以史為鑒，素養(yǎng)導(dǎo)向：《鈉、鎂及其化合物》單元化學(xué)史教學(xué)設(shè)計(jì)探索一、引言1.1研究背景與意義在當(dāng)今教育改革不斷深化的時代背景下，核心素養(yǎng)已然成為教育領(lǐng)域的關(guān)鍵理念，引領(lǐng)著教育目標(biāo)與教學(xué)方式的深刻變革。核心素養(yǎng)著重培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展所需的必備品格與關(guān)鍵能力，涵蓋知識、技能、情感、態(tài)度、價值觀等多個維度，其重要性不言而喻。它不僅是學(xué)生在未來社會立足與發(fā)展的基石，更是推動社會進(jìn)步與創(chuàng)新的動力源泉。在快速變遷的現(xiàn)代社會中，具備核心素養(yǎng)的學(xué)生能夠更好地應(yīng)對復(fù)雜多變的挑戰(zhàn)，靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題，展現(xiàn)出強(qiáng)大的適應(yīng)能力和創(chuàng)新精神。化學(xué)學(xué)科作為自然科學(xué)的重要分支，在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)方面肩負(fù)著獨(dú)特使命?；瘜W(xué)知識與生活、生產(chǎn)、科技等領(lǐng)域緊密相連，通過化學(xué)學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠深入理解物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律，掌握科學(xué)探究的方法與技能，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任等五個維度，這五個維度相互關(guān)聯(lián)、層層遞進(jìn)，共同構(gòu)建起學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)體系。將化學(xué)史融入化學(xué)教學(xué)，為實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)開辟了一條嶄新路徑?；瘜W(xué)史宛如一部波瀾壯闊的科學(xué)史詩，記錄了化學(xué)學(xué)科從萌芽到發(fā)展的漫長歷程，其中蘊(yùn)含著豐富的學(xué)科知識、深邃的科學(xué)思想、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)方法以及科學(xué)家們勇于探索、追求真理的崇高精神。正如著名化學(xué)家傅鷹先生所說：“化學(xué)給人以知識，化學(xué)史給人以智慧?！痹诮虒W(xué)中融入化學(xué)史，能夠?yàn)閷W(xué)生呈現(xiàn)知識的產(chǎn)生與發(fā)展過程，幫助他們深刻理解化學(xué)知識的本質(zhì)與內(nèi)涵，而非僅僅停留在機(jī)械記憶層面。以原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展為例，從道爾頓的實(shí)心球模型到湯姆生的葡萄干布丁模型，再到盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型，直至現(xiàn)代量子力學(xué)模型，這一歷史演變過程生動地展現(xiàn)了人類對原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識的逐步深化，學(xué)生通過了解這段歷史，不僅能夠掌握原子結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識，更能體會到科學(xué)發(fā)展的曲折性與創(chuàng)新性，學(xué)會用發(fā)展的眼光看待科學(xué)問題。以《鈉、鎂及其化合物》單元為例展開化學(xué)史教學(xué)設(shè)計(jì)研究，具有重要的理論與實(shí)踐價值。從理論層面來看，《鈉、鎂及其化合物》作為高中化學(xué)的重要基礎(chǔ)知識，是學(xué)生構(gòu)建化學(xué)知識體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。深入研究該單元的化學(xué)史教學(xué)設(shè)計(jì)，能夠豐富和完善化學(xué)史融入化學(xué)教學(xué)的理論體系，為其他化學(xué)知識模塊的教學(xué)提供有益借鑒與參考。從實(shí)踐層面而言，本單元內(nèi)容涉及鈉、鎂及其化合物的性質(zhì)、制備、應(yīng)用等多個方面，與生活實(shí)際和工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)。通過融入化學(xué)史進(jìn)行教學(xué)，能夠?qū)⒊橄蟮幕瘜W(xué)知識轉(zhuǎn)化為生動有趣的歷史故事，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與主動性，讓學(xué)生在歷史情境中感受化學(xué)的魅力與價值。在學(xué)習(xí)鈉與水的反應(yīng)時，引入戴維發(fā)現(xiàn)鈉的歷史背景，講述戴維如何通過電解熔融苛性鈉首次制得金屬鈉，并在實(shí)驗(yàn)中觀察到鈉與水劇烈反應(yīng)的奇妙現(xiàn)象，學(xué)生在了解這一歷史過程后，會對鈉的性質(zhì)產(chǎn)生更濃厚的探究欲望，進(jìn)而積極參與課堂討論與實(shí)驗(yàn)探究，提高學(xué)習(xí)效果。同時，還能幫助學(xué)生理解化學(xué)知識在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神，使學(xué)生深刻認(rèn)識到化學(xué)學(xué)科對社會發(fā)展的重要貢獻(xiàn)，增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感與使命感。1.2研究目的與方法本研究旨在深入探究核心素養(yǎng)視角下化學(xué)史在《鈉、鎂及其化合物》單元教學(xué)中的應(yīng)用，通過理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式，探索出一套切實(shí)可行的教學(xué)模式與方法，以實(shí)現(xiàn)化學(xué)史與化學(xué)教學(xué)的深度融合，有效提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。具體而言，一是通過對化學(xué)史相關(guān)教育理論的深入研究，明確化學(xué)史在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)方面的獨(dú)特價值與作用機(jī)制，為教學(xué)實(shí)踐提供堅(jiān)實(shí)的理論支撐；二是精心設(shè)計(jì)并實(shí)施基于化學(xué)史的《鈉、鎂及其化合物》單元教學(xué)案例，通過教學(xué)實(shí)踐檢驗(yàn)教學(xué)方法的有效性與可行性，觀察學(xué)生在知識掌握、能力提升、情感態(tài)度價值觀形成等方面的變化與發(fā)展；三是分析教學(xué)實(shí)踐過程中出現(xiàn)的問題與不足，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提出針對性的改進(jìn)策略與建議，為廣大化學(xué)教師在教學(xué)中融入化學(xué)史提供有益的參考與借鑒。為達(dá)成上述研究目的，本研究綜合運(yùn)用多種研究方法。文獻(xiàn)研究法是重要的研究手段之一，通過廣泛查閱國內(nèi)外關(guān)于核心素養(yǎng)、化學(xué)史教育以及《鈉、鎂及其化合物》教學(xué)等方面的文獻(xiàn)資料，梳理相關(guān)研究的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，深入了解化學(xué)史教育的理論基礎(chǔ)、教學(xué)模式和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為研究提供全面的理論支持與研究思路啟發(fā)。案例分析法也是本研究的關(guān)鍵方法，選取典型的基于化學(xué)史的《鈉、鎂及其化合物》教學(xué)案例進(jìn)行深入剖析，包括教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定、教學(xué)內(nèi)容的組織、教學(xué)方法的運(yùn)用以及教學(xué)評價的實(shí)施等方面，詳細(xì)分析案例中的成功經(jīng)驗(yàn)與存在的問題，總結(jié)教學(xué)實(shí)踐中的規(guī)律與啟示，為后續(xù)的教學(xué)實(shí)踐提供直接的參考范例。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國際教育領(lǐng)域，核心素養(yǎng)的研究起步較早且成果豐碩。經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）于1997年啟動“素養(yǎng)的界定與遴選：理論和概念基礎(chǔ)”項(xiàng)目，率先對核心素養(yǎng)進(jìn)行系統(tǒng)研究，將核心素養(yǎng)定義為個體在知識、技能和態(tài)度方面具備的基本素養(yǎng)，是其在各個領(lǐng)域中的綜合表現(xiàn)，涵蓋批判性思維能力、創(chuàng)造力、溝通能力、合作能力等多個關(guān)鍵能力，并強(qiáng)調(diào)核心素養(yǎng)應(yīng)具備基礎(chǔ)性、普遍性、發(fā)展性和時代性等特點(diǎn)，為后續(xù)研究奠定了重要基礎(chǔ)。美國在核心素養(yǎng)研究方面也頗具代表性，其核心素養(yǎng)體系強(qiáng)調(diào)批判性思維、問題解決等能力的培養(yǎng)，注重學(xué)生個體在多元文化環(huán)境中的適應(yīng)能力，通過制定詳細(xì)的課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)指南，將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)融入到各個學(xué)科教學(xué)中，在化學(xué)教學(xué)中，倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等教學(xué)模式，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力?；瘜W(xué)史教學(xué)在國外同樣受到廣泛關(guān)注。國外學(xué)者早在幾十年前就開始研究化學(xué)史教育，認(rèn)為化學(xué)史不僅是化學(xué)知識的編年史，更是科學(xué)思想、科學(xué)方法和科學(xué)精神的傳承史。通過對化學(xué)史的研究，學(xué)生可以深入了解化學(xué)學(xué)科的發(fā)展歷程、化學(xué)思想和化學(xué)方法的演變以及化學(xué)家的貢獻(xiàn)和成就，從而提高學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的理解和認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新能力。在教學(xué)實(shí)踐中，國外教師常采用多樣化的教學(xué)方法融入化學(xué)史，如利用化學(xué)史故事創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、組織學(xué)生開展化學(xué)史主題的探究活動等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。在國內(nèi)，隨著教育改革的不斷深化，核心素養(yǎng)逐漸成為教育研究與實(shí)踐的核心議題。我國核心素養(yǎng)體系以培養(yǎng)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力和可持續(xù)發(fā)展能力為目標(biāo)，更加強(qiáng)調(diào)社會主義核心價值觀的培養(yǎng)，注重學(xué)生的社會責(zé)任感和集體主義精神。在化學(xué)學(xué)科中，《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》明確提出了化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的五個維度，為化學(xué)教學(xué)指明了方向，推動了化學(xué)教學(xué)從知識傳授向素養(yǎng)培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變。國內(nèi)化學(xué)史教學(xué)的研究與實(shí)踐也在逐步發(fā)展。眾多學(xué)者對化學(xué)史教學(xué)的理論與實(shí)踐進(jìn)行了深入探討，研究內(nèi)容涉及化學(xué)史在課程設(shè)置中的作用、如何將化學(xué)史教育融入實(shí)際教學(xué)以及化學(xué)史教學(xué)的評價方法等方面。有研究表明，化學(xué)史教學(xué)有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)意識和探究精神，拓寬學(xué)生的視野和思維方式，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。在教學(xué)實(shí)踐中，教師們嘗試將化學(xué)史融入課堂教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，如在概念教學(xué)中呈現(xiàn)概念形成發(fā)展過程，在教學(xué)素材中作為課堂教學(xué)的情境引入、過渡等，取得了一定的教學(xué)效果。然而，目前國內(nèi)外關(guān)于核心素養(yǎng)下化學(xué)史教學(xué)的研究仍存在一些不足之處。一方面，在教學(xué)實(shí)踐中，化學(xué)史內(nèi)容與現(xiàn)有教材的整合不夠緊密，部分教師在運(yùn)用化學(xué)史進(jìn)行教學(xué)時，未能充分挖掘化學(xué)史與教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系，導(dǎo)致化學(xué)史的融入顯得生硬、牽強(qiáng)，無法有效發(fā)揮其培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的作用。