基于科学与人文融合的化学教育

　　一、教学背景分析
　　1.教材及教学现状分析
　　本案例属于苏教版化学1专题一第三单元《人类对原子结构的认识》的第一课时。尽管教材在内容导向上彰显了科学与人文的融合，但由于教材显性资源的缺乏和教师对本部分内容理解高度和深度的不足，导致了绝大多数教师在教学时往往和后面的电子排布及原子核教学内容合并为一课时，而对本部分内容则是一带而过、或者是让学生自学、或者是通过ppt课件简单介绍、或者是通过maci技术（多媒体计算机辅助模拟）动态模拟各种不同的原子模型。实际上，这些教学方式并没有体现出新教材编排本部分内容的真实意图：让学生在化学教育中体会科学与人文的融合，既能领悟科学探索的轨迹及科学方法、科学精神，又能感悟到人文精神的价值引领，这正是新时期化学教育的目的所在。
　　2.教学内容的科学与人文分析
　　科学方法是指“人们在认识和改造世界中遵循或运用的、符合科学一般原则的各种途径和手段”。本部分内容所涉及的科学方法主要有：观察法、实验法、假说法、模型法、类比法、直觉思维法等；科学精神指的是“从自然科学活动的特征中抽象、概括、提升出来的一种普遍的精神，它本身代表着一种革命力量，是推动历史发展的基本力量。”本部分内容所涉及的科学精神主要有：实事求是、理性、不畏权势、追求真理、不断创新等；人文精神是“从人文活动及人文社会科学的研究中抽象、概括、提升出来”，它是一种普遍的人类自我关怀，表现为对人的尊严、价值、命运的维护、追求和关切，关注的是人类价值和精神表现，从现代观点来看，其核心内容是“价值判断”。wWw.11665.com本部分内容所涉及的人文精神主要有：团结、合作、理想、追求、生命价值等。不过，这些内容绝大多数是一些隐性的资源，需要教师在教学时深入理解和挖掘并将之显性化。
　　3.学情分析
　　初中时学生已经有了对原子结构的初步的、零散的了解，如原子的基本构成、拉瓦锡发现氧气、卢瑟福的α粒子散射实验、电子扫描隧道显微镜控制原子，如果教师对这部分内容只是蜻蜓点水似的一带而过，则远远不能满足本文由论文联盟http://收集整理学生对知识探索欲望的需求，更不能体现新课程的课改理念，使学生具有“爱国主义、集体主义”精神，逐步“形成正确的世界观、价值观和人生观”，初步具有“探究意识、创新精神、科学和人文精神”。
　　二、教学主要线索及手段
　　本课以原子结构模型的发展为主线，以科学方法、科学精神、人文精神为辅线，以各种挑战性和探究性问题为明线，以各学科交融为暗线。一方面让学生体会“理论”的“历史性”和“暂时性”，科学的理论并非与生俱来、万古不变的永恒真理，科学始终是在与谬误、偏见与宗教禁锢作为不懈的乃至残酷的斗争中发展起来的，科学每一个重大发展都对人类的精神文明产生重要的推动作用，科学理论不断进步一般有两种途径：证实和证伪，从而将这种思维方式应用于自己的学习和生活当中；另一方面让学生明白科学不是从一些天才的头脑中蹦出来，一旦问世就永驻神圣不可侵犯的地位，科学是以求真和务实为天职和灵魂的，科学的继承并不是消极地前后相继和兼收并蓄，而是取其精华、去其糟粕，批判地继承，辩证地扬弃；更重要的是要让学生感受到协作、友爱、宽容、团结品格是人永恒的魅力，尤其是现在科学已发展到国家规模乃至国际规模，科学研究更需要依靠集体的力量去完成，所以更需要无私协作、友爱宽容和执着拼搏。难得是，通过各学科的交融，可以向学生揭示科学与人类其他文化比如哲学、宗教、政治、文学等的关系，以及科学的文化背景，从而让人领悟到人类文化的统一性，领悟到科学是人类其他社会文化背景的支撑下发展起来的。
　　本课在教学手段上采取ppt辅助教学，配以精美的、有视觉冲击力的画面。
　　三、教学过程（简要）及意图说明
　　【情境引入】2010年9月1日18时59分57秒，嫦娥二号奔月开始，07年的嫦娥一号，05和08年的神六及神七，随着现代科技的进步，人们已有能力对太空进行探索，但在远古时期，人们望着蓝蓝的天空、苍茫的宇宙，心中一片迷茫。大约在2500年前，人们开始思考人类存在的价值及物质构成的奥秘。
　　设计意图：嫦娥奔月、神六和神七激发起学生的自豪感和爱国之情，并让学生感受到科技强国之路。
　　【古代原子论】1.名画欣赏：意大利画家拉斐尔名画《雅典学院》；2.亚里士多德的“四元素”说——水、空气、火、土；3.古希腊哲学家德谟克利特提出的“原子”概念。
　　设计意图：1.从对人生价值的思考到对宇宙奥秘探索，引导学生对人生意义和至高境界的追求；2.适时介绍亚里士多德的名言“吾爱吾师，但吾更爱真理”，从而感受哲人追求真理的魅力。
　　【挑战性问题1】由于亚里士多德在哲学和科学界的绝对权威，所以“四元素”说统治了人们思想两千多年，以至于当人们对“简单的”“燃烧”现象不理解时，也试图从“火元素”身上发掘出“燃素说”并将其解释。同学们，你知道最终是谁打破了这种两千多年的沉寂吗？
　　设计意图：让学生感受到权威也并不都是正确的，崇拜但不迷信权威。
　　【挑战性问题2】你知道是什么实验让拉瓦锡发现了氧气从而发现了燃烧原理吗？你知道他实验的成功得益于哪一种仪器的使用吗？
　　【教师】1872年，拉瓦锡做了白磷在钟罩中燃烧的实验，在实验中他精确使用了天平这种仪器，使得他验证了质量守恒定律，发现了氧气等。
　　当时，进行这方面研究的科学家还有很多，比如法国化学家普鲁斯特，他是一个有心人，在生活中他观察到不管来自哪里的水，其质量组成总是：h占11.1%，o占88.9%，这一现象激发了他的兴趣，“到底是必然还是偶然呢？”，1799年，他通过定量实验证实了不论碳酸铜的生成方式如何，亦即不论是天然形成还是人工合成，其组成都固定不变。