利用信息技术整合化学史资料在教学中的应用

化学史材料是教材的重要组成部分，孙颖蕾研究表明，在化学教学中利用号化学史，可以提高学生化学的兴趣，帮助学生理解化学知识。然而，有些经典化学实验在中学化学实验室无法再现，化学史在考试中几乎不考，在通常的教学中化学史常常作为引入新课的背景材料，其教育教学价值不能全面体现。利用信息技术将经典的化学实验和理论以动画或图片的形式予以呈现，可以提高化学史在教学过程中的教育教学价值。

一、利用信息技术实现实验装置的演变

在授新课《空气》一节内容中，我利用信息技术手段将人类认识空气成分的简史、在课堂上呈现了测定氧气含量实验装置演变过程，取得了良好的教学效果，帮助学生理解了知识，提升了学生的课堂参与率，增强了学生学习化学的兴趣。具体过程如下：

（一）利用信息技术手段呈现人类认识空气成分的简史

借助PPT展示科学家对空气成分的探索历程，比较普利斯特里、舍勒、拉瓦锡的实验结论，介绍科学家所处的环境，以及当时科学界的理论学说。

（二）利用网络查阅氧气和氮气名称的由来

为了增强学生的学习兴趣，提高学生课堂参与率，我鼓励学生先阅读课本，发现问题，小组讨论，由小组长整理问题，如什么是氧气，为什么叫氧气，然后，在网络上直接查阅氧气（Oxygen）希腊文的意思是“酸素”，该名称是由法国化学家拉瓦锡所起，原因是拉瓦锡错误地认为，所有的酸都含有这种新气体。氧气的中文名称是清朝徐寿命名的。他认为人的生存离不开氧气，所以就命名为“养气”即“养气之质”，后来为了统一就用“氧”代替了“养”字，便叫这“氧气”，学生进行整理，学生了解氧气的英文名和中文名的意义。

通過引导学生阅读教材，理解氮气（“不能维持生命的”）名称的由来。强调物质名称表示一种物质，如课本中汞、红磷、五氧化二磷等都表示一种物质。

（三）播放“美丽化学”视频片段

动画有很强的真实感，为了让学生深入了解拉瓦锡实验的过程，我选择了“美丽化学”的视频片段，如图1所示，将教材中拉瓦锡实验以动画的形式呈现，帮助学生理解拉瓦锡实验。

（四）分析拉瓦锡实验的装置和原理

为了让学生进一步理解拉瓦锡实验的中各仪器的作用和实验原理，利用PPT展示拉瓦锡实验装置，如图2所示，引导学生得出火炉提供热量，曲颈甑是反应容器。

利用PPT呈现反应前后液面的变化情况，如图3所示，引导学生分析压强变化的原因，得出拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验原理：利用汞与氧气反应生成氧化汞（固体），密闭容器内的气体压强降低，钟罩内液体体积改变，液体体积的改变量就等于消耗氧气的体积。

（五）改进拉瓦锡实验装置

由于拉瓦锡测定空气中氧气含量所用的实验药品有毒、操作复杂，在中学实验室拉瓦锡实验很难再现。为此，我利用PPT引导学生逐步改进实验装置。首先将拉瓦锡实验装置分成如图4所示的两部分，然后缩小火炉和曲颈甑置于钟罩内，得到如图5所示的装置。考虑到汞有毒、火炉需要固定，选择红磷替代曲颈甑中的汞，用水代替汞槽中的汞，利用燃烧匙固定火炉得到如图6所示的装置。这时，教师展示钟罩和水槽，让学生亲自操作并谈谈感受。学生会说出：“钟罩和水槽较大不便于操作”。教师引导学生用体积较小的广口瓶和烧杯替代，得到如图7所示的实验装置。最后，向学生说明可燃物在燃烧时放出大量热，使容器内气体体积膨胀，气体会从导管逸出，而该实验要求必须在密闭容器内进行。经过学生的讨论，可以得出在胶皮管处加一个弹簧夹，这样就可以形成一个密闭体系，得到如图8所示的装置。

上述过程，成功地实现了从拉瓦锡测定氧气含量实验装置到利用红磷燃烧法测定空气中氧气含量的实验装置的演变。随后引导学生，得出测定空气中氧气含量的原理：可燃物消耗密闭容器内空气中的氧气，气体体积发生改变，减少的体积即空气中氧气的体积。

二、利用信息技术整合化学理论发展史

利用信息技术整合化学理论发展史材料，不仅可以帮助学生理解化学理论，还可以让学生体会科学家认识事物的过程。

实践证明：在《元素》新授课中，通过利用信息技术整合元素发展史材料，不仅可以让学生体会到元素符号发展的过程，学生体验科学探究过程、还有助于知识的生成，培养科学思维与方法，通过长期观察发现，学生询问有关化学史的问题积极性明显增强，主动阅读资料卡片。

小结：

信息技术是改进化学史教学的重要手段，利用信息技术手段整合化学史材料，以“问题为导向”逐步引导学生解决学习中的疑惑，在课题《空气》教学中，让学生直观地感受拉瓦锡实验和红磷燃烧法测定空气中氧气含量的实验装置的统一性，原理的一致性。在课题《元素》教学中，帮助深刻理解了元素符号的意义，让学生体验了元素符号的发展过程，利用信息技术改进发展史教学，不仅可以帮助学生理解学科知识，同时深入挖掘化学史背后蕴藏的化学知识、原理、学习方法。提高了化学史资料卡片使用价值。

天津市静海区第七中学 张瑞军