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高中化學(xué)原電池的原理及教學(xué)反思
同學(xué)們，請看這一幅燈火通明的圖片，這是上海夜景圖，我們除了感嘆上海的美麗之外，你還想到了什么？是誰(shuí)給我們燃亮了黑夜送來(lái)了光明？是電，正因為電，也讓我們的生活世界變得五彩斑斕。我們在化學(xué)必修2已認識了一種可以讓化學(xué)能直接轉化成電能的裝置——原電池。這節課我們將繼續探討原電池的知識內容
通過(guò)銅—鋅原電池的演示實(shí)驗及動(dòng)畫(huà)演示電子流動(dòng)情況，幫助學(xué)生理解原電池的原理。我考慮到學(xué)生的知識遷移能力和概括能力還不是很強，沒(méi)有讓學(xué)生馬上討論“構成原電池的條件”。我對教材進(jìn)行了處理，增加了一些演示實(shí)驗（如下表），按銅—鋅原電池的裝置，變化電極材料和燒杯里的物質(zhì)（其中實(shí)驗6中鋅和銅分別放在兩個(gè)燒杯中），讓學(xué)生通過(guò)預測、觀(guān)察、對比、分析、歸納、得出結論。
序號
電極材料
燒杯中物質(zhì)
預測結果
實(shí)驗結果
1、Zn——Zn 稀硫酸
2、Cu——Cu 稀硫酸
3、Zn——C（石墨） 稀硫酸
4、Zn——Cu 硫酸銅溶液
5、Zn——Cu 無(wú)水乙醇
6、Zn——Cu 稀硫酸
同學(xué)們一邊興致勃勃地預測實(shí)驗結果，一邊仔細觀(guān)察實(shí)驗現象。隨著(zhù)實(shí)驗的進(jìn)行，同學(xué)們順利的得出了構成原電池的條件。原電池的形成條件是什么： 兩極 一液 一線(xiàn) 問(wèn)：能否寫(xiě)出：鋅—稀硫酸---銅”原電池的電極反應式和總反應方程式？探究問(wèn)題：同學(xué)們能不能根據反應：Zn + Cu2+ = Zn 2+ + Cu，任選提供的實(shí)驗儀器和藥品，設計一個(gè)原電池呢? 各小組成員之間，通力合作，發(fā)揮你們的聰明才智，先討論你們自己的方案，然后各小組派代表，交流方案的可行性。交流方案： 總結兩套可行方案預案：1.鋅—硫酸銅—銅 2.鋅——硫酸銅——碳棒 然后學(xué)生通過(guò)練習鞏固所學(xué)內容。從反饋來(lái)看，學(xué)生似乎掌握得很好了。[呈現問(wèn)題分析]課后有學(xué)生對我說(shuō)，如果能讓他們自己親手做這些實(shí)驗就好了。
還有學(xué)生問(wèn)：我家里的電動(dòng)車(chē)里的電池的正負極及電解液是什么？每年要更換電池的原因是什么？怎樣才能延長(cháng)壽命？我被深深地觸動(dòng)了，我們往往只注重學(xué)生是否掌握了理論知識，而不注重學(xué)生是如何獲得這些理論知識；只注重怎樣讓學(xué)生更快地掌握知識，而不舍得把時(shí)間還給學(xué)生，讓學(xué)生自主探究理論知識。而且理論知識要聯(lián)系生活實(shí)際，要為實(shí)際生活服務(wù)。我們是否就書(shū)本上的理論知識而理論知識？如此培養出來(lái)的學(xué)生顯然缺乏應有的化學(xué)素養，只會(huì )是一個(gè)死讀書(shū)的學(xué)生。
[反思視點(diǎn)]
反思一：本課例是典型的師導生學(xué)的教學(xué)模式，學(xué)生能很好地掌握知識點(diǎn)。但本課內容與生活聯(lián)系很多，可以在對培養學(xué)生觀(guān)察能力，動(dòng)手能力，發(fā)現問(wèn)題方面都有很好的資源連接，例如音樂(lè )卡片、廢舊干電池、電動(dòng)玩具、手機、電子手表、照相機、電動(dòng)車(chē)、汽車(chē)等等。能不能調整課堂模式，讓學(xué)生從生活中來(lái)提升學(xué)習知識能力呢？
反思二：學(xué)生在實(shí)際生活中有關(guān)原電池最關(guān)注的是什么？選擇什么作為活動(dòng)的切入點(diǎn)，怎樣利用好所有的資源與活動(dòng)內容進(jìn)行最佳組合？怎樣的形式來(lái)展開(kāi)才能真正從學(xué)生的興趣能力出發(fā)更好地引領(lǐng)學(xué)生？反思三：找準切入點(diǎn)后整個(gè)活動(dòng)的順序安排怎樣？從時(shí)間、材料、內容、重點(diǎn)難點(diǎn)、學(xué)生情況進(jìn)行有機整合。
[反思教學(xué)體會(huì )]
