葛翠萍
摘 要: 本文以“化學能與電能之間相互轉(zhuǎn)化”的教學為案例分析在學生探究學習中教師的作用,研究在促進學生探究學習過程中如何發(fā)展學生的思維,幫助學生形成終身學習的意識和能力。
關鍵詞: 化學教學 探究學習 教師作用
一、 主題與背景
與“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”相融合的化學課程目標體系中,其中“過程與方法”是指讓學生通過假設、觀察、實驗、交流、推理、歸納等方法經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)知識”的過程,實現(xiàn)知識的建構,將“是什么”和“如何獲取這種知識”融為一體。因此,教師應把化學基礎知識的教學與化學研究方法的教學有機結(jié)合在一起,重視對學生自主探究和合作學習的引導,使學生成為意義的主動建構者。教師作為意義建構的幫助者,要研究在促進學生探究學習過程中“講什么”、“怎么講”、“何時講”,如何啟迪學生的思維,幫助學生形成終身學習的意識和能力。
二、案例描述
生活在現(xiàn)代社會之中,學生對“電”有著豐富又強烈的感性認識。從學生身邊的電池、MP3、手表、手機、電動自行車的電池等物品引入課題,展示鋅錳干電池的內(nèi)部結(jié)構,演示鋅銅原電池(連接發(fā)光二極管),把學生帶進“化學能與電能相互轉(zhuǎn)化”的研究之中。通過對原電池實驗的探究,引導學生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。
實驗1:鋅片和銅片分別插入稀硫酸有什么現(xiàn)象發(fā)生?
實驗2:鋅片和銅片(不接觸)同時插入稀硫酸有什么現(xiàn)象發(fā)生?
實驗3:鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸中,有什么現(xiàn)象發(fā)生?
通過實驗學生發(fā)現(xiàn),實驗1和2中鋅片上冒氣泡,而銅片上沒有,這是符合學生過去的認知的,讓學生討論寫出相關離子方程式,分析該反應的類型,用雙線橋法分析氧化還原過程,指出在鋅片上同時發(fā)生Zn-2e■=Zn■(氧化反應)、2H■+2e■=H■↑(還原反應),為原電池電極反應做好鋪墊。繼續(xù)讓學生討論實驗3中銅片上為什么有氣泡?再收集銅片上的氣體進行檢驗或直接告訴學生該氣泡是氫氣,讓學生大膽猜測是哪種物質(zhì)提供電子給氫離子,并進行相互辯論:(1)如何確定是不是銅提供電子?(若學生思考有困難可提示學生:用逆向思維法)假如是銅提供電子,那么裝置中還應該有什么現(xiàn)象?(溶液變藍色,銅片逐漸溶解)
(2)可以通過什么方法確定是鋅片提供的電子?(若學生思考有困難可提示學生:導線在這個過程中起什么作用?你怎樣才能知道導線中有電子流過?怎樣才能知道導線中電子的流動方向?)
學生設計出實驗4鋅片和銅片之間用電流表連接后插入稀硫酸中,觀察電流表的指針。要求學生繼續(xù)深入思考探究:(1)對比實驗2和3,確定鋅片上的電子流向銅片的途徑,還有沒有其他方法讓鋅片上的電子流向銅片?(2)裝置中溶液的離子發(fā)生了什么變化?向哪極移動?(3)此裝置實現(xiàn)了哪兩種能量之間的轉(zhuǎn)換?
接著用多媒體動畫模擬原電池反應過程,則學生很容易得出原電池的定義并完成以下表格,真正從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)。
三、案例分析
原電池是化學教學中理論性較強且與生產(chǎn)、生活聯(lián)系密切的問題,在教材中,只做最基本的介紹,只從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā),介紹最基本的裝置及原理,教學基本要求中要求學生舉例說明化學能與電能的轉(zhuǎn)化關系,這就要求學生初步認識如何利用化學反應實現(xiàn)化學能與電能的轉(zhuǎn)化。在教學過程中,充分發(fā)揮學生的主體作用,切切實實地改變學生的學習方式,教師要以幫助者的身份注重引導,從而有效組織、指導學生開展探究學習。
首先要做好“引路”工作,把握探究方向,為探究準備知識,如本案例中在討論實驗3之前先讓學生寫出實驗1、2的相關離子方程式,分析該反應的類型,用雙線橋法分析氧化還原過程,教師指出在鋅片上同時發(fā)生Zn-2e■=Zn■(氧化反應)、2H■+2e■=H■↑(還原反應),教給學生分析問題與解決問題的方法,為原電池電極反應做好鋪墊。對一些綜合性強、難度或者跨度較大的問題,必須做好層層分解,使問題符合學生的“最近發(fā)展區(qū)”,讓學生思考討論,如讓學生討論實驗3中銅片上為什么有氣泡?把這個大問題細致化,猜測是哪種物質(zhì)提供電子給氫離子,并進行分解:(1)如何確定是不是銅提供電子?(2)可以通過什么方法確定是鋅片提供電子?
其次在情感上做好“誘導”工作,主要是創(chuàng)設良好的探究學習、合作學習情境。在教學過程中,教師要以與學生同樣的好奇、興趣、激情融入學生中,讓學生以開放的心態(tài)發(fā)展思維,動腦、動手并動口,大膽地發(fā)表見解,與人交流、探討,如學生討論實驗3中銅片上為什么有氣泡?在收集銅片上的氣體時進行檢驗或直接告訴學生該氣泡是氫氣,讓學生大膽猜測是哪種物質(zhì)提供電子給氫離子,并進行相互辯論。
最后在時間和空間上要“放開”,放手讓學生思考、主動交流和深入反思。教師要及時認真觀察學生的活動表現(xiàn),并聽取學生交流的內(nèi)容,對活動過程中觀察到的好的現(xiàn)象、聽到的獨到見解等給予充分肯定、表揚與鼓勵;而對活動中不好的表現(xiàn)、錯誤的答案則及時予以糾正;對不完善的內(nèi)容及時予以補充等,從而做到肯定正確、糾正錯誤、完善答案、激發(fā)情感等。
參考文獻:
[1]基于模塊組織的高中化學必修教材解析.江蘇教育出版社.
[2]中學化學教學參考.陜西師范大學出版社.