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化学史微课在高中实验教学中的应用

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莫秀庆

随新课程改革的稳步推进，化学史的教育功能渐渐被广大教师所认可，特别是结合实验探究以提高学生科学素养方面的作用。然而，因化学史相关资料分布零散且不易收集，往往很难有效地将化学史融入实际教学中。以微信公众号为对象开展化学史资源统计发现，化学教育、化学史教学之家、化学史等公众号均共享有化学史微课素材及教学设计等资源。在“高考的指挥棒”作用下，如何利用好简单直观的化学史微课开展“科学本质”的实验教学，这是探究科学素养培养的重要课题。

一、化学史微课的概念

化学史微课是基于微课制作技术的基础上，以短小精悍的微视频为载体，围绕着某一知识点或教学环节，将化学史渗透到知识教学中，精心设计与制作的一种富有催人奋进的科学研究精神与创新实用的科学研究方法的、融情景化与可视性于一体的数字化学习资源包。相较于传统微课，化学史微课的突出特点体现在渗透化学家生平事迹、化学发展历程中的理论与实践成果、科学探究方法等化学史料，促使学生在掌握基本知识的基础上树立严谨求实的科学态度，促使学生关注化学对社会发展的贡献，促使学生掌握将化学理论知识应用于解决社会实践问题的能力。

二、化学史微课融入实验教学的意义

1.史料激学，拓宽科学视野

《普通高中化学课程标准》（2017年版）建议：“结合人类探索物质及其变化的历史和化学科学发展的趋势，引导学生进一步学习化学的基本原理与方法，形成学科核心观念”。以微课为化学史呈现形式，将化学史有效地融于课堂教学中，阐释人类认识与改造自然的历程，记录化学家献身科研的励志故事及其科学探索获取层层突破的学科智慧，厘清化学发展理论与实践发展脉络，在知识依附的历史情境中自主探索，激发学生学习动机，拓展科学视野，为后续开展实验探究活动奠定情感基础。

2.直观呈现，提高教学效益

化学史在高中化学教材中大多数以“科学视野”、“资料卡片”、“科学史话”等形式呈现，体现化学史教育“应然价值”。面临高考压力，如何行之有效地利用化学史料开展实验教学是值得深思的问题。微课是一种短小精悍的化学史教学资源，能创设集生动形象与简洁明了于一体的历史情境。随教育技术的快速发展，微课制作已然成为较为常见的教学资源开发形式。在前人或自主微课资源开发的基础上，巧妙将化学史微课与课堂教学紧密结合，有效直观地呈现化学史料，充分体现化学史的优质教学辅助作用，提高教学效益。

3.问题启思，培养核心素养

化学史发展历程是一个前进性与曲折性相统一的过程，其蕴含着化学学科学习的智慧。核心素养所触发的教育目标系统变革是多维度的，包括思维方式的转变、系统层次结构的调整、内容与结构的表征等内容。将化学史微课融入实验教学中，在历史情境中领悟化学家在科学探究中体现的“科学态度”、“创新意识”、“社会责任”等优秀品质，培养科学研究历程中启迪智慧的“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”、“变化观念与平衡思想”等素养，培养高阶思维，促进深度学习，将核心素养的培养实现落地。

三、化学史微课在实验教学的应用策略

1.设置历史主线，梳理设计思路

受“高考指挥棒”影响，化学史融入教学往往存在着“戏说”化学史、过度渲染化学家的成功、忽略知识的动态性、忽视认知维度的价值等误区。一节精彩的课往往离不开结构清晰的教学设计思路，而化学史教育功能能否实现又与其教学定位有着密不可分的关系。因而，如何选取化学史料与如何渗透化学史成为能否有效实现化学史教育功能的关键问题。

人教版必修2中的《化学反应的速率》属于物质结构基础与化学反应规律的知识主题，其包括化学反应速率概念、表达式、影响因素等内容，知识点相对零散，因而根据课程内容采用“历史探究型”教学逻辑，以“化学史”为线索，将核心问题聚焦于烟花、茅台酒、合成氨等探究上，以实验探究为抓手，秉承直观性、情境性、探索性的设计原则，设置知识衔接线、教学环节线、歷史线、教师活动线、学生活动线、素养体现线等主线，构建史料激学、实验导学、迁移博学等教学模块，从古代烟花的“稍瞬即逝”与酿酒的“久存愈香”等化学现象的对比来引出化学反应速率的概念，从“合成氨发展史”化学史微课引入化学反应速率影响因素的实验设计与实施，充分体现“生活—化学—社会”的教学思想，进而培养“变化观念与平衡思想”核心素养，实现“从理论应用于实践，从实践升华理论”的认知飞跃，使教学效益达到最优化。具体教学设计思路如图1所示。

2.创设历史情境，启思实验方法

傅鹰教授曾指出“化学给人以知识，化学史给人以智慧。”教学情境以服务课堂教学为目的，启迪在情景中“发现-提出-解决”问题，而不能“为了情境而情境”。回顾历史发展，感受科学研究是前进性与曲折性的统一，以化学家严谨科学作风为榜样，以客观视角分析化学史微课中采用的研究方法及思路，从而启发思考如何设计与实施相关实验的探究活动，培养实验探究能力及创新实验意识。

以化学史微课为抓手，创设工业合成氨历史情境，展示合成氨的起源及发展历程，从“合成氨发展史”微课中思考分析合成氨工业发展历程中分别做出哪些整改措施来提高氨的产率思考化学反应速率的影响因素可能有哪些？经小组讨论，提出化学反应速率影响因素的若干假设，根据所提供的实验药品及器材进行设计与实施实验，从而验证实验假设是否成立，进而掌握实验探究技能及科学探究方法。构建的合成氨发展史微课设计思路如图2所示。

3.思考科研问题，开启探究之旅

论证教学的实质是让学生经历类似科学家的论证过程，理解与掌握科学概念及科学本质，并促进思维发展的科学探究教学。在化学家严谨务实的科研精神熏陶下，重温回顾化学学科发展历程中的励志故事及科学探究精彩片段，体验化学家科学实验过程及科学论证过程，深入理解科学本质，从而以“我是化工工程师”为视角开展科学探究征程，将理论与实际紧密结合，思考相关的科研问题，为实际生活生产问题提出合理化建议，促进科学思维发展。

以合成氨发展史微课为线索，以仪器试剂为科研阵地，从“我是化工工程师”视角开展研究性学习。基于某工厂为进一步提高合成氨的生产效率，选择一个具有科研价值的决策，你会采用以下哪些建议：①研制高温下活性较大的催化剂;②寻找NH3的新来源;③研制低温下活性较大的催化剂;④研制耐高温高压的新型生产设备。科学论证以科学本质为基本准则，基于生活与生产实际情况，从多维度讨论并开展实验论证，提出朝向社会进步的方向前进的科研建议，并在允许范围内设计与实施实验开展探究之旅。

（收稿日期：2018-12-25）

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