微课嵌入的化学史教学设计①

左玉 李鹏鸽 王璇 麻晓碧 申洁璇

[摘           要]  微课作为一种新兴的课程形式，已广泛应用于有机化学、物理化学等课程。在对化学史和微课进行简单介绍的基础上，选取化学史课程中的五个内容进行微课嵌入的化学史教学设计。在嵌入微课时，设计多样化的嵌入方式，如在课堂教学之前、教学之后等。微课嵌入的教学方法是一种创新，旨在改善目前化学史的教学现状，呈现一种新的教学模式，不断丰富教学过程，加强学生对化学史的学习。

[关    键   詞]  化学史;微课;教学设计

[中图分类号]  G642                 [文献标志码]  A            [文章编号]  2096-0603（2019）16-0084-02

化学史有助于学生学习化学理论知识，有利于培养学生的科学素养，因而在化学师范类专业中越来越受到重视[1]。在化学教学中结合典型的化学实验史实，引导学生进行科学探究，对培养学生的学科核心素养，具有特别重要的意义和价值。

微课是指教学目标明确，教学内容较少，能集中说明一个问题的小课程。视频是微课的主要载体，呈现教师根据教学内容进行的教与学的活动过程[2]。微课作为当下一种新的课程形式，有着突出的优点，应用于化学教学研究也越来越广泛，如微课应用于有机化学、物理化学、分析化学、生物化学等课程的教学过程研究[3]。

信息时代，把微课作为一种化学史课程的教学手段，可以有效提高教学质量[4]。本文从化学史中选取火的认识、中国炼丹术、拉瓦锡氧化学说、质量守恒定律、原子结构模型的建立五个内容进行微课嵌入的教学设计。将微课与化学史教学相结合，在教学实践中运用并取得了良好的效果，弥补了传统化学史教学的不足，对其他传统学科的教学也有借鉴意义。

一、火的认识

（一）设计意图

在教授火的认识这节内容时，微课可嵌入在课堂教学前。让学生提前对火的发展过程有一定了解，引发其好奇心并查阅资料[5]。课堂上，教师根据学生对资料的认识和同学之间的讨论交流，引导其学习，不仅能提高课堂教学效率，而且能培养学生的自学能力。

（二）教学设计

课前，组织学生观看“人类对火的认识”微视频，视频为原始的北京人从茹毛饮血的原始生活到发现和使用火，使生活发生一些变化。随后，留下问题：试着用合理的推断和想象，论述火的使用给北京人带来了什么变化？在纸上罗列出来。课堂上，教师提问：在没有火时，人们过着夜晚漆黑、野兽嚎叫、吃生肉的原始生活。使用火后，人们用火取暖、防卫野兽、烤熟食物等，生活更加方便。那么，北京人是如何认识并学会使用火的呢？今天我们就来学习火的认识。此时展示有关能产生火的自然现象，如雷电、火山爆发等。人们在长期观察中认识到火在生活中的用处，开始崇拜和使用火[6]。这又促使他们必须保存火种或学会人工取火，于是学会摩擦生火，第一次支配了一种自然力。最后，教师继续展示一些典籍的记载来增加说服力，再列举火能使许多物质发生变化的例子，如利用火在矿石中提炼金属等。可见，火是物质发生化学变化的重要条件，火的使用标志着化学史的发端。

二、中国炼丹术

（一）设计意图

在学习中国炼丹术相关内容时，微课可应用于课堂前。中国是炼丹术的起源地，有很长的发展历史。此节内容可做成介绍性、科普性的微课让学生自主学习，并解决重难点。用微课替代一些简单的化学史知识的课堂教学有利于缓解化学史课时不够的问题。

（二）教学设计

微课主要通过三部分展示：第一部分，以时间为线索概括炼丹术的发展过程：西汉初期（萌芽）→汉武帝时期（使丹砂变黄金）→东汉（炼丹术著作）→唐朝（鼎盛时期）→宋朝（衰落时期）;第二部分介绍中国代表性的炼丹家，如晋代葛洪、南北朝陶弘景、唐朝孙思邈等，并讲述他们的贡献;第三部分重点论述炼丹术中蕴含的化学知识，发现了几种基础的反应类型，如分解反应、化合反应和金属置换反应，发现了60多种无机物和有机物，建立了早期的化学实验室和实验仪器，提供了如加热、升华、蒸馏等实验方法，指出反应配比，也给后世留下了非常有价值的矿物医药丹方[7]]。最后，在课堂上对本节内容进行小测验，通过社交平台分享测验结果。

三、拉瓦锡氧化学说

（一）设计意图

在教授拉瓦锡氧化学说这个内容时，微课可在课堂中使用。在拉瓦锡氧化学说提出之前，燃素说是人们普遍接受的观点，应该对燃素说做简单的介绍后再引入氧化学说。通过观看微课，引发学生的思考，教师趁热打铁进一步讲授氧化学说的发展过程和历史意义。教师利用微课集中学生的注意力，授课效果比传统教学更好。

（二）教学设计

[师]相信大家对拉瓦锡这个名字并不陌生，你们了解这位伟大的化学家吗？请欣赏微视频。

[微课内容]在氧气发现之前，燃素说是人们普遍支持的学说，但它越来越难以解释一些化学现象。拉瓦锡通过实验证明燃烧和空气有关，否定了燃素说。

[问题]什么是燃素说？拉瓦锡是如何推翻燃素说的？

[生]讨论后汇报结果：拉瓦锡通过实验证实了燃烧与空气有关的推断，又通过大量实验认识到空气中的两种气体，一种是可以帮助燃烧的气体“氧”，另一种是不助于燃烧的“氮”。