另一方面，教學(xué)方法相對單一，大多停留在講述化學(xué)史故事的層面，缺乏多樣化、創(chuàng)新性的教學(xué)方法和手段，難以滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需求，無法充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。此外，對于化學(xué)史教學(xué)效果的評價，缺乏科學(xué)有效的評價機(jī)制，難以全面、準(zhǔn)確地評估學(xué)生在知識、能力、情感態(tài)度價值觀等方面的發(fā)展與提升。本研究的創(chuàng)新點(diǎn)在于，以《鈉、鎂及其化合物》這一具體單元為切入點(diǎn)，深入挖掘其中的化學(xué)史素材，并將其與核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)緊密結(jié)合，精心設(shè)計(jì)一系列具有針對性和可操作性的教學(xué)活動。通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)的歷史情境，引導(dǎo)學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中，深入理解化學(xué)知識，掌握科學(xué)探究方法，培養(yǎng)科學(xué)思維和創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)化學(xué)史與化學(xué)教學(xué)的深度融合。同時，構(gòu)建基于核心素養(yǎng)的化學(xué)史教學(xué)評價體系，從多個維度對教學(xué)效果進(jìn)行全面、科學(xué)的評價，為教學(xué)的改進(jìn)和優(yōu)化提供有力依據(jù)。二、核心素養(yǎng)與化學(xué)史教學(xué)相關(guān)理論2.1核心素養(yǎng)的內(nèi)涵核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受相應(yīng)學(xué)段教育過程中，逐步形成的適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格與關(guān)鍵能力。它并非孤立的知識或技能，而是知識、技能、情感、態(tài)度、價值觀等多方面的綜合體現(xiàn)，具有綜合性、整體性和發(fā)展性的特點(diǎn)。核心素養(yǎng)的提出，旨在引導(dǎo)教育從單純的知識傳授轉(zhuǎn)向?qū)W(xué)生全面發(fā)展的關(guān)注，使學(xué)生不僅具備扎實(shí)的學(xué)科知識，更擁有良好的思維品質(zhì)、創(chuàng)新能力、合作精神以及社會責(zé)任感，以更好地應(yīng)對未來社會的挑戰(zhàn)?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是核心素養(yǎng)在化學(xué)學(xué)科領(lǐng)域的具體體現(xiàn)，它反映了化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)特征和育人價值?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》明確提出了化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的五個維度，這五個維度相互關(guān)聯(lián)、相輔相成，共同構(gòu)成了化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的體系。宏觀辨識與微觀探析是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)維度。它要求學(xué)生能夠從宏觀和微觀相結(jié)合的視角來認(rèn)識物質(zhì)及其變化。在宏觀層面，學(xué)生需要通過觀察、實(shí)驗(yàn)等手段，識別物質(zhì)的形態(tài)、顏色、氣味等物理性質(zhì)以及物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時產(chǎn)生的現(xiàn)象，如發(fā)光、發(fā)熱、產(chǎn)生氣體、生成沉淀等，從而對物質(zhì)及其變化進(jìn)行初步的判斷和分類。以金屬鈉為例，學(xué)生通過觀察可以了解鈉的銀白色金屬光澤、質(zhì)地柔軟等宏觀性質(zhì)，以及鈉與水反應(yīng)時劇烈的現(xiàn)象，如鈉浮在水面上、迅速熔化成一個閃亮的小球、四處游動并發(fā)出嘶嘶聲等。在微觀層面，學(xué)生要深入理解物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間的關(guān)系，運(yùn)用原子、分子、離子等微觀粒子的概念來解釋宏觀現(xiàn)象。對于鈉與水的反應(yīng)，學(xué)生需要從微觀角度認(rèn)識到鈉原子失去電子變成鈉離子，水分子得到電子生成氫氣和氫氧根離子，從而揭示反應(yīng)的本質(zhì)。通過宏觀辨識與微觀探析，學(xué)生能夠建立起對化學(xué)世界的全面認(rèn)識，理解化學(xué)現(xiàn)象背后的微觀機(jī)制，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的化學(xué)觀念。變化觀念與平衡思想體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科對物質(zhì)變化規(guī)律的深刻認(rèn)識。學(xué)生需要認(rèn)識到物質(zhì)是不斷運(yùn)動和變化的，化學(xué)變化是有條件的，并且遵循一定的規(guī)律。在化學(xué)反應(yīng)中，物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，同時伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。學(xué)生要理解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成，以及化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化與化學(xué)鍵的關(guān)系。以酸堿中和反應(yīng)為例，學(xué)生應(yīng)明白酸和堿在溶液中發(fā)生反應(yīng)，氫離子和氫氧根離子結(jié)合生成水分子，這是一個自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，同時伴隨著熱量的釋放?；瘜W(xué)變化還存在一定的限度，許多化學(xué)反應(yīng)是可逆的，在一定條件下會達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。學(xué)生需要理解化學(xué)平衡的概念，認(rèn)識到當(dāng)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等時，反應(yīng)達(dá)到平衡，此時各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化。并且能夠運(yùn)用勒夏特列原理等知識，分析外界條件（如溫度、壓強(qiáng)、濃度等）對化學(xué)平衡的影響。在合成氨工業(yè)中，通過控制溫度、壓強(qiáng)和反應(yīng)物濃度等條件，可以使合成氨的反應(yīng)朝著有利于生成氨氣的方向進(jìn)行，提高氨氣的產(chǎn)率。變化觀念與平衡思想有助于學(xué)生從動態(tài)、發(fā)展的角度看待化學(xué)變化，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)原理解決實(shí)際問題的能力。證據(jù)推理與模型認(rèn)知是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要思維維度。證據(jù)推理要求學(xué)生基于證據(jù)對物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)及其變化提出可能的假設(shè)，并通過分析推理加以證實(shí)或證偽。在化學(xué)學(xué)習(xí)和研究中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、化學(xué)史實(shí)等都是重要的證據(jù)。學(xué)生需要學(xué)會收集、整理和分析這些證據(jù)，運(yùn)用邏輯推理的方法得出合理的結(jié)論。在探究氯氣的性質(zhì)時，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察到氯氣能使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色，而不能使干燥的有色布條褪色，由此可以推斷出氯氣與水反應(yīng)生成了具有漂白性的物質(zhì)。模型認(rèn)知則是指學(xué)生能夠運(yùn)用模型來解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律?；瘜W(xué)模型包括物質(zhì)結(jié)構(gòu)模型、化學(xué)反應(yīng)機(jī)理模型、化學(xué)平衡模型等。例如，原子結(jié)構(gòu)模型從道爾頓的實(shí)心球模型到現(xiàn)代的量子力學(xué)模型，逐步完善和發(fā)展，幫助學(xué)生更好地理解原子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。學(xué)生通過學(xué)習(xí)和構(gòu)建這些模型，能夠?qū)⒊橄蟮幕瘜W(xué)知識形象化、具體化，提高對化學(xué)知識的理解和應(yīng)用能力，培養(yǎng)科學(xué)思維和創(chuàng)新精神?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的關(guān)鍵維度。科學(xué)探究是學(xué)生獲取化學(xué)知識、認(rèn)識和解決化學(xué)問題的重要途徑。它包括提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價等環(huán)節(jié)。在化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生積極參與科學(xué)探究活動，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。在探究金屬活動性順序的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以提出“不同金屬的活動性順序是怎樣的？”的問題，然后作出假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，如將不同金屬分別放入相同濃度的酸溶液中，觀察反應(yīng)的劇烈程度，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，最后得出結(jié)論。在探究過程中，學(xué)生要學(xué)會與他人合作交流，分享自己的觀點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)，同時也要尊重他人的意見和建議。創(chuàng)新意識則鼓勵學(xué)生敢于突破傳統(tǒng)思維的束縛，大膽提出新的問題、新的假設(shè)和新的實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生在科學(xué)探究的基礎(chǔ)上，要善于思考和總結(jié)，嘗試從不同的角度去解決問題，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。科學(xué)家們在化學(xué)研究中不斷創(chuàng)新，如門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律，就是在對大量化學(xué)事實(shí)進(jìn)行研究和分析的基礎(chǔ)上，突破傳統(tǒng)思維，提出了元素周期表的模型，為化學(xué)學(xué)科的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)?？茖W(xué)精神與社會責(zé)任體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科對學(xué)生價值觀和社會責(zé)任感的培養(yǎng)要求?？茖W(xué)精神包括嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于探索、追求真理、敢于質(zhì)疑等品質(zhì)。在化學(xué)學(xué)習(xí)和研究中，學(xué)生要秉持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)和數(shù)據(jù)，不弄虛作假。對于化學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，要敢于質(zhì)疑和挑戰(zhàn)，通過科學(xué)探究去驗(yàn)證和完善。科學(xué)家們在探索化學(xué)世界的過程中，面對無數(shù)的困難和挫折，始終保持著嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于探索的科學(xué)精神，如居里夫人發(fā)現(xiàn)鐳元素的過程，經(jīng)歷了無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)失敗，但她始終堅(jiān)持不懈，最終取得了成功。社會責(zé)任則要求學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)科學(xué)對人類社會發(fā)展的重要貢獻(xiàn)，同時也要關(guān)注化學(xué)科學(xué)在應(yīng)用過程中可能帶來的環(huán)境、健康等問題，樹立可持續(xù)發(fā)展的意識和綠色化學(xué)的理念。