东北师范大学研究生课程论文论文题目基于化学史的《原子结构与元素周期律》(第一课时)教学设计课程名称科学思想史姓名边露学号 2013101866 专业学科教学（化学）年级 2013级院、所化学教育研究所年月日 2014-6-16研究生课程论文评价标准指标评价内容评价等级（分值）得分A B C D选题选题是否新颖；是否有意义；是否与本门课程相关。

20-16 15-11 10-6 5-0论证思路是否清晰；逻辑是否严密；结构是否严谨；研究方法是否得当；论证是否充分。

20-16 15-11 10-6 5-0文献文献资料是否翔实；是否具有代表性。

20-16 15-11 10-6 5-0规范文字表达是否准确、流畅；体例是否规范；是否符合学术道德规范。

20-16 15-11 10-6 5-0能力是否运用了本门课程的有关理论知识；是否体现了科学研究能力。

20-16 15-11 10-6 5-0评阅教师签名：年月日总分：东北师范大学研究生院制基于化学史的《原子结构与元素周期律》教学设计摘要：化学史是从历史角度揭示化学发生、发展过程及其规律，内容丰富多彩。

它不仅蕴含着许多重要的化学知识、过程和方法，也彰显了化学家敏捷的思维、坚强的毅力和为实现理想而甘于奉献的精神等人文内涵。

在中学化学教学中进行化学史教育，能够很好地培养学生科学素养，促进学生的全面发展。

关键词：化学史高中化学教育教学设计在漫长的历史长河中! 化学一直伴随着人类的发展。

化学的历史实际上是一种化学方法和化学智慧的历史。

但现实的中学化学教学尤其是高中化学教学以追求升学为目的，以教师为中心，灌输式教学大行其道，课程内容脱离生活。

不注重学生情感、态度的培养，评价的统一性等等" 在实际教学中，化学史知识常常被轻描淡写，化学史知识好像是“味精”甚至被打入“冷宫”，致使其应有的价值与功能没能充分发挥。

如何以化学知识为载体，去挖掘知识的内涵，体现化学知识价值的多元性，如何将科学价值与人文价值相整合，构建符合中学化学教育目的和任务的价值取向。

如何引导学生学会学习、学会做事、学会合作、学会做人。

已成为教师面临的日益严重的挑战，鉴于此，本文试图对化学史在化学教学中的应用及如何开展化学史教育进行初步的探索。

一、化学史教学的必要性将化学史引入化学教学的理论依据约从19世纪90年代下半叶起，我国课程与教学理论界关注点集中到以”后现代主义“为总称的诸多教学理论流派。

后现代主义否定科学知识的绝对权威，反对以记忆强化为中心的行为主义学习理论和只关注认知智力因素的学习理论。

主张把学生的学习过程看做是学生学习文本批判、质疑和重新发现的过程!是学生整个身心投入学习活动，去经历和体验知识形成的过程，也是身心多方面需要的实现和发展过程。

[1]《普通高中化学课程标准》 (明确提出)在中学化学教学中有目的、有计划地引入化学史教育，有助于激发学生学习化学的兴趣，创设生动活泼的教学情境、帮助学生理解和掌握化学知识和技能，培养科学的思维方法，养成科学态度和价值观。

从而全面落实培养科学素养的课程目标"，新课程改革理论也提出学习过程是在教师的指导下由作为主体的学生主动完成的特殊认识过程。

同时心理学研究表明)人的有些态度是由模仿他人的行为，在观察他人做出行为选择时，学习者获得了关于榜样行为，行为情景以及行为结果的知识，从而影响自身的行为选择，所以引入化学史的学习可以让学生从那些科学家身上学到刻苦扎实的学风，严谨细致的治学态度，敢于质疑勇于创新的精神。

