少11.1g,剩余溶液中最多可溶解NaHCO38.6g,而生成NaHCO3的质量为51.7g,远大于8.6g,因此NaHCO3晶体会析出。当然,在混合盐溶液中,影响析出晶体的因素比较复杂,在此不再赘述。
        ④为什么侯氏制碱法会得到高度评价?由此让学生交流在课前查阅资料后整理好的演示文稿、墙报等,宣扬侯德榜先生在纯碱工业领域的重大贡献及其爱国主义精神,让学生感受化学科学的魅力,体会化学科学对提高人民生活水平的重大贡献。
        实践证明,这样的复习课不仅能让学生深刻记住侯氏制碱法过程,理解碳酸氢钠晶体析出的原因,高效率高质量达成知识技能目标,还能增添趣味性,激发起学生的爱国主义情怀,增强民族自豪感,激励他们努力学习,为国争光。
        三、结语
        古人云:“读史使人明智!”我国著名的化学家傅鹰曾言:“一门科学的历史是那门科学中最宝贵的一部分,因为科学只能给我们知识,而历史却能给我们智慧。”教材中丰富的化学史素材具有非常大的教育价值,在课堂上渗透化学史教育,既能使学生不断吸收和内化学科知识,又能让学生体验科学发展历程的艰辛,逐步养成化学价值观,进而培养学生的科学创新意识和社会责任担当,最终达到落实并发展学科核心素养的目的。
        
        参考文献:
        [1]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2018.
        [2]教育部审定2012.义务教育教科书·化学·九年级·上册.人民教育出版社.
        [3]教育部审定2012.义务教育教科书·化学·九年级·下册.人民教育出版社.
        [4]鲍时安,张家登.化学史教育与教学[J].化学教育,2000,21(1):44~46.
        [5]方万东.化学史在化学教育中的地位和作用[J]陕西学前师范学院学报,1997,(2):70~72.
        [6]杨宝权.基于化学史的事件的课堂教学实践[J].中小学教学研究,2017,(7):27-30.
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