學(xué)生要能夠運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識，對與化學(xué)有關(guān)的社會熱點(diǎn)問題做出正確的價值判斷和決策。在學(xué)習(xí)了環(huán)境保護(hù)相關(guān)的化學(xué)知識后，學(xué)生應(yīng)認(rèn)識到化學(xué)工業(yè)對環(huán)境的影響，積極倡導(dǎo)綠色化學(xué)工藝，減少污染物的排放，為保護(hù)環(huán)境貢獻(xiàn)自己的力量。2.2化學(xué)史教學(xué)的教育價值化學(xué)史教學(xué)具有多方面的教育價值，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、幫助學(xué)生理解知識、培養(yǎng)科學(xué)思維和創(chuàng)新能力以及提升人文素養(yǎng)等方面發(fā)揮著重要作用?；瘜W(xué)史能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使化學(xué)課堂變得生動有趣?；瘜W(xué)發(fā)展歷程中充滿了許多引人入勝的故事，如凱庫勒在夢中悟出苯的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這一傳奇經(jīng)歷將枯燥的化學(xué)知識轉(zhuǎn)化為生動的故事，瞬間吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們對化學(xué)知識的強(qiáng)烈好奇心和探索欲望，使學(xué)生不再將學(xué)習(xí)化學(xué)視為一種負(fù)擔(dān)，而是主動去追求知識。又如拉瓦錫通過定量實(shí)驗(yàn)推翻“燃素說”，建立科學(xué)的“燃燒氧化學(xué)說”的過程，充滿了挑戰(zhàn)與突破，學(xué)生在了解這一歷史事件時，會被科學(xué)家的勇氣和智慧所感染，從而對化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚興趣，主動參與到課堂學(xué)習(xí)中，積極思考和探索化學(xué)問題。在理解知識方面，化學(xué)史能幫助學(xué)生深入理解知識的發(fā)展歷程，把握知識的本質(zhì)。以原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展為例，從道爾頓的實(shí)心球模型到湯姆生的葡萄干布丁模型，再到盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型，最后到現(xiàn)代量子力學(xué)模型，每一次模型的變革都伴隨著科學(xué)實(shí)驗(yàn)的新發(fā)現(xiàn)和理論的重大突破。學(xué)生通過學(xué)習(xí)這段歷史，能夠清晰地看到人類對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識是如何逐步深化的，理解每個模型的特點(diǎn)和局限性，從而更好地掌握原子結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識，認(rèn)識到科學(xué)知識不是一成不變的，而是在不斷發(fā)展和完善的。在學(xué)習(xí)元素周期律時，了解門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律的過程，他不僅根據(jù)原子量的大小排列元素，還大膽預(yù)言了一些當(dāng)時尚未發(fā)現(xiàn)的元素的性質(zhì)，后來這些預(yù)言都被一一證實(shí)。學(xué)生通過了解這一歷史過程，能深刻理解元素周期律的本質(zhì)和意義，明白科學(xué)研究需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和大膽的創(chuàng)新精神。科學(xué)思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是化學(xué)史教學(xué)的重要價值之一?；瘜W(xué)史上眾多科學(xué)家的研究過程蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)思維方法，如觀察、實(shí)驗(yàn)、假設(shè)、推理、驗(yàn)證等。科學(xué)家們在面對未知的化學(xué)現(xiàn)象時，通過細(xì)致的觀察和實(shí)驗(yàn)獲取證據(jù)，然后提出合理的假設(shè)，并通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)和推理來驗(yàn)證假設(shè)。學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)史的過程中，能夠親身感受這些科學(xué)思維方法的應(yīng)用，學(xué)會運(yùn)用科學(xué)思維去分析和解決問題。戴維在發(fā)現(xiàn)鈉的過程中，通過電解熔融苛性鈉的實(shí)驗(yàn)，觀察到奇特的現(xiàn)象，并對這些現(xiàn)象進(jìn)行深入分析和推理，最終成功制得金屬鈉。學(xué)生了解這一過程后，能夠?qū)W習(xí)到戴維的科學(xué)思維方法，培養(yǎng)自己的觀察能力、分析能力和推理能力?；瘜W(xué)史還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，許多科學(xué)家敢于突破傳統(tǒng)觀念的束縛，提出創(chuàng)新性的理論和方法。阿累尼烏斯提出電離理論時，遭到了當(dāng)時許多著名科學(xué)家的反對，但他不屈不撓，通過大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來充實(shí)自己的理論，最終使電離理論得到廣泛認(rèn)可。學(xué)生在學(xué)習(xí)這一歷史事件時，能夠受到科學(xué)家創(chuàng)新精神的鼓舞，培養(yǎng)自己敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的意識和能力。化學(xué)史教學(xué)還具有提升學(xué)生人文素養(yǎng)的價值。化學(xué)史不僅是科學(xué)知識的發(fā)展歷程，還蘊(yùn)含著科學(xué)家們的科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度以及他們對社會的責(zé)任感。科學(xué)家們在追求真理的道路上，面對無數(shù)的困難和挫折，始終保持著嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于探索、追求真理的科學(xué)精神。居里夫人在極其艱苦的條件下，經(jīng)過多年的努力，終于發(fā)現(xiàn)了鐳元素，她的這種堅(jiān)韌不拔的精神激勵著學(xué)生在學(xué)習(xí)和生活中勇于面對困難，堅(jiān)持不懈地追求自己的目標(biāo)?？茖W(xué)家們在研究過程中還展現(xiàn)出了高度的社會責(zé)任感，他們的研究成果推動了社會的進(jìn)步和發(fā)展。侯德榜發(fā)明聯(lián)合制堿法，不僅提高了純堿的生產(chǎn)效率，還降低了生產(chǎn)成本，為我國的化學(xué)工業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)。學(xué)生通過學(xué)習(xí)這些歷史事件，能夠培養(yǎng)自己的社會責(zé)任感和使命感，樹立正確的價值觀和人生觀。2.3核心素養(yǎng)與化學(xué)史教學(xué)的內(nèi)在聯(lián)系核心素養(yǎng)與化學(xué)史教學(xué)之間存在著緊密而內(nèi)在的聯(lián)系，二者相互促進(jìn)、相輔相成?；瘜W(xué)史作為化學(xué)學(xué)科發(fā)展的生動記錄，為核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供了豐富且真實(shí)的情境與素材，而核心素養(yǎng)則為化學(xué)史教學(xué)指明了方向，引導(dǎo)著教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定與教學(xué)活動的有效開展。化學(xué)史為核心素養(yǎng)培養(yǎng)提供了不可或缺的情境和素材。在宏觀辨識與微觀探析方面，化學(xué)史中的眾多實(shí)例能幫助學(xué)生從宏觀和微觀相結(jié)合的視角理解化學(xué)知識。以原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展歷程為例，從道爾頓基于宏觀物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系提出實(shí)心球原子模型，到湯姆生通過陰極射線實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電子后提出葡萄干布丁模型，再到盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)這一宏觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推理出原子的核式結(jié)構(gòu)模型，以及后續(xù)玻爾提出核外電子分層排布模型和現(xiàn)代量子力學(xué)模型。學(xué)生通過了解這一歷史發(fā)展過程，能夠從宏觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象深入到微觀原子結(jié)構(gòu)的探析，深刻理解原子結(jié)構(gòu)從簡單到復(fù)雜、從表象到本質(zhì)的認(rèn)識過程，從而建立起宏觀與微觀相聯(lián)系的思維方式，提升宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)。在變化觀念與平衡思想的培養(yǎng)上，化學(xué)史同樣發(fā)揮著重要作用。化學(xué)史上關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的研究，如勒夏特列原理的發(fā)現(xiàn)過程，就生動地體現(xiàn)了變化觀念與平衡思想。19世紀(jì)，化學(xué)家們在研究化學(xué)反應(yīng)時，發(fā)現(xiàn)許多反應(yīng)存在一定的限度，并且外界條件的改變會對反應(yīng)的平衡狀態(tài)產(chǎn)生影響。勒夏特列通過大量的實(shí)驗(yàn)研究和理論分析，總結(jié)出了勒夏特列原理：如果改變影響平衡的一個條件（如濃度、壓強(qiáng)或溫度等），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。學(xué)生了解這一歷史過程，能夠深刻認(rèn)識到化學(xué)反應(yīng)是動態(tài)變化的，存在平衡狀態(tài)，且這種平衡可以通過改變條件來調(diào)控，從而形成變化觀念與平衡思想?；瘜W(xué)史中的科學(xué)探究實(shí)例是培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知核心素養(yǎng)的優(yōu)質(zhì)素材。門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律的過程堪稱典范。門捷列夫在研究元素性質(zhì)時，收集了大量元素的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及原子量等數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入分析和整理。他基于這些證據(jù)，大膽提出元素的性質(zhì)隨著原子量的遞增而呈現(xiàn)周期性變化的假設(shè)，并通過不斷地驗(yàn)證和完善，最終建立了元素周期表這一重要的化學(xué)模型。學(xué)生學(xué)習(xí)這一歷史事件，能夠體會到科學(xué)家如何基于證據(jù)進(jìn)行推理，提出假設(shè)并建立模型，從而掌握證據(jù)推理與模型認(rèn)知的方法，提升這一核心素養(yǎng)?；瘜W(xué)史中科學(xué)家們的探索歷程和創(chuàng)新成果，對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識具有重要的啟發(fā)作用。阿累尼烏斯提出電離理論的過程充滿了挑戰(zhàn)與創(chuàng)新。當(dāng)時，科學(xué)界對于電解質(zhì)在溶液中的行為存在諸多爭議，阿累尼烏斯通過大量的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)電解質(zhì)在溶液中會發(fā)生電離，產(chǎn)生自由移動的離子。他的這一理論在當(dāng)時遭到了許多科學(xué)家的反對，但他不屈不撓，繼續(xù)深入研究，用更多的實(shí)驗(yàn)證據(jù)來支持自己的理論。學(xué)生了解這一歷史，能夠感受到科學(xué)家勇于創(chuàng)新、敢于質(zhì)疑的精神，激發(fā)自己的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識，在學(xué)習(xí)中積極探索、勇于提出新的觀點(diǎn)和方法?；瘜W(xué)史中蘊(yùn)含的科學(xué)家的科學(xué)精神和社會責(zé)任感，為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神與社會責(zé)任核心素養(yǎng)提供了榜樣。居里夫人在艱苦的條件下，經(jīng)過多年的努力，發(fā)現(xiàn)了鐳元素。她不僅在科學(xué)研究上取得了巨大的成就，還將自己的研究成果無私地奉獻(xiàn)給了社會，為醫(yī)學(xué)和科學(xué)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。她在研究過程中所展現(xiàn)出的嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于探索的科學(xué)精神，以及對社會的責(zé)任感，深深地感染著學(xué)生，激勵他們樹立正確的科學(xué)價值觀，培養(yǎng)科學(xué)精神與社會責(zé)任。核心素養(yǎng)也引導(dǎo)著化學(xué)史教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定和教學(xué)活動的開展。