在整個(gè)探究過(guò)程中，學(xué)生的學(xué)習熱情如此高漲，課堂氣氛相當活躍，最后提出的問(wèn)題大大出乎意料。如有學(xué)生提問(wèn)：在實(shí)驗中把導線(xiàn)連接的銅片與鋅片一。本節課采用實(shí)驗探究式教學(xué),既符合化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn),也符合學(xué)生的心理和思維的發(fā)展特點(diǎn).口說(shuō)無(wú)憑實(shí)驗事實(shí)是最具有說(shuō)服力的.本節課以實(shí)驗事實(shí)設疑,又以實(shí)驗事實(shí)釋疑,讓學(xué)生從直觀(guān),生動(dòng)的實(shí)驗中發(fā)現問(wèn)題,找到學(xué)生的知識生長(cháng)點(diǎn)，進(jìn)一步引導學(xué)生進(jìn)行推理和分析,再通過(guò)實(shí)驗驗證分析的結果.在探究活動(dòng)中引導學(xué)生引導學(xué)生逐步突破原由認識，形成新認識，這樣得出的結論學(xué)生才能真正理解和牢固掌握. 從學(xué)生的心理特點(diǎn)來(lái)看,高二的學(xué)生對新鮮事物有強烈的好奇心和探索欲望,對老師的講授敢于質(zhì)疑,有自己的想法和主見(jiàn).往往不滿(mǎn)足于老師告訴他是什么,而更愿意自己去探索是什么和為什么.并且具備了初步的探索能力.在思維發(fā)展的層次上,學(xué)生的形象思維已充分發(fā)展,抽象思維也正在迅速發(fā)展之中.實(shí)驗探究是讓學(xué)生在具體實(shí)驗事實(shí)的基礎上分析問(wèn)題得出結論,符合學(xué)生的思維特點(diǎn),有利于在形象思維的基礎上發(fā)展學(xué)生的抽象思維. 但學(xué)生的抽象思維和探索能力畢竟還處于初級階段,尚不成熟,這就決定了他們還不能成為完全獨立的探索主體,探索活動(dòng)需要在教師的組織引導下,有目的有計劃地進(jìn)行.教師的作用是"引導和啟發(fā)",即引導學(xué)生獨立思考,主動(dòng)探索,當學(xué)生的思考和探索遇到困難時(shí),及時(shí)給予啟發(fā),提示,點(diǎn)撥,以幫助學(xué)生順利地開(kāi)展實(shí)驗探索活動(dòng),既不是灌輸也不能放任自流，而是放手、放開(kāi)。
因此,本節課的部分實(shí)驗是預先設計的,但同樣起到了實(shí)驗探究應有的作用，作為學(xué)生的知識水平很容易盲目去探索. 本節課應給學(xué)生充分的討論時(shí)間和自由發(fā)表意見(jiàn)的機會(huì ).在驗探究的教學(xué)模式,課堂組織尤為重要.基于以上思考，本人在進(jìn)行教學(xué)設計時(shí)可以先分別進(jìn)行以下內容設計，進(jìn)行整合完成教學(xué)設計 ：
�、僦R脈絡(luò )：（目的：根據教材內容和課改要求，確定教學(xué)內容及其發(fā)展邏輯）電池裝置----原電池工作原理（反應原理）---原電池裝置中，電流是怎么樣產(chǎn)生的？（產(chǎn)生電勢差----發(fā)生氧化還原理論---形成持續電流）
�、谡J知脈絡(luò )：（目的:探查學(xué)生已有的概念，了解學(xué)生已有概念與科學(xué)概念之間的差異，結合學(xué)生的實(shí)際情況，確定學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中的認知發(fā)展線(xiàn)索） 電池（原電池）是將化學(xué)能轉化成電能的裝置---電解質(zhì)溶液中發(fā)生氧化還原反應，才能形成原電池：電極材料要參與電極反應---形成原電池后會(huì )發(fā)生氧化還原反應，電極材料要參與電極反應-----電流是怎么樣產(chǎn)生的
�、蹎�(wèn)題線(xiàn)索：（目的：為學(xué)生的認知發(fā)展設計合理的問(wèn)題線(xiàn)索，并確定通過(guò)提供哪些素材,幫助學(xué)生解決問(wèn)題） 設計并實(shí)施實(shí)驗將化學(xué)反應中釋放的熱能轉化成電能？（驅動(dòng)性活動(dòng)，與必修課程銜接）----原電池中正負極是什么？在銅片和鋅片上發(fā)生了哪些反應？（借助實(shí)驗和微觀(guān)圖示，引導學(xué)生初步認識原電池原理）-----你認為該原電池作為實(shí)用化學(xué)電源可行么？-----如何 改進(jìn)裝置？（通過(guò)設置驅動(dòng)性問(wèn)題和探究活動(dòng)，引導學(xué)生轉變內已有的概念，開(kāi)始構建新的概念）----你對構成原電池的條件三，構成閉合回路，有哪些新的認識？-----電流是怎么樣持續穩定產(chǎn)生的？（發(fā)展完善概念）具體流程如下：老師：圖片引題，設置懸念，復習原有知識學(xué)生：自主思維，設計方案，交流方案，分析可行性老師：指導實(shí)驗，學(xué)生：自己動(dòng)手，開(kāi)展實(shí)驗，師生：觀(guān)察（激發(fā)思維）探索（激化思維） 驗證（深化思維）歸納（聚合思維）發(fā)現問(wèn)題（發(fā)散思維）老師：引導找出原因學(xué)生：動(dòng)手設計，設計方案，老師：分析方案可行性，指導實(shí)驗學(xué)生：開(kāi)展實(shí)驗，解決問(wèn)題。
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