基于化学史的单元教学设计与实践研究朱韶红谢晓春摘要：化学史教育系化学课程的重要内容之一。教师将“水的组成”这一科学发现的过程应用于本单元的课堂教学实践，通过演示氢气燃烧和水电解实验，通过科学发现史上两位化学家的实验过程对比，使学生初步了解利用化学反应研究纯物质组成的方法;教学设计中通过化学史这条主线展现人类对物质世界的认识史、发现史，通过问题链层层深入地引导学生进行科学探究，培养学生正确的科学态度和社会责任。关键词：化学史;单元教学设计;课例研究：1008-0546（2020）08-0046-05：C632.41：Bdoi：10.3969/j.issn.1008-0546.2020.08.014一、問题的提出化学史是化学科学产生、形成和发展及其演变规律的反映，既包括发现的化学知识、发现知识的科学方法，还包括化学家为之奋斗的忘我精神、坚忍不拔的创新过程，这是科学教育的重要资源[1]。化学史教育意义在于从发展上把握化学知识、调动学生的学习主动性、从正误对比中深入阐述知识、从知识中吸取思想的启示以及培养学生掌握科学方法[2]。《义务教育化学课程标准》（2011版）的五个内容主题中，“水的组成”这部分内容从主题1至主题5都有着或隐或明的渗透。教学过程中需要教师整合教材内容，引导学生通过科学探究的方式，运用宏微结合的观念分析氢气的燃烧和水的电解实验的宏观现象，认识其性质和变化，并能运用“宏观一微观一符号”三重表征方法来阐释分子、原子及元素等物质结构和组成，最终学会应用所学知识去认识和解决社会生活中的热点问题。二、“水的组成”单元教学目标设计如表1所示。三、“水的组成”单元教学流程设计如图1所示。四、“水的组成”课堂教学实录环节一：重现化学史【师】人类对水的组成的理解经历了漫长而曲折的探索过程。【问题1】大家知道水是由哪些元素组成的吗？【问题2】知道科学家是如何发现水的组成的吗？【化学史料1】古人很早就开始思考和研究水。（1）公元前6世纪至公元前7世纪的古希腊哲学家泰勒斯认为：一切都起源于水，水是组成一切的唯一元素。（2）亚里士多德认为，世界不是仅由水一种元素组成的，而是由水、火、土、气和以太五种元素相互作用形成的。（3）我国古代先人提出了“五行学说”，相信世界上的一切都是由金、木、水、火和土五种基本元素的运动产生的。【问题3】你如何看待古人对“水的组成”的认识？【师】古人认为水是构成万物的一种元素的各种学说，并不是从实验中获得的，而是在对世界万物观察的基础上，不断摸索和想象得来的。【化学史料2】到了1766年，人们对水的认识开始出现转变。（1）1766年，英国科学家卡文迪许发现在稀盐酸或稀硫酸中加入锌、铁或锡会产生一种气体，它不能支持燃烧，也不能供给呼吸，但是把它和空气混在一起，遇到火星就会爆炸。他认为这是金属中含有的燃素在金属溶于酸后放出而形成了这种“易燃空气”。（2）1774年，英国科学家普里斯特利通过一个大凸透镜收集光来加热氧化汞产生了一种气体，它不能燃烧，但能使蜡烛燃烧更剧烈，老鼠活得更舒适。他亲自体验后，发现自己吸入这种气体后也十分舒畅。他认为这种气体具有很强的吸收燃素的能力，因此它不能燃烧。（3）1781年，普里斯特利在干冷的玻璃瓶中装入“易燃空气”和空气的混合气，然后用电火花引爆，发现瓶壁有水珠。卡文迪许又用纯氧代替空气重复了这一实验，得出了氢和氧化合成水的结论。但他们仍坚持认为水是一种元素，并将其解释为：氧是失去燃素的水，氢是含过多燃素的水。【师】让我来模拟这个实验，注意观察实验现象。【演示实验】锌粒和稀硫酸反应制取氢气并用排水法收集一试管氢气。【问题4】观察实验过程中产生的气体，描述它的物理性质。【生】氢气是一种无色无味的气体，它难溶于水。【演示实验】检验氢气的纯度。【问题5】这说明了氢气有什么性质？【生】试管口朝下说明氢气的密度小于空气，发出尖锐的爆鸣声说明氢气有可燃性，不纯时还会爆炸。【板书】一、氢气的燃烧【演示实验】验纯后点燃氢气，在火焰上方倒扣一个干冷烧杯。【问题6】请根据实验现象写出相应的文字表达式。由此你可以做出什么判断？【问题7】根据实验事实你会判断水是由什么元素组...