在教學(xué)目標(biāo)設(shè)定方面，基于核心素養(yǎng)的要求，化學(xué)史教學(xué)不再僅僅局限于知識的傳授，更注重學(xué)生能力和素養(yǎng)的培養(yǎng)。在教授《鈉、鎂及其化合物》單元時，結(jié)合核心素養(yǎng)，教學(xué)目標(biāo)可以設(shè)定為：通過了解鈉、鎂及其化合物的發(fā)現(xiàn)歷史，培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)推理能力，讓學(xué)生學(xué)會從歷史資料中提取有效信息，推斷物質(zhì)的性質(zhì)和用途；通過模擬科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)探究過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中提出問題、設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并得出結(jié)論；通過探討鈉、鎂及其化合物在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神與社會責(zé)任，讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)科學(xué)對社會發(fā)展的重要貢獻(xiàn)，以及合理使用化學(xué)物質(zhì)的重要性。在教學(xué)活動開展方面，核心素養(yǎng)指導(dǎo)教師采用多樣化的教學(xué)方法和手段，充分挖掘化學(xué)史的教育價值。教師可以運(yùn)用情境教學(xué)法，創(chuàng)設(shè)與化學(xué)史相關(guān)的教學(xué)情境，如模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室場景，讓學(xué)生扮演歷史上的化學(xué)家，進(jìn)行鈉、鎂及其化合物性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生身臨其境，感受化學(xué)史的魅力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。還可以組織小組合作學(xué)習(xí)，讓學(xué)生分組研究化學(xué)史中關(guān)于鈉、鎂及其化合物的相關(guān)資料，共同探討問題，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和溝通能力。此外，開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)也是一種有效的教學(xué)方式，例如讓學(xué)生以“鈉、鎂及其化合物的歷史與應(yīng)用”為主題，進(jìn)行項(xiàng)目研究，學(xué)生需要收集資料、整理信息、分析問題并撰寫研究報告，在這個過程中，學(xué)生的綜合素養(yǎng)得到了全面提升。三、《鈉、鎂及其化合物》單元內(nèi)容分析3.1課程標(biāo)準(zhǔn)要求《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》對《鈉、鎂及其化合物》單元提出了明確且具體的要求，這些要求涵蓋了知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等多個維度，為教學(xué)活動的開展指明了方向，具有重要的指導(dǎo)意義。在知識層面，要求學(xué)生了解鈉、鎂等金屬的物理性質(zhì)，包括顏色、狀態(tài)、密度、熔點(diǎn)、硬度等方面的特征。學(xué)生需要明確鈉是一種銀白色、質(zhì)地柔軟、密度比水小、熔點(diǎn)較低的金屬，而鎂則是銀白色、密度較小、質(zhì)地相對較軟的金屬。掌握鈉、鎂的化學(xué)性質(zhì)是該單元的核心知識要求之一，學(xué)生要理解鈉、鎂與氧氣、水、酸等物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，如鈉與氧氣在常溫下反應(yīng)生成氧化鈉，加熱時則生成過氧化鈉；鈉與水劇烈反應(yīng)，生成氫氧化鈉和氫氣；鎂與氧氣燃燒發(fā)出耀眼白光，生成氧化鎂，與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣等。對于鈉、鎂化合物，學(xué)生需熟悉其重要化合物的性質(zhì)與用途，如氧化鈉、過氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氧化鎂、氯化鎂等。了解過氧化鈉可作為呼吸面具和潛水艇中的供氧劑，碳酸鈉和碳酸氫鈉在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，如碳酸鈉用于玻璃、造紙、紡織等工業(yè)，碳酸氫鈉可用于食品發(fā)酵、治療胃酸過多等。在技能方面，強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究來獲取知識和提升能力。學(xué)生要學(xué)會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，以探究鈉、鎂及其化合物的性質(zhì)。在探究鈉與水的反應(yīng)時，學(xué)生可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察鈉在水中的運(yùn)動狀態(tài)、反應(yīng)劇烈程度、溶液顏色變化等現(xiàn)象，從而推斷鈉的性質(zhì)。能夠正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，熟練使用常見的實(shí)驗(yàn)儀器，如試管、燒杯、酒精燈、坩堝鉗等，準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和解釋。在進(jìn)行鎂條在二氧化碳中燃燒的實(shí)驗(yàn)時，學(xué)生要規(guī)范操作，觀察并記錄鎂條燃燒的現(xiàn)象，如發(fā)出耀眼白光、生成白色固體和黑色顆粒等，進(jìn)而分析反應(yīng)的產(chǎn)物和原理。從過程與方法角度來看，課程標(biāo)準(zhǔn)注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和探究能力。學(xué)生要學(xué)會運(yùn)用分類、比較、歸納等方法對鈉、鎂及其化合物的知識進(jìn)行整理和總結(jié)。將鈉、鎂與其他金屬進(jìn)行比較，分析它們在性質(zhì)上的異同點(diǎn)，從而歸納出金屬的通性和鈉、鎂的特性。通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和問題解決能力。在觀察到鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象后，學(xué)生要能夠運(yùn)用所學(xué)知識，推理出反應(yīng)的本質(zhì)和產(chǎn)物，解釋產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因。鼓勵學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)過程中積極思考、勇于質(zhì)疑，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。在探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)差異時，學(xué)生可以分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，共同討論實(shí)驗(yàn)方案和結(jié)果，分享彼此的觀點(diǎn)和見解。在情感態(tài)度與價值觀方面，課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)科學(xué)對人類社會發(fā)展的重要貢獻(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和社會責(zé)任感。通過了解鈉、鎂及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活、醫(yī)療保健等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，學(xué)生能夠深刻體會到化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，認(rèn)識到化學(xué)科學(xué)對推動社會進(jìn)步和提高人類生活質(zhì)量的重要作用。在學(xué)習(xí)過程中，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于探索的科學(xué)精神，尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)和數(shù)據(jù)，不弄虛作假。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不符時，學(xué)生要認(rèn)真分析原因，通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)和探究來尋找答案。同時，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注化學(xué)科學(xué)在應(yīng)用過程中可能帶來的環(huán)境、健康等問題，樹立可持續(xù)發(fā)展的意識和綠色化學(xué)的理念。在學(xué)習(xí)鎂的提取過程時，讓學(xué)生思考如何減少生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染，提高資源利用率，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和社會責(zé)任感。3.2教材內(nèi)容梳理在《鈉、鎂及其化合物》這一單元中，教材對鈉、鎂及其化合物的編排具有系統(tǒng)性和邏輯性，從單質(zhì)到化合物，從性質(zhì)到應(yīng)用，逐步引導(dǎo)學(xué)生深入理解這部分知識。教材首先呈現(xiàn)了鈉的物理性質(zhì)，如鈉是一種銀白色、有金屬光澤的固體，質(zhì)地柔軟，密度比水小，熔點(diǎn)較低，具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。在化學(xué)性質(zhì)方面，詳細(xì)闡述了鈉與氧氣、水、酸等物質(zhì)的反應(yīng)。鈉與氧氣在常溫下反應(yīng)生成氧化鈉，加熱時則生成過氧化鈉，通過對比這兩個反應(yīng)，讓學(xué)生認(rèn)識到反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)的影響。鈉與水的反應(yīng)是該部分的重點(diǎn)內(nèi)容，教材通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述，如鈉浮在水面上、迅速熔化成一個閃亮的小球、四處游動并發(fā)出嘶嘶聲、溶液變紅等，引導(dǎo)學(xué)生分析反應(yīng)的本質(zhì)，即鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，從而培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析問題的能力。對于鈉的化合物，重點(diǎn)介紹了氧化鈉、過氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉。氧化鈉是一種堿性氧化物，能與水、酸等反應(yīng)；過氧化鈉則具有特殊的性質(zhì)，它與水和二氧化碳反應(yīng)都能生成氧氣，這一性質(zhì)使其在呼吸面具和潛水艇中有著重要的應(yīng)用。碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)對比是教學(xué)的一個難點(diǎn)，教材從它們的物理性質(zhì)（如溶解性、顏色、狀態(tài)等）、化學(xué)性質(zhì)（與酸反應(yīng)的速率、熱穩(wěn)定性等）以及在生活中的應(yīng)用等方面進(jìn)行了詳細(xì)的比較，幫助學(xué)生清晰地區(qū)分這兩種物質(zhì)。在鎂的相關(guān)內(nèi)容編排上，同樣先介紹了鎂的物理性質(zhì)，如鎂是銀白色固體，密度較小，質(zhì)地柔軟，是電和熱的良導(dǎo)體，鎂合金的硬度和強(qiáng)度較大。在化學(xué)性質(zhì)方面，講解了鎂與氧氣、酸、水以及二氧化碳等物質(zhì)的反應(yīng)。鎂在氧氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，生成氧化鎂；與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣；與水反應(yīng)相對鈉與水反應(yīng)較為緩和。鎂在二氧化碳中燃燒的反應(yīng)則是鎂化學(xué)性質(zhì)的一個特殊體現(xiàn)，通過這個反應(yīng)，讓學(xué)生認(rèn)識到燃燒不一定需要氧氣，拓展了學(xué)生對燃燒概念的理解。對于鎂的提取，教材詳細(xì)闡述了從海水中提取鎂的原理和過程，包括沉淀劑的選擇（利用海邊豐富的貝殼制得氫氧化鈣作為沉淀劑）、鎂離子的富集（先濃縮海水再加沉淀劑）以及通過電解熔融氯化鎂得到金屬鎂等步驟，這部分內(nèi)容不僅讓學(xué)生掌握了鎂的提取方法，還培養(yǎng)了學(xué)生從實(shí)際生產(chǎn)角度思考問題的能力，了解到化學(xué)知識在工業(yè)生產(chǎn)中的具體應(yīng)用。該單元的教學(xué)重點(diǎn)在于鈉、鎂單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)，這是學(xué)生理解和掌握這部分知識的核心。鈉與氧氣、水的反應(yīng)，過氧化鈉與水、二氧化碳的反應(yīng)，碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)比較，鎂與氧氣、二氧化碳、酸的反應(yīng)等，都是需要學(xué)生重點(diǎn)掌握的內(nèi)容。