作为自然科学的一门学科，化学本身就是科学知识、科学过程与思维方法和科学文化的统一。

化学不仅以其概念、原理和规律揭示了自然界物质变化的诸多真理，而且从建立这种知识体系的过程中升华和发展了科学思维和研究方法。

因此，在高中化学教学必须从以往的只注重“双基教育”的框架中跳出，引用必要的化学史料，从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面建构科学教育目标体系二、化学史在教学中的作用1.有利于学生建立辩证唯物主义世界观《普通高中化学课程标准》明确提出每堂课除了要培养学生的知识技能、过程方法之外还要帮助学生建立正确的价值观、世界观。

化学史上的许多事例说明世界观和人生观对科学研究的成败有重大的影响。

舍勒和普里斯特利虽然都独立发现并制取了氧气，但由于他们被传统的燃素说所束缚，缺乏怀疑批判精神，真理碰到鼻子尖却没有发现，结果使这种本来可以推翻燃素说，并使化学发生革命的元素在他们的手中没有结出果实，而将果实拱手让给了拉瓦锡。

[3]化学家活动的历史构成了化学发展的历史，化学家是科学态度和科学价值观的集中体现者.2.有利于激发学生的学习兴趣兴趣是最好的老师，是学习动机中最现实最活跃的成分。

将化学史引入高中化学教学可以帮助学生对化学学习产生兴趣。

对化学事物的感受就会既敏锐又牢固，同时又能使中枢神经处于较强的兴奋状态，产生愉快、满足和欢喜等情感体验，推动他们主动地进行化学学习活动。

3.创设生动的学习情境学习情境是一种优化的特定的学习环境，利用素材创设学习情境，可以改变传统教学由于脱离特定的学习情境与知识存在的实际背景，从而导致形式化、抽象化、简单化以及记忆表征单一化的弊病，为学生提供真实的情境，在情境中体验科学家科研活动的真实过程、逐步提高学生的科学素养，通过丰富的化学史料则可以创设许多真实、生动、富有启发性的学习情境引出学习探究的问题。

4.培养学生的质疑精神和创新精神“学起于思、思源于疑”教学中必须重视培养学生提出和明确问题的能力、提出问题的能力的培养。

一方面需要教师为学生创设激发问题的学习情境，但更重要的是培养学生科学怀疑精神。

[4]综上所述"在化学课堂教学中，进行适当的化学史教学不仅必要而且很重要，但要把握处理好课堂教学内容与化学史的有机联系。

使化学史知识不仅是课堂教学的调味剂，而且要让化学史知识恰到好处地成为学生掌握课本内容的桥梁和扶手。

并且使化学史知识成为激发学生思维的火花，在化学教学中深入挖掘教材中的化学史素材，将其渗透到教学中去"潜移默化地促进学生非智力因素的发展，对培养学生的科学精神和科学态度，使之成为真正优秀的化学人才将起到良好的促进作用。

三、基于化学史教育教学设计的实践研究在以上基于化学史教育的化学教学设计理论分析后，本部分将以人教版高中化学选修“原子结构和元素周期律”为案例，进行实践研究。

1.“原子结构与元素周期律”的历史分析原子结构和元素周期律的发现在化学发展史上有着极大的作用，假如没有它们的发现，我们无法估计现代的化学研究会是什么水平，人类社会的发展会受到怎样的影响。

回顾原子结构和元素周期律理论发展漫长而曲折的历程可以让学生用历史的方法来认识、学习这两个重要的化学理论，在学会知识的基础上以史为鉴、以史明志、刻苦学习、奋发图强。

1.1 关于“原子结构”的历史分析化学区别于其他学科的一个最大的特点是从微观的角度认识物质，研究反应。

物质的微观组成和结构决定了物质的宏观性质。

关于原子论的发展经历了一个漫长的过程。

（1）古希腊哲学家猜测和推想中的原子古希腊著名的哲学家德谟克利特认为：万物的本原或根本元素是“原子”和“虚空”。

“原子”在希腊文中是“不可分”的意思。

德谟克利特用这一概念来指称构成具体事物的最基本的物质微粒。

原子的根本特性是“充满和坚实”，即原子内部没有空隙,是坚固的、不可入的，因而是不可分的。

德谟克利特认为：原子是永恒的、不生不灭的；原子在数量上是无限的；原子处在不断的运动状态中，它的惟一的运动形式是“振动”；原子的体积微小,是眼睛看不见的，,即不能为感官所知觉，只能通过理性才能认识。

