基于科学本质的化学能与电能教学探究

崔艳平

摘 要：本节课的设计依据课程标准，针对学生已有知识经验，让学生在化学史实重现的情境下发现问题，深入分析思考，透过现象看本质，解决一系列问题，同时完成原电池知识体系的构建。

关键词：高中化学；课程标准；教学探究

【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216（2016）07D-0009-01

从当前学生心智发展看，虽然他们对新事物充满好奇、渴望探索，但观察实验能力、科学探究能力等尚欠缺，这样的设想大部分学生不能提出；再从科学教育的内涵来看，帮助学生理解科学的本质，自发地运用科学探究的方法探索原电池，可以在探究中提高科学素养。因此，筆者尝试将科学史与科学哲学有机融合，进行了大胆的教学探究。

一、追溯科学史实，探究原电池原理

新课标提出：“化学教学必须从学生熟悉的生活情景和感兴趣的事件出发，为他们提供观察和操作的机会。”开课伊始，笔者即给学生描述伏打电池的发现史实，并结合生活中种种常见电池，在具体情境中激发学生学习兴趣与探究欲望，帮助学生构建原电池的简单概念，并促进学生对科学本质的理解。在学生的好奇心被充分调动起来后，教师提供实验用品：锌片、铜片、稀硫酸、导线、电流表，让学生展开分组对比实验。

在此分析过程中，教师一直紧紧围绕宏观实验现象，不断用问题引导学生透过现象看本质，用微观反应机理逐一解释宏观实验现象。在师生和谐互动中充分发挥学生的主动性，轻松愉快而又清晰流畅地完成了原电池概念、本质以及工作原理等知识体系的构建。

二、改变实验条件，探究原电池构成条件

在学生弄清了原电池工作原理的基础上，教师引导学生思考新问题：（1） 两电极是否可以换成其他材料？ （2） 稀硫酸溶液是否可以用其他溶液更换？提示学生在控制变量的前提下，展开合作探究，先进行理论分析，再依据理论分析结果展开实验验证，并完成实验报告。学生热情高涨，创新能力得到展现，设计出许多可行方案。此时不失时机地引导学生采用分类的方法，选取有代表性的两组方案展开探究，在学生获得成功体验的同时，帮助学生完整建构原电池的构成要素：⑴自发的氧化还原反应。⑵有两种活性不同的金属（或非金属单质）作电极。⑶电极材料均插入电解质溶液。⑷两极相连形成闭合回路。

三、尝试拓展应用，设计简单原电池

化学研究来源于生活，最终还是要走向生活、服务生活。因此，在化学实践中检验化学学习能力，是最真实有效的。教师让学生利用一些常见水果如苹果、柑橘、柠檬或番茄等，借助桌上现有的装置仪器，制作一个简单原电池。设计原电池的实验活动，增强了学生的实验设计意识，提高了实验设计能力，利用水果电池，寓教于乐，使学生体味到生活中处处有化学，培养学生学以致用，用所学知识综合分析和解决问题的能力。

四、梳理知识网络，布置分层练习

总结原电池基本概念、工作原理以及形成条件等核心知识，强调原电池的本质是自发进行的氧化还原反应。引导学生建立关于原电池的思维导图，将所学知识直观化、网络化、系统化。

在此基础上，设置三个不同层次、不同练习点的作业，以充分挖掘各种教育资源，实现相关知识的巩固与拓展，进一步提升学生学习化学的兴趣。具体如下：

（1）完成课本P45上的习题2。

（2）我国首创的新型海道指示灯以铝、空气、海水电池为能源。请你运用本节课所学知识，分析该电池工作原理，并尝试书写电极反应方程式。

（3）课外实践活动：家庭厨房中蕴藏着丰富的化学实验资源，请你选择合适的材料，制作一个简易的家庭原电池，设计并完成个性化实验报告。

本节课的设计依据课程标准，针对学生已有知识经验，利用对比实验、探究实验有序地进行实验探究，帮助学生掌握概念、理解理论，强化思维，促进学生科学素养的发展和提高。

参考文献：

尚帮全.新课程下的高中化学教学改革探讨[J].高中数理化，2014，（14）.