鈉、鎂及其化合物在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用也是教學(xué)重點(diǎn)之一，通過了解它們的應(yīng)用，讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)知識與實(shí)際生活的緊密聯(lián)系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和積極性。例如，過氧化鈉作為供氧劑在呼吸面具和潛水艇中的應(yīng)用，碳酸鈉在玻璃、造紙、紡織等工業(yè)中的應(yīng)用，鎂合金在航空航天、汽車制造等領(lǐng)域的應(yīng)用等。教學(xué)難點(diǎn)主要體現(xiàn)在對一些抽象概念和復(fù)雜反應(yīng)原理的理解上。在鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要從宏觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象深入理解微觀的反應(yīng)本質(zhì)，即鈉原子失去電子變成鈉離子，水分子得到電子生成氫氣和氫氧根離子，這對于學(xué)生來說具有一定的難度。碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)差異以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系也是教學(xué)難點(diǎn)。它們在與酸反應(yīng)時的速率不同，熱穩(wěn)定性也不同，學(xué)生需要理解這些差異背后的原因，并且能夠熟練掌握它們之間的相互轉(zhuǎn)化方程式。從海水中提取鎂的過程中涉及到的工業(yè)生產(chǎn)原理和流程，包括沉淀劑的選擇依據(jù)、鎂離子的富集方法、電解熔融氯化鎂的原理等，較為復(fù)雜，需要學(xué)生綜合運(yùn)用化學(xué)知識和實(shí)際生產(chǎn)知識進(jìn)行理解和分析。3.3學(xué)生學(xué)情分析在學(xué)習(xí)《鈉、鎂及其化合物》單元之前，學(xué)生已積累了一定的化學(xué)知識基礎(chǔ)，對化學(xué)學(xué)科的基本概念和實(shí)驗(yàn)操作有了初步認(rèn)識。他們在初中階段學(xué)習(xí)了常見金屬的一些基本性質(zhì)，如鐵、銅等金屬與氧氣、酸的反應(yīng)，了解了金屬活動性順序，這為學(xué)習(xí)鈉、鎂的性質(zhì)奠定了一定的知識基礎(chǔ)。在進(jìn)入高中后，學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)了物質(zhì)的量、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等重要的化學(xué)概念和理論，這些知識為理解鈉、鎂及其化合物之間的化學(xué)反應(yīng)提供了理論支持。在離子反應(yīng)知識的學(xué)習(xí)中，學(xué)生掌握了離子方程式的書寫方法，能夠從離子的角度分析化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)，這對于理解鈉、鎂化合物在溶液中的反應(yīng)具有重要幫助。從認(rèn)知能力來看，高中學(xué)生正處于從形象思維向抽象思維過渡的關(guān)鍵時期，他們的邏輯思維能力逐漸增強(qiáng)，具備了一定的分析、推理和歸納能力。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生能夠通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行初步的分析和思考，嘗試總結(jié)規(guī)律。在觀察鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時，學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（如鈉浮在水面上、熔化成小球、四處游動等），分析得出鈉的密度比水小、反應(yīng)放熱、產(chǎn)生氣體等結(jié)論。然而，對于一些抽象的化學(xué)概念和復(fù)雜的反應(yīng)原理，學(xué)生的理解仍存在一定困難。鈉與水反應(yīng)的微觀本質(zhì)涉及到電子的轉(zhuǎn)移和離子的形成，這對于學(xué)生來說較為抽象，需要教師通過生動形象的講解和直觀的演示，幫助學(xué)生理解。在學(xué)習(xí)《鈉、鎂及其化合物》單元時，學(xué)生可能遇到諸多困難和問題。鈉、鎂的化學(xué)性質(zhì)較為活潑，與氧氣、水等物質(zhì)的反應(yīng)現(xiàn)象復(fù)雜，學(xué)生在記憶和理解這些反應(yīng)時可能會出現(xiàn)混淆。鈉與氧氣在不同條件下反應(yīng)生成不同的產(chǎn)物（常溫下生成氧化鈉，加熱時生成過氧化鈉），學(xué)生可能難以準(zhǔn)確區(qū)分和記憶。對于鈉、鎂化合物的性質(zhì)，尤其是碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)差異，學(xué)生理解起來可能有困難。它們在與酸反應(yīng)的速率、熱穩(wěn)定性等方面存在差異，學(xué)生需要深入理解這些差異背后的原因，而這涉及到物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機(jī)理等較為抽象的知識。從海水中提取鎂的工業(yè)流程較為復(fù)雜，涉及多個化學(xué)反應(yīng)和實(shí)際生產(chǎn)中的問題，如沉淀劑的選擇、鎂離子的富集、電解熔融氯化鎂等環(huán)節(jié)，學(xué)生需要綜合運(yùn)用化學(xué)知識和實(shí)際生產(chǎn)知識進(jìn)行理解和分析，這對學(xué)生的知識整合能力和應(yīng)用能力提出了較高要求。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作方面也可能面臨挑戰(zhàn)。在進(jìn)行鈉、鎂及其化合物的相關(guān)實(shí)驗(yàn)時，需要學(xué)生熟練掌握實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法，如試管、酒精燈、坩堝鉗等，并且要嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程，注意實(shí)驗(yàn)安全。鈉與水的反應(yīng)較為劇烈，在實(shí)驗(yàn)過程中需要學(xué)生小心操作，避免發(fā)生意外。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄和分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)和歸納等方面也需要進(jìn)一步提高。在進(jìn)行鎂與二氧化碳反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時，學(xué)生需要準(zhǔn)確觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如鎂條燃燒的現(xiàn)象、生成產(chǎn)物的顏色和狀態(tài)等，并能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析反應(yīng)的本質(zhì)和產(chǎn)物。四、化學(xué)史在《鈉、鎂及其化合物》教學(xué)中的應(yīng)用案例4.1鈉的發(fā)現(xiàn)與性質(zhì)探究1807年，英國化學(xué)家漢弗里?戴維（HumphryDavy）通過電解熔融氫氧化鈉首次分離獲得了質(zhì)地柔軟的銀白色鈉。當(dāng)時，科學(xué)界對于電解化合物的研究充滿熱情，戴維此前已成功利用電解法分離出金屬鉀和金屬鈣。在探索氫氧化鈉的電解實(shí)驗(yàn)時，他克服了技術(shù)限制和實(shí)驗(yàn)安全風(fēng)險，最終成功得到金屬鈉。這一發(fā)現(xiàn)不僅證實(shí)了陽離子和陰離子的存在，還推動了電解理論的進(jìn)一步研究。戴維的實(shí)驗(yàn)并不順利，電解過程中產(chǎn)生的高溫可能引發(fā)爆炸，且金屬鈉非?；顫?，易與空氣中的氧氣反應(yīng)。但他憑借著卓越的智慧和勇氣，成功分離出鈉，并描述了其基本性質(zhì)。為紀(jì)念戴維的貢獻(xiàn)，鈉的化學(xué)符號被確定為Na，源自拉丁語“natrium”。這一歷史故事，能激發(fā)學(xué)生對化學(xué)探索的興趣，體會科學(xué)家們勇于創(chuàng)新、不畏艱難的精神。在教學(xué)中，教師可先講述鈉的發(fā)現(xiàn)歷史，讓學(xué)生了解科學(xué)家們探索未知的過程，體會科學(xué)研究的艱辛與樂趣。隨后進(jìn)行鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)：用鑷子取一小塊鈉置于濾紙上，吸干表面的煤油，用小刀切綠豆大小的一粒，其余放回原瓶。在小燒杯中加一小半水，并將切下的金屬鈉粒投入小燒杯中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。反應(yīng)結(jié)束后向燒杯中滴入1-2滴酚酞試劑，觀察溶液的顏色變化。學(xué)生可觀察到鈉浮在水面上，立刻熔成一個小球，在水面上四處游動，發(fā)出“嘶嘶”聲，反應(yīng)后溶液變紅。通過對這些現(xiàn)象的分析，學(xué)生能推斷出鈉的密度比水小，反應(yīng)放熱且鈉的熔點(diǎn)低，產(chǎn)生氣體并生成堿性物質(zhì)。化學(xué)方程式為2Na+2H?O=2NaOH+H?↑，離子方程式為2Na+2H?O=2Na?+2OH?+H?↑。在這個過程中，學(xué)生從宏觀現(xiàn)象入手，深入探究微觀本質(zhì)，培養(yǎng)了宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)。他們學(xué)會從鈉原子的結(jié)構(gòu)（核外電子排布為1s22s22p?3s1，最外層只有1個電子，容易失去）來理解鈉的化學(xué)性質(zhì)為什么如此活潑，以及鈉與水反應(yīng)時電子的轉(zhuǎn)移和離子的形成過程。接著進(jìn)行鈉與氧氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一：用鑷子夾取存放在煤油中較大塊的金屬鈉，用濾紙吸干表面的煤油，放在玻璃片上，觀察鈉的表面。用小刀從中間切開，讓學(xué)生觀察鈉的“真面目”：顏色、光澤，并注意觀察切面的顏色變化。切開金屬鈉后，鈉表面的銀白色會逐漸褪去，由此可知常溫下鈉在空氣中會發(fā)生反應(yīng)，說明鈉的化學(xué)性質(zhì)活潑。實(shí)驗(yàn)二：用坩堝鉗夾持坩堝放在三角架的泥三角上，用小刀切下綠豆大小的鈉塊，用濾紙吸干煤油后放入坩堝中。點(diǎn)燃酒精燈進(jìn)行加熱（鈉塊開始燃燒時，立即撤掉酒精燈）。觀察到鈉先熔成小球，然后燃燒，發(fā)出黃色的火焰，生成了一種淡黃色的固體。通過這兩個實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以認(rèn)識到鈉在常溫時和加熱時被氧化的產(chǎn)物不同，常溫下生成氧化鈉（4Na+O?=2Na?O），加熱時生成過氧化鈉（2Na+O?\stackrel{\Delta}{=\!=\!=}Na?O?）。在實(shí)驗(yàn)過程中，引導(dǎo)學(xué)生思考反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)的影響，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的變化觀念與平衡思想。從微觀角度分析，加熱提供了能量，使鈉原子和氧分子的活性增強(qiáng)，反應(yīng)更加劇烈，從而生成了不同的產(chǎn)物。4.2鎂的提取與應(yīng)用發(fā)展人類對鎂的認(rèn)識和提取經(jīng)歷了漫長的過程。1755年，英國化學(xué)家約瑟夫?布萊克（JosephBlack）在研究石灰石時，首次將鎂從其他金屬元素中分離出來，證實(shí)它是一種獨(dú)立的物質(zhì)。但直到1808年，英國化學(xué)家戴維通過電解氧化鎂和氧化汞的混合物，才首次提取出了金屬鎂。不過，早期的提取方法因產(chǎn)量少、成本高，限制了鎂的廣泛應(yīng)用。19世紀(jì)中期，釬氧法的發(fā)明使得金屬鎂的產(chǎn)量大幅提高。20世紀(jì)初，電解法和釬熱法的采用，進(jìn)一步推動了鎂工業(yè)的發(fā)展。隨著時間的推移，鎂的提取工藝不斷革新。早期的化學(xué)法，即利用比鎂活性更大的金屬之蒸氣來還原氧化鎂或氯化鎂以取得鎂金屬，因需耗用大量鋰、鈉等金屬，產(chǎn)量少且成本高，僅用于實(shí)驗(yàn)室少量制備。隨后的熔融電解法，主要電解熔融的無水氯化鎂，雖獲廣泛應(yīng)用，但耗電量大、成本較高。近十年來，熱還原法成為主流，其特點(diǎn)是不用電力做熱源，原料來源廣泛，工藝過程簡單，投資少、建廠快。熱還原法中，硅熱法是主流，又可分為外熱法（如Pidgeon法/Bolzano法）和內(nèi)熱法（如Magnetherm法）。Pidgeon法以白云石、硅鐵和氟石為原料，在高溫真空條件下還原得到鎂；Bolzano法是其改進(jìn)方法，采用豎式電內(nèi)熱還原爐；Magnetherm法以鋁土礦和白云石為原料，硅鐵為還原劑，在真空電爐中反應(yīng)，產(chǎn)品純度略低，但生產(chǎn)半連續(xù)化、單體設(shè)備產(chǎn)能大。在教學(xué)中，教師可引導(dǎo)學(xué)生探討鎂提取工藝演變的原因和影響，培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)。從原料角度看，早期化學(xué)法原料成本高，而熱還原法利用白云石等廣泛存在的原料，降低了成本。從能源角度，電解法耗電高，熱還原法不用電力做熱源，更符合可持續(xù)發(fā)展理念。學(xué)生通過分析這些因素，能夠建立起提取工藝與原料、能源等因素之間的關(guān)聯(lián)模型。鎂在不同領(lǐng)域的應(yīng)用也在不斷發(fā)展。在航空航天領(lǐng)域，由于鎂合金具有低密度、高強(qiáng)度的特性，它被廣泛應(yīng)用于制造飛機(jī)零部件，如機(jī)身框架、發(fā)動機(jī)部件等，能夠有效減輕飛行器的重量，提高燃油效率和飛行性能。在汽車工業(yè)中，隨著對汽車輕量化的要求不斷提高，鎂合金在汽車車身、輪轂、發(fā)動機(jī)缸體等部件中的應(yīng)用日益增多，這不僅有助于降低汽車的能耗，還能提高車輛的操控性能和安全性。