[师]拉瓦锡1777年创作《燃烧概论》，该书批判了燃素说，提出了氧化学说[8]。

[总结]拉瓦锡创立氧化学说是一个长期努力的结果，我们不仅要学习拉瓦锡给我们带来的专业知识，更要学习他那投身科学、不断研究的科学精神。

四、质量守恒定律

（一）设计意图

在教授质量守恒这个内容时，微课可应用于课堂中。质量守恒定律是中学化学极为重要的内容，几乎所有学生都已牢牢掌握。化学史微课将告诉学生，质量守恒定律是科学家经过反复实验得出的结论，这不仅能增强学生对化学实验的学习兴趣和科学探究的欲望，也对树立正确的科学意识和科研态度有一定帮助。

（二）教学设计

[引入]质量守恒定律是化学的基础定律之一，它是如何得来的，又是哪个科学家提出的呢？

[讲授]质量守恒定律的得来离不开多位科学家的努力实验，我们进行分别介绍。

[实验1]波义尔——煅烧金属：经过对金属燃烧的观察，发现金属煅烧后重量增加，他认为原因是燃素跟金属化合了。

[实验2]罗蒙诺索夫——煅烧金属：在烧瓶中倒入适量铅屑，封死瓶口加热煅烧，反复实验后发现其中各物质质量均不变;不封死瓶口进行煅烧，发现物质重量增加。他猜测物质煅烧后增重和空气有关[9]。继续通过多次实验，最终得出反应物与生成物的重量和相等的结论。

[实验3]拉瓦锡——氧化汞的分解与合成：分解45份质量的氧化汞，得到的氧和汞质量之和仍是45份[10]。做了大量实验后，他发现，在化学反应中，物质的总质量或物质中某一元素的质量在反应前后均保持不变。

[实验4]曼莱——高精度实验：分别将反应物放在双连玻璃管的两边，密封后称重。然后将玻璃管倾斜使其混合后发生反应，再次称量，发现前后质量之差小到可以忽略不计。

[总结]科学家通过长期努力，确定了质量守恒定律。其发现和应用使人们关注定量研究，促进了化学的发展。

五、原子结构模型的建立

（一）设计意图

在学习原子结构模型相关内容时，微课可在课堂中使用[11]。原子结构模型的发展经历了多个阶段，每个模型学说的内容既是重点也是难点，这些内容如果单纯用语言讲解比较抽象，因此用微课的形式呈现。在讲解每一种模型提出的观点时，配有直观的图片和视频，便于学生理解，帮助学生巩固知识和活跃课堂氛围。

（二）教学设计

本节微课分为四部分内容，分别是道尔顿模型——原子是实心小球不可分;汤姆生模型（葡萄干模型）——带负电荷的电子镶嵌在带正电的原子球上;卢瑟福模型（太阳系模型）——电子绕着原子中心极小体积的原子核运动;玻尔模型——电子运动不是无规则的，而是在特定的稳定轨道上运动[12]。每一部分应对各结构模型的特点、依据实验事实及其推理思想进行介绍。将学生分为四个小组，分别代表以上四类模型，依次请各小组代表讲述自己这个模型的结构、特点等，下一組随即发表不同意见，以此模拟原子结构的演变过程[13]。

六、结论

本文运用了把微课和化学史教学相结合的方法对传统化学史教学进行改革创新。在化学史中选取了五个内容进行教学设计并说明了设计意图。通过把微课嵌入化学史教学中，希望能丰富教学过程以达到最佳的教学效果，改善化学史教学现状，并给其他学科教学提供参考。

参考文献：

[1]李琳，王宁.中等教育阶段化学史教育的文献研究[J].化学教育，2014（23）：77-80.

[2]王齐.“微课”嵌入的《环境化学》课程改革设计[J].考试周刊，2014（47）：6-7.

[3]王敏.浅谈微课在高中化学教学中的应用[J].数理化解题研究，2017（12）：80.

[4]薛晓芳.见微知著：“中国近现代史纲要”课程“嵌入式”微课模式的开发与实践[J].文教资料，2016（15）：161-163.

[5]姜大雨，王乐乐.化学“微课”的制作策略与实施[J].化学教与学，2015（11）：11-13.

[6]杨琳.满族的火崇拜和火文化[J].社科纵横，2008（23）：165.

[7]张家治.化学史教程[M].太原：山西教育出版社，2005.

[8]冯翔.贝托莱和柯万的燃素学说及其结局[J].广州民族大学学报，2009，15（2）：30-35.

[9]赵叶琼.课堂教学设计：质量守恒定律[J].读与写杂志，2008，5（6）：189-190.

[10]赵亚兰.质量守恒定律教学的研究[D].北京：首都师范大学，2012.

[11]陈欣，翟翠萍.微课在物理化学实验课教学中的应用探讨[J].广州化工，2014，42（17）：230-231.

[12]黄二丽.原子的结构化学史教学对于促进高中生理解科学本质的研究[D].南京：南京师范大学，2011.

[13]季薛庆.融入科学史凸显科学本质的教学探讨：以原子结构模型教学为例[J].科学教育，2010，16（2）：16-17.

编辑 武生智