这种原子论学说基本上还是属于哲学家的猜测和推想，是一种哲学思辨，受历史的局限，也不可能有任何的实验依据，直到 19 世纪初英国物理学家、化学家道尔顿创建了科学原子论，揭示了物质结构的一个新的基本层次——原子，才使人们对物质世界的认识真正建立在科学的基础之上。

（2）近代原子之父——道尔顿的原子论1808 年，英国物理学家、化学家道尔顿在《化学哲学的新体系》一书中系统的阐述了他的化学“原子论”。

主要观点有：①化学元素由不可分的微粒——原子构成，原子在一切化学变化中均保持它的不可分割性。

②同一元素的所有原子在性质和质量上都相同，不同元素的原子在性质和质量都不相同。

③不同元素化合时，这些元素的原子均按简单整数比结合成化合物，化合物的原子又称复杂化合物。

④在化学反应中，原子仅仅是重新排列，而不会被创造或消失。

“近代原子之父”道尔顿认为原子是组成物质的最小微粒，具有不可分割性，那么原子内部到底有没有下一层结构？原子不可再分的神化能否被打破？（3）汤姆生的“葡萄干蛋糕”原子模型1897 年，在关于研究阴极射线性质的实验中，物理学家约瑟夫·汤姆生发现了电子，否定了长期以来广受认同的原子不可再分的理论。

汤姆生形象的描述出电子均匀的分布在由正电子核形成的蛋糕胚上，它们的负电荷与正电荷相互抵消。

这种原子模型就被称为葡萄干蛋糕模型(枣核模型）。

电子的发现具有伟大的意义，它使人们认识到自然界还有比原子更小的粒子，这个观念的改变促进了以后对原子内部结构的研究。

（4）卢瑟福的原子“行星模型”1909 年，汤姆生的学生物理学家卢瑟福指导汉斯·盖革和恩斯特·马斯登进行了著名的“α粒子散射实验”。

他们用准直的α射线轰击厚度为微米的金箔，发现绝大多数的α粒子都照直穿过薄金箔，偏转很小，但有少数α粒子发生角度比汤姆生模型所预言的大得多的偏转，大约有 1/8000 的α粒子偏转角大于90°，甚至观察到偏转角等于 150°射，称大角散射，这更无法用汤姆生模型说明。

卢瑟福根据这个实验的结果，以经典电磁学为理论基础，提出了原子的“行星模型”，主要观点有：①原子的大部分体积是空的；②在原子的中心有一个体积很小、密度极大的原子核；③原子的全部正电荷在原子核内，且几乎全部质量均集中在原子核内部，带负电的电子在核空间进行高速的绕核运动。

卢瑟福的“行星模型”存在严重缺陷：绕核运动的电子既然在作变速运动，必将不断地以电磁波的形式辐射能量，于是整个原子系统的能量就会不断减少，最终电子会落在原子核上，原子很快会毁灭。

随着电子不断辐射能量，辐射电磁波的频率也将逐渐变化，所发光谱应是连续的。

这与原子线状光谱是不连续的实验事实不符。

因此，按经典力学理论，卢瑟福的模型就不可能是稳定的系统。

这样看来，经典力学理论在处理原子内电子的运动时遇到了不可克服的困难。

（5）玻尔的原子量化轨道模型1913 年，为了解释氢原子线状光谱这一事实，卢瑟福的学生玻尔接受了普朗克的量子论和爱因斯坦的光子概念，在“行星模型”的基础上提出了核外电子分层排布的原子量化轨道结构模型。