在電子行業(yè)，鎂合金用于制造筆記本電腦、手機(jī)等電子產(chǎn)品的外殼，不僅具有良好的電磁屏蔽性能，還能提供輕巧美觀的外觀設(shè)計(jì)。在醫(yī)療領(lǐng)域，鎂金屬由于其良好的生物相容性，可用于制造醫(yī)療器械和植入物，如骨固定材料等，隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷進(jìn)步，這方面的需求有望進(jìn)一步增長。教師可組織學(xué)生開展小組討論，探討鎂在各領(lǐng)域應(yīng)用的原理和優(yōu)勢，以及未來的發(fā)展趨勢。在討論鎂在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用時，學(xué)生可以從鎂合金的密度、強(qiáng)度等物理性質(zhì)出發(fā)，分析其如何滿足航空航天對材料輕量化和高強(qiáng)度的要求。在探討未來發(fā)展趨勢時，學(xué)生可以結(jié)合新能源、智能制造等新興領(lǐng)域的需求，思考鎂及鎂合金可能的應(yīng)用方向，如在鎂電池、智能設(shè)備中的應(yīng)用等，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識。4.3鈉、鎂化合物的研究歷程鈉、鎂化合物的研究歷史源遠(yuǎn)流長，蘊(yùn)含著眾多科學(xué)家的智慧與探索精神。在古代，人們就已經(jīng)開始利用一些鈉、鎂化合物。古埃及人利用天然堿（主要成分是碳酸鈉）制作玻璃和肥皂，這表明他們對碳酸鈉的某些性質(zhì)已有初步認(rèn)識。在我國古代，也有關(guān)于芒硝（主要成分是硫酸鈉）藥用價值的記載。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對鈉、鎂化合物的研究逐漸深入。18世紀(jì)末，法國化學(xué)家拉瓦錫通過實(shí)驗(yàn)確定了碳酸鈉中含有鈉元素，這為鈉化合物的研究奠定了基礎(chǔ)。19世紀(jì)，戴維在發(fā)現(xiàn)鈉單質(zhì)后，對鈉的化合物展開了進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)了過氧化鈉等重要化合物，并對其性質(zhì)進(jìn)行了初步探索。在鎂化合物的研究方面，1755年，英國化學(xué)家約瑟夫?布萊克在研究石灰石時，首次將鎂從其他金屬元素中分離出來，證實(shí)它是一種獨(dú)立的物質(zhì)。此后，科學(xué)家們對鎂化合物的性質(zhì)和應(yīng)用進(jìn)行了廣泛研究。19世紀(jì)中期，隨著鎂提取技術(shù)的發(fā)展，鎂化合物的研究得到了進(jìn)一步推動。在教學(xué)中，教師可講述這些鈉、鎂化合物的研究故事，讓學(xué)生了解科學(xué)研究的發(fā)展過程，體會科學(xué)家們的探索精神。在講述碳酸鈉的研究歷史后，提出問題：“碳酸鈉在古代就被用于制作玻璃和肥皂，從化學(xué)角度分析，它在這些過程中起到了什么作用？”引導(dǎo)學(xué)生思考碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)，如它能與酸反應(yīng)、能與某些金屬離子發(fā)生沉淀反應(yīng)等。學(xué)生通過分析這些問題，能夠深入理解碳酸鈉的性質(zhì)和應(yīng)用，培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)。他們可以從碳酸鈉與二氧化硅在高溫下反應(yīng)生成硅酸鈉（玻璃的主要成分之一）的原理，構(gòu)建起物質(zhì)之間化學(xué)反應(yīng)的模型。在講述鎂化合物的研究歷史后，提出問題：“氫氧化鎂在醫(yī)藥領(lǐng)域常用作抗酸劑，它的作用原理是什么？”引導(dǎo)學(xué)生從氫氧化鎂的堿性以及酸堿中和反應(yīng)的角度進(jìn)行分析。學(xué)生通過思考這些問題，能夠運(yùn)用化學(xué)知識解釋實(shí)際應(yīng)用中的現(xiàn)象，提升對化學(xué)知識的應(yīng)用能力。五、基于核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)策略5.1情境創(chuàng)設(shè)策略利用化學(xué)史故事、實(shí)驗(yàn)史實(shí)等創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，能夠極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，使學(xué)生更加主動地參與到學(xué)習(xí)過程中，深入理解化學(xué)知識的內(nèi)涵與價值。化學(xué)史故事中蘊(yùn)含著豐富的情感與智慧，能夠迅速吸引學(xué)生的注意力，將他們帶入特定的歷史情境中。在教授鈉與水的反應(yīng)時，引入戴維發(fā)現(xiàn)鈉的故事。戴維在1807年通過電解熔融苛性鈉首次制得金屬鈉，這一過程充滿了挑戰(zhàn)與突破。當(dāng)時，電解技術(shù)尚不成熟，戴維面臨著諸多困難，如如何保持高溫、如何防止金屬鈉被氧化等。但他憑借著堅(jiān)定的信念和不懈的努力，最終成功制得鈉，并觀察到鈉與水劇烈反應(yīng)的奇妙現(xiàn)象。教師在講述這個故事時，可以詳細(xì)描述戴維的實(shí)驗(yàn)過程和遇到的問題，讓學(xué)生仿佛置身于19世紀(jì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，親眼目睹戴維的探索歷程。學(xué)生在了解這個故事后，會對鈉的性質(zhì)產(chǎn)生濃厚的興趣，迫切想要探究鈉與水反應(yīng)的原理和現(xiàn)象。此時，教師再進(jìn)行鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生就會更加專注地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，積極思考反應(yīng)背后的原因。通過這種方式，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被充分激發(fā)，探究欲望也得到了極大的提升。實(shí)驗(yàn)史實(shí)則能讓學(xué)生感受到科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性和實(shí)證性。在學(xué)習(xí)鎂的提取時，介紹人類對鎂的提取工藝不斷革新的歷史。早期的化學(xué)法利用比鎂活性更大的金屬之蒸氣來還原氧化鎂或氯化鎂以取得鎂金屬，但這種方法需耗用大量鋰、鈉等金屬，產(chǎn)量少且成本高，僅用于實(shí)驗(yàn)室少量制備。隨后發(fā)展出的熔融電解法，雖然得到了廣泛應(yīng)用，但耗電量大、成本較高。近十年來，熱還原法成為主流，其具有不用電力做熱源、原料來源廣泛、工藝過程簡單、投資少、建廠快等優(yōu)點(diǎn)。教師可以詳細(xì)講解每一種提取工藝的原理和優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)際的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和案例進(jìn)行分析。學(xué)生在了解這些實(shí)驗(yàn)史實(shí)后，會對鎂的提取過程有更深入的理解，同時也能體會到科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新。他們會思考為什么不同的提取工藝會有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，如何進(jìn)一步改進(jìn)提取工藝以提高效率和降低成本等問題。這些思考能夠激發(fā)學(xué)生的探究欲望，促使他們主動查閱資料、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。除了講述故事和介紹史實(shí)，教師還可以通過多媒體等手段來創(chuàng)設(shè)情境，增強(qiáng)教學(xué)的直觀性和趣味性。在講解鈉、鎂化合物的研究歷程時，可以展示古埃及人利用天然堿制作玻璃和肥皂的圖片，以及我國古代關(guān)于芒硝藥用價值的記載圖片。還可以播放一些關(guān)于鈉、鎂化合物研究的紀(jì)錄片，讓學(xué)生更加直觀地了解科學(xué)家們的研究過程和成果。通過這些多媒體手段，學(xué)生能夠更加生動地感受化學(xué)史的魅力，加深對化學(xué)知識的理解和記憶。5.2問題驅(qū)動策略設(shè)計(jì)基于化學(xué)史的問題鏈，是引導(dǎo)學(xué)生深入思考、積極討論，進(jìn)而培養(yǎng)批判性思維和解決問題能力的有效途徑。問題鏈猶如一條無形的線索，將化學(xué)史中的關(guān)鍵事件、重要實(shí)驗(yàn)與教學(xué)內(nèi)容緊密相連，使學(xué)生在逐步解答問題的過程中，不斷深化對知識的理解，提升思維品質(zhì)。在教授鈉與水的反應(yīng)時，可引入戴維發(fā)現(xiàn)鈉的歷史背景，圍繞這一歷史事件構(gòu)建問題鏈。首先提出問題：“戴維在電解熔融苛性鈉制得鈉后，為何會想到讓鈉與水反應(yīng)？”這個問題引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)家的研究思路出發(fā)，思考實(shí)驗(yàn)的目的和意義，激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲。學(xué)生可能會從鈉的活潑性、當(dāng)時對金屬與水反應(yīng)的研究趨勢等角度進(jìn)行思考和討論。接著追問：“鈉與水反應(yīng)時，戴維觀察到哪些現(xiàn)象？這些現(xiàn)象能說明鈉具有哪些性質(zhì)？”這一問題促使學(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與物質(zhì)性質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析推理能力。學(xué)生通過回憶鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如鈉浮在水面上、熔化成小球、四處游動、發(fā)出嘶嘶聲等，分析得出鈉的密度比水小、反應(yīng)放熱且熔點(diǎn)低、產(chǎn)生氣體等性質(zhì)。然后進(jìn)一步提問：“從微觀角度分析，鈉與水反應(yīng)的本質(zhì)是什么？”引導(dǎo)學(xué)生深入探究化學(xué)反應(yīng)的微觀本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的微觀探析能力。學(xué)生需要從鈉原子的結(jié)構(gòu)（最外層只有1個電子，容易失去）和水分子的結(jié)構(gòu)（由氫原子和氧原子組成）出發(fā)，分析電子的轉(zhuǎn)移和離子的形成過程，理解鈉與水反應(yīng)的離子方程式（2Na+2H?O=2Na?+2OH?+H?↑）所表達(dá)的微觀含義。通過這一系列問題鏈的引導(dǎo)，學(xué)生不僅掌握了鈉與水反應(yīng)的知識，更學(xué)會了從不同角度思考問題，培養(yǎng)了批判性思維和解決問題的能力。在學(xué)習(xí)鎂的提取時，圍繞鎂提取工藝的歷史演變設(shè)計(jì)問題鏈。首先提問：“早期化學(xué)法提取鎂為何產(chǎn)量少且成本高？”學(xué)生需要分析早期化學(xué)法的原理和過程，如利用比鎂活性更大的金屬之蒸氣來還原氧化鎂或氯化鎂，需耗用大量鋰、鈉等金屬，從而得出產(chǎn)量少且成本高的原因。接著問：“熔融電解法為何能得到廣泛應(yīng)用，但又存在耗電量大、成本較高的問題？”引導(dǎo)學(xué)生從熔融電解法的原理（電解熔融的無水氯化鎂）和實(shí)際生產(chǎn)中的能源消耗、設(shè)備成本等方面進(jìn)行思考。然后提出：“熱還原法成為主流提取工藝的原因是什么？它有哪些優(yōu)點(diǎn)和可能存在的不足？”這一問題促使學(xué)生對熱還原法進(jìn)行全面分析，包括其原理（利用硅鐵等還原劑在高溫下還原氧化鎂或氯化鎂）、優(yōu)點(diǎn)（不用電力做熱源、原料來源廣泛、工藝過程簡單、投資少、建廠快等）以及可能存在的不足（如產(chǎn)品純度可能不如其他方法高等）。在討論這些問題的過程中，學(xué)生需要收集資料、分析數(shù)據(jù)、對比不同提取工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，從而培養(yǎng)了證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)，學(xué)會運(yùn)用科學(xué)的思維方法解決實(shí)際問題。在教授鈉、鎂化合物的研究歷程時，以碳酸鈉的研究歷史為例設(shè)計(jì)問題鏈。先問：“古埃及人利用天然堿制作玻璃和肥皂，從化學(xué)角度分析，碳酸鈉在這些過程中起到了什么作用？”引導(dǎo)學(xué)生思考碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)，如它能與酸反應(yīng)、能與某些金屬離子發(fā)生沉淀反應(yīng)等，從而理解碳酸鈉在制作玻璃（與二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈉）和肥皂（與油脂發(fā)生皂化反應(yīng)）過程中的作用。接著提問：“拉瓦錫確定碳酸鈉中含有鈉元素后，對鈉化合物的研究有哪些推動作用？”這一問題促使學(xué)生思考科學(xué)發(fā)現(xiàn)對后續(xù)研究的影響，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和歷史觀念。然后問：“在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，碳酸鈉的應(yīng)用有哪些新的拓展？這些應(yīng)用是基于碳酸鈉的哪些性質(zhì)？”引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注化學(xué)知識在現(xiàn)代社會中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和科學(xué)精神。學(xué)生需要查閱資料，了解碳酸鈉在食品工業(yè)、制藥工業(yè)、水處理等領(lǐng)域的新應(yīng)用，并分析其背后的化學(xué)原理。5.3實(shí)驗(yàn)探究策略結(jié)合化學(xué)史中的實(shí)驗(yàn)，精心設(shè)計(jì)探究活動，能夠讓學(xué)生親身體驗(yàn)科學(xué)探究過程，從而有效培養(yǎng)他們的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識?；瘜W(xué)史中的實(shí)驗(yàn)猶如一座寶庫，蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)探究方法和創(chuàng)新思維，為學(xué)生提供了寶貴的學(xué)習(xí)范例。在學(xué)習(xí)鈉與水的反應(yīng)時，教師可以先講述戴維發(fā)現(xiàn)鈉的實(shí)驗(yàn)過程，包括他如何克服困難，通過電解熔融苛性鈉制得金屬鈉，并觀察到鈉與水劇烈反應(yīng)的現(xiàn)象。然后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究活動，讓學(xué)生分組進(jìn)行鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如鈉在水中的運(yùn)動狀態(tài)、是否熔化成小球、是否有氣體產(chǎn)生、溶液顏色是否變化等。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師鼓勵學(xué)生提出問題，如“為什么鈉會浮在水面上？”“鈉為什么會熔化成小球？”“產(chǎn)生的氣體是什么？如何檢驗(yàn)？”等。學(xué)生通過思考和討論，嘗試對這些問題進(jìn)行解答，從而深入探究鈉與水反應(yīng)的本質(zhì)。在檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體時，學(xué)生可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，如用小試管收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，然后用拇指堵住試管口，移近酒精燈火焰，觀察是否有爆鳴聲，以此來判斷產(chǎn)生的氣體是否為氫氣。通過這個探究活動，學(xué)生不僅掌握了鈉與水反應(yīng)的知識，更學(xué)會了如何提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、分析問題和解決問題，培養(yǎng)了科學(xué)探究與創(chuàng)新意識。在研究鎂的性質(zhì)時，引入戴維通過電解氧化鎂和氧化汞的混合物首次提取出金屬鎂的歷史。教師可以組織學(xué)生進(jìn)行探究鎂與二氧化碳反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)前，教師引導(dǎo)學(xué)生思考：“鎂是一種活潑金屬，它在二氧化碳中會發(fā)生怎樣的反應(yīng)呢？”讓學(xué)生做出假設(shè)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生可能會提出鎂在二氧化碳中可能會燃燒，生成氧化鎂和碳等假設(shè)。然后學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將點(diǎn)燃的鎂條插入盛有二氧化碳的集氣瓶中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生可以觀察到鎂條在二氧化碳中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色固體和黑色顆粒。通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，學(xué)生可以得出鎂與二氧化碳反應(yīng)生成氧化鎂和碳的結(jié)論。在這個過程中，學(xué)生體驗(yàn)了科學(xué)探究的全過程，從提出問題、做出假設(shè)，到設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再到分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、得出結(jié)論，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維。學(xué)生還可以進(jìn)一步思考如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，使實(shí)驗(yàn)更加安全、環(huán)保，或者探究其他金屬與二氧化碳是否也能發(fā)生類似的反應(yīng)，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。教師還可以引導(dǎo)學(xué)生對化學(xué)史中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。在學(xué)習(xí)鈉、鎂化合物的性質(zhì)時，讓學(xué)生了解科學(xué)家們對這些化合物的研究歷程，然后組織學(xué)生對一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。在探究碳酸鈉和碳酸氫鈉與酸反應(yīng)的速率時，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)可能只是簡單地將兩種物質(zhì)分別與酸混合，觀察產(chǎn)生氣泡的快慢。教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考如何更準(zhǔn)確地測量反應(yīng)速率，學(xué)生可能會提出使用注射器收集產(chǎn)生的氣體，通過測量單位時間內(nèi)收集到的氣體體積來比較反應(yīng)速率；或者使用傳感器測量反應(yīng)過程中的壓強(qiáng)變化，從而更精確地研究反應(yīng)速率。通過這些改進(jìn)和創(chuàng)新，學(xué)生不僅加深了對化學(xué)知識的理解，更培養(yǎng)了創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。六、教學(xué)實(shí)踐與效果評估6.1教學(xué)實(shí)踐過程在《鈉、鎂及其化合物》單元的教學(xué)實(shí)踐中，我以精心設(shè)計(jì)的教學(xué)流程為框架，充分融入化學(xué)史，積極促進(jìn)師生互動，致力于為學(xué)生打造一個生動、高效的學(xué)習(xí)環(huán)境，以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的目標(biāo)。課程以引人入勝的化學(xué)史故事開啟。在講解鈉的性質(zhì)時，我向?qū)W生講述了戴維發(fā)現(xiàn)鈉的傳奇經(jīng)歷。1807年，戴維在皇家研究院進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)，他嘗試電解熔融的苛性鈉，經(jīng)過無數(shù)次的失敗與嘗試，終于成功制得一種銀白色的金屬，這就是鈉。在講述過程中，我詳細(xì)描述了戴維當(dāng)時面臨的技術(shù)難題，如如何保持高溫、防止金屬鈉被氧化等，以及他解決問題的思路和方法。學(xué)生們被戴維的探索精神所吸引，紛紛沉浸在這段歷史中，對鈉的發(fā)現(xiàn)過程表現(xiàn)出濃厚的興趣。隨后，進(jìn)入鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。我先讓學(xué)生回顧戴維發(fā)現(xiàn)鈉后對鈉與水反應(yīng)的探索，引導(dǎo)學(xué)生思考戴維在實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象以及可能的原因。接著，我進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示：用鑷子取一小塊鈉，用濾紙吸干表面的煤油，將其投入盛有水的小燒杯中。學(xué)生們?nèi)褙炞⒌赜^察，看到鈉浮在水面上，立刻熔成一個小球，在水面上四處游動，發(fā)出“嘶嘶”聲，反應(yīng)后溶液變紅。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引發(fā)了學(xué)生們的熱烈討論，他們結(jié)合之前所學(xué)的知識，對這些現(xiàn)象進(jìn)行分析。有的學(xué)生提出鈉浮在水面上說明鈉的密度比水小，有的學(xué)生認(rèn)為鈉熔成小球是因?yàn)榉磻?yīng)放熱且鈉的熔點(diǎn)低，還有的學(xué)生指出產(chǎn)生的“嘶嘶”聲是因?yàn)橛袣怏w生成。在討論過程中，我適時引導(dǎo)學(xué)生深入思考，從微觀角度分析鈉與水反應(yīng)的本質(zhì)，即鈉原子失去電子變成鈉離子，水分子得到電子生成氫氣和氫氧根離子。通過這種方式，學(xué)生不僅掌握了鈉與水反應(yīng)的知識，還培養(yǎng)了宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng)。在講解鎂的提取時，我介紹了人類對鎂的提取工藝不斷革新的歷史。從早期利用比鎂活性更大的金屬之蒸氣來還原氧化鎂或氯化鎂的化學(xué)法，到后來的熔融電解法，再到近十年來成為主流的熱還原法。我詳細(xì)講解了每一種提取工藝的原理、優(yōu)缺點(diǎn)以及在不同歷史時期的應(yīng)用情況。學(xué)生們對鎂提取工藝的發(fā)展歷程表現(xiàn)出極大的興趣，他們積極提問，如“為什么早期的化學(xué)法產(chǎn)量少且成本高？”“熔融電解法為什么耗電量大？”等。針對這些問題，我引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓他們從原料、能源、設(shè)備等多個角度進(jìn)行分析。學(xué)生們在討論中各抒己見，通過分析和推理，逐漸理解了不同提取工藝的特點(diǎn)和演變的原因，培養(yǎng)了證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。在整個教學(xué)過程中，師生互動貫穿始終。我鼓勵學(xué)生積極提問、發(fā)表自己的觀點(diǎn)和見解，對于學(xué)生的回答，我給予及時的反饋和鼓勵。在討論鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象時，學(xué)生們提出了各種有趣的問題，如“如果把鈉放入硫酸銅溶液中會發(fā)生什么現(xiàn)象？”針對這個問題，我引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和討論，讓他們預(yù)測可能的反應(yīng)現(xiàn)象，并嘗試從化學(xué)原理的角度進(jìn)行解釋。然后，我進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生觀察實(shí)際的反應(yīng)現(xiàn)象，與他們的預(yù)測進(jìn)行對比。通過這種方式，激發(fā)了學(xué)生的好奇心和探究欲，培養(yǎng)了他們的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識。在講解鎂的應(yīng)用時，我組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓他們探討鎂在航空航天、汽車工業(yè)、電子行業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用原理和優(yōu)勢。學(xué)生們分組查閱資料，積極討論，分享自己的觀點(diǎn)和發(fā)現(xiàn)。每個小組派代表進(jìn)行發(fā)言，其他小組的學(xué)生進(jìn)行提問和補(bǔ)充。在這個過程中，學(xué)生們不僅了解了鎂的廣泛應(yīng)用，還提高了團(tuán)隊(duì)合作能力和溝通能力。6.2評估指標(biāo)與方法為全面、準(zhǔn)確地評估基于化學(xué)史的《鈉、鎂及其化合物》教學(xué)實(shí)踐效果，本研究從多個維度確定了評估指標(biāo)，并運(yùn)用多種科學(xué)合理的方法收集數(shù)據(jù)，以確保評估結(jié)果的可靠性和有效性。在評估指標(biāo)方面，知識掌握維度是基礎(chǔ)且重要的一環(huán)。通過課堂提問、課后作業(yè)、單元測驗(yàn)以及期末考試等方式，考查學(xué)生對鈉、鎂及其化合物的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、制備方法、應(yīng)用領(lǐng)域等基礎(chǔ)知識的掌握程度。在課堂提問中，教師可以詢問學(xué)生鈉與氧氣在不同條件下反應(yīng)的產(chǎn)物及現(xiàn)象，考查學(xué)生對鈉化學(xué)性質(zhì)的記憶和理解。在作業(yè)和測驗(yàn)中，設(shè)置相關(guān)的計(jì)算題、簡答題和實(shí)驗(yàn)題，如計(jì)算一定量的鈉與水反應(yīng)生成氫氣的體積，簡述從海水中提取鎂的工藝流程等，以檢驗(yàn)學(xué)生對知識的運(yùn)用能力。核心素養(yǎng)發(fā)展維度是評估的重點(diǎn)。在宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)方面，觀察學(xué)生能否從宏觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象準(zhǔn)確推斷物質(zhì)的性質(zhì)，如通過觀察鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象，分析鈉的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，并從微觀角度解釋反應(yīng)的本質(zhì)。在變化觀念與平衡思想素養(yǎng)方面，考查學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)條件、反應(yīng)限度以及化學(xué)平衡移動原理的理解和應(yīng)用能力。在學(xué)習(xí)鈉與氧氣反應(yīng)時，學(xué)生是否能理解反應(yīng)條件（如溫度）對反應(yīng)產(chǎn)物的影響，以及在分析化學(xué)反應(yīng)時，是否能運(yùn)用平衡思想判斷反應(yīng)的方向和限度。對于證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)，評估學(xué)生能否根據(jù)實(shí)驗(yàn)證據(jù)和化學(xué)史實(shí)，進(jìn)行合理的推理和判斷，建立化學(xué)模型。在探究鎂與二氧化碳反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生能否根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（如鎂條劇烈燃燒、生成白色固體和黑色顆粒），推斷出反應(yīng)的產(chǎn)物，并建立起鎂與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)模型?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識素養(yǎng)的評估，主要觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究活動中的表現(xiàn)，包括提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、收集和分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論以及反思與評價等環(huán)節(jié)的能力。在探究鈉、鎂化合物性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生是否能積極提出問題，設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案，并且在實(shí)驗(yàn)過程中能否靈活應(yīng)對出現(xiàn)的問題，提出創(chuàng)新性的解決方案?？茖W(xué)精神與社會責(zé)任素養(yǎng)的評估，則關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中是否具備嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于探索、追求真理的科學(xué)精神，以及是否認(rèn)識到化學(xué)科學(xué)對社會發(fā)展的重要貢獻(xiàn)和可能帶來的環(huán)境、健康等問題。在實(shí)驗(yàn)操作中，學(xué)生是否嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不符時，是否能以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度分析原因，進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)和探究。在學(xué)習(xí)鈉、鎂及其化合物的應(yīng)用時，學(xué)生是否能思考這些物質(zhì)在應(yīng)用過程中可能對環(huán)境和健康產(chǎn)生的影響，并提出相應(yīng)的解決措施。學(xué)習(xí)興趣與態(tài)度維度也是不可忽視的評估方面。通過課堂觀察，了解學(xué)生在課堂上的參與度，是否積極主動地回答問題、參與討論和實(shí)驗(yàn)操作。在講解鈉、鎂化合物的研究歷程時，觀察學(xué)生的注意力是否集中，是否主動提問和發(fā)表自己的看法。運(yùn)用問卷調(diào)查的方式，了解學(xué)生對化學(xué)史教學(xué)的喜愛程度，以及對鈉、鎂及其化合物知識的學(xué)習(xí)興趣是否有所提高。問卷中可以設(shè)置問題，如“通過化學(xué)史學(xué)習(xí)鈉、鎂及其化合物，你對這部分知識的興趣是否增加？”“你是否喜歡這種結(jié)合化學(xué)史的教學(xué)方式？”等。還可以通過與學(xué)生進(jìn)行訪談，深入了解學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和感受，詢問他們在學(xué)習(xí)過程中的收獲和遇到的困難，以及對化學(xué)史教學(xué)的建議和期望。在評估方法上，考試是一種常用且重要的方法。定期進(jìn)行單元測驗(yàn)和期末考試，試卷內(nèi)容涵蓋鈉、鎂及其化合物的相關(guān)知識，題型包括選擇題、填空題、簡答題、實(shí)驗(yàn)題和計(jì)算題等，全面考查學(xué)生對知識的掌握程度和應(yīng)用能力。在單元測驗(yàn)中，重點(diǎn)考查本單元的基礎(chǔ)知識和核心內(nèi)容，如鈉、鎂的性質(zhì)、化合物的反應(yīng)等。期末考試則更加注重知識的綜合性和系統(tǒng)性，考查學(xué)生對整個學(xué)期所學(xué)知識的整合和運(yùn)用能力。作業(yè)也是評估學(xué)生學(xué)習(xí)情況的重要依據(jù)。布置多樣化的作業(yè)，包括書面作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報告、小組項(xiàng)目等。書面作業(yè)可以鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)知識，如讓學(xué)生書寫鈉、鎂與各種物質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式，分析反應(yīng)的類型和原理。實(shí)驗(yàn)報告要求學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)過程、現(xiàn)象和結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)思維能力。小組項(xiàng)目可以讓學(xué)生合作完成，如讓學(xué)生以小組為單位研究鈉、鎂及其化合物在某一領(lǐng)域的應(yīng)用，并撰寫研究報告，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和綜合素養(yǎng)。課堂表現(xiàn)觀察是實(shí)時了解學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)和能力發(fā)展的有效方法。教師在課堂上密切觀察學(xué)生的參與度、表現(xiàn)出的思維能力和合作能力等。在小組討論中，觀察學(xué)生是否積極參與討論，能否提出有價值的觀點(diǎn)和建議，是否善于傾聽他人的意見，以及在小組合作中是否具備團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。在實(shí)驗(yàn)操作中，觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能是否規(guī)范，是否能正確使用實(shí)驗(yàn)儀器，是否能安全、準(zhǔn)確地完成實(shí)驗(yàn)操作，以及在實(shí)驗(yàn)過程中是否能及時發(fā)現(xiàn)問題并嘗試解決問題。問卷調(diào)查可以廣泛收集學(xué)生的主觀感受和意見。設(shè)計(jì)科學(xué)合理的問卷，涵蓋學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、化學(xué)史融入的看法，以及自身學(xué)習(xí)興趣、態(tài)度和能力發(fā)展的自我評價等方面。問卷可以采用選擇題、量表題和簡答題相結(jié)合的方式，以便全面了解學(xué)生的想法。通過數(shù)據(jù)分析軟件對問卷結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，得出學(xué)生對教學(xué)的滿意度、學(xué)習(xí)興趣的變化情況以及對化學(xué)史教學(xué)的需求和建議等信息。6.3教學(xué)效果分析通過對教學(xué)實(shí)踐過程中收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，本研究發(fā)現(xiàn)基于化學(xué)史的《鈉、鎂及其化合物》教學(xué)取得了顯著的效果，對學(xué)生知識掌握和核心素養(yǎng)發(fā)展產(chǎn)生了積極影響，同時也發(fā)現(xiàn)了一些有待改進(jìn)的問題。在知識掌握方面，學(xué)生的表現(xiàn)有明顯提升。從課堂提問、課后作業(yè)和測驗(yàn)的結(jié)果來看，學(xué)生對鈉、鎂及其化合物的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、制備方法及應(yīng)用等基礎(chǔ)知識的理解和記憶更加牢固。在課堂提問中，大部分學(xué)生能夠準(zhǔn)確回答鈉與氧氣、水反應(yīng)的現(xiàn)象及化學(xué)方程式，以及鎂的提取原理和相關(guān)化學(xué)反應(yīng)。在課后作業(yè)和測驗(yàn)中，涉及鈉、鎂化合物性質(zhì)和應(yīng)用的題目，學(xué)生的正確率也較高。這表明化學(xué)史的融入，使抽象的化學(xué)知識變得更加生動、有趣，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性提高，對知識的理解和記憶更加深刻。在核心素養(yǎng)發(fā)展方面，學(xué)生在各個維度都有不同程度的進(jìn)步。在宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)上，學(xué)生能夠從鈉與水反應(yīng)的宏觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如鈉浮在水面上、熔化成小球、四處游動等，準(zhǔn)確推斷出鈉的密度比水小、反應(yīng)放熱且熔點(diǎn)低等物理性質(zhì)，并能從微觀角度分析鈉原子與水分子之間的電子轉(zhuǎn)移和離子形成過程，深入理解反應(yīng)的本質(zhì)。在學(xué)習(xí)鎂與二氧化碳反應(yīng)時，學(xué)生也能從宏觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（鎂條劇烈燃燒、生成白色固體和黑色顆粒），推斷出反應(yīng)產(chǎn)物為氧化鎂和碳，并從微觀角度理解反應(yīng)過程中化學(xué)鍵的斷裂和形成。變化觀念與平衡思想素養(yǎng)也得到了培養(yǎng)。學(xué)生在學(xué)習(xí)鈉與氧氣在不同條件下反應(yīng)生成不同產(chǎn)物（常溫下生成氧化鈉，加熱時生成過氧化鈉）的過程中，深刻認(rèn)識到反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)的影響，理解了化學(xué)變化是有條件的。在分析鎂的提取工藝演變時，學(xué)生能從原料、能源、成本等多個角度，理解不同提取工藝的優(yōu)缺點(diǎn)以及隨著時間推移工藝改進(jìn)的原因，體會到化學(xué)科學(xué)在不斷發(fā)展和完善，培養(yǎng)了變化觀念。證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)有明顯提升。在探究鈉、鎂化合物性質(zhì)的過程中，學(xué)生學(xué)會了根據(jù)實(shí)驗(yàn)證據(jù)和化學(xué)史實(shí)進(jìn)行合理的推理和判斷。在研究碳酸鈉和碳酸氫鈉與酸反應(yīng)的速率時，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察產(chǎn)生氣泡的快慢，收集數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，得出碳酸鈉與酸反應(yīng)分步進(jìn)行，碳酸氫鈉與酸反應(yīng)更劇烈的結(jié)論，并能運(yùn)用離子反應(yīng)的模型來解釋這一現(xiàn)象。在學(xué)習(xí)鎂的提取工藝時，學(xué)生根據(jù)不同提取工藝的原理和實(shí)際生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)，分析得出早期化學(xué)法產(chǎn)量少、成本高，熔融電解法耗電量大，熱還原法具有原料來源廣泛、工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)，建立起提取工藝與原料、能源、成本等因素之間的關(guān)聯(lián)模型?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識素養(yǎng)得到了有效激發(fā)。在教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)探究活動，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的好奇心和求知欲。在探究鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生主動提出問題，如“如果把鈉放入硫酸銅溶液中會發(fā)生什么現(xiàn)象？”并通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作來驗(yàn)證自己的假設(shè)。在研究鎂與二氧化碳反應(yīng)時，學(xué)生不僅能準(zhǔn)確觀察和記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，還能對實(shí)驗(yàn)裝置提出改進(jìn)建議，如如何更好地收集和檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，體現(xiàn)了一定的創(chuàng)新意識。科學(xué)精神與社會責(zé)任素養(yǎng)也有所增強(qiáng)。在實(shí)驗(yàn)操作過程中，學(xué)生嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不符時，能以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度分析原因，進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)和探究。在學(xué)習(xí)鈉、鎂及其化合物的應(yīng)用時，學(xué)生能夠認(rèn)識到化學(xué)科學(xué)對社會發(fā)展的重要貢獻(xiàn)，如鈉、鎂合金在航空航天、汽車工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用，同時也能關(guān)注到化學(xué)物質(zhì)在應(yīng)用過程中可能對環(huán)境和健康產(chǎn)生的影響，如鎂的提取過程中可能產(chǎn)生的