浅谈化学素养下建模法在原电池复习中的应用

江珊珊

[摘 要] 原电池是高中化学核心知识之一，其工作原理抽象，学生难以解决陌生、复杂的原电池问题。教师应在原电池复习课堂教学中尝试培养学生模型的构建能力，改变以往灌输式的教学方法，采用更为科学的建模法来解决原电池问题，使学生能将这些陌生原电池问题与已构建的铜锌原电池模型相对照，从而顺利解决问题。

[关键词] 高中化学；原电池复习；建模法

一、建模法在新课改化学教学中的重要性

化学模型思维能力是化学核心素养的主要组成部分，培养学生学科素养是我国中学化学课程的主旨，对其理论与实践研究是践行化学课程理念需要，也是国内外教育研究的热点领域之一。因此，高中化学进行模型构建教育迫在眉睫。在众多科学方法中，近几年兴起的建模法在原电池复习中扮演着相当重要角色。

化学建模是一个较复杂的过程，简单的概括为在解决化学问题时，为了揭示事物的本质和规律，把复杂的化学问题通过建立模型使之简单化，然后用原有的知识分析解决问题。开展高中化学建模教学，培养学生思维能力以及分析问题、解决问题的能力，对促进中学化学学科教学改革，全面推进中学化学学科素质教育，具有非常重要的现实意义。

二、建模法在原电池复习课中的应用案例

（一）学情分析

从新高考改革之后的历年高考真题角度分析，每张高考卷学考部分必考一题原电池。分析五次高考题发现题目中原电池越来越陌生，难度在不断加大，对学生的要求不断提高，导致学生对此类题目难以把握。

从学生解题角度分析，在题目中出现原电池示意图往往较复杂，学生比较陌生，难找到突破口。分析和解决复杂原电池问题时，程序性知识较欠缺，一是不知道针对性地先分析哪个部分，缺乏合理思路；二是解决陌生原电池问题时未能和熟悉的铜锌原电池建立联系，将已有知识用起来。

因此，在原电池的复习中，寻找一种科学的研究方法来解决此类题型非常重要。从知识角度，学生已经完成了原电池所有新课的学习，对铜锌原电池工作原理这个模型有一定的认识和理解；在能力方面，高二学生具有一定的迁移类比、分析和探究问题的能力。对本节课开展模型方法的教学奠定了一定的基础。

（二）教学设计

在复习原电池内容时，教学的设计围绕“模型认知”素养开展，使学生学会构建模型、较熟练地应用模型解释化学现象背后本质和一些规律。通过启发式、探究式、合作式学习，把活动性、协同性、反思性学习作为一个单元来组织。本节课紧紧围绕如何将这些生活中的原电池能通过建模法转化成大家都熟悉的铜锌原电池的简单模型，从而系统地有序地去解决复杂的原电池问题，并使零碎的知识归纳到已构建的模型中，加深学生对原电池概念的理解，使知识系统化、模型化。课堂中涉及几个原电池例子都与实际生活密切相关，设计遵循从简单到复杂，符合了学生的认知规律。学生通过独立思考、交流讨论等环节，完成如下图的简单模型的建立并完成正负极判断、微粒转移方向的判断、电极反应方程式的书写等问题，分享结果并相互评价，从而较好地掌握建模法。

（三）课堂实录

（四）教学反思

本案例通过土豆电池能否使闹钟工作的视频导入，调动学生学习的积极性；通过创设问题情境，激发学生独立思考问题，鼓励学生作为命题者互相提问，充分体现了学生主导地位，符合新课改下以人为本、以学生为中心的教学模式；选择的原电池例子都来源于生活，使学生充分感受到化学与生活的紧密关系；例子设计时遵循从简单到复杂，层层递进原则，符合了学生的认知规律；课堂分小组交流讨论，激励每位学生参与课堂，培养学生团结协作能力；复习课中穿插演示实验为学生提供了直观的感性认识，获取解决一些陌生问题的直接证据，不仅提高了整个课堂效率，更为后续建模法的应用打下了基础。课堂结尾与导入相呼應，在理解和较熟练应用建模法的同时，进一步地了解了化学学科的宗旨，使化学更好地服务于人类文明，提高学生的科学素养。但在此次复习原电池课例中也存在一些不足点，原本设有学生实验环节，但在具体的教学过程中，由于课堂生成内容较多、学生思考和交流讨论占据了较多时间，导致教学时间又不足等因素，未能实施。可以在今后的教学中进一步改进，希望能够更好地开展学生实验，培养学生的动手能力和发现问题、分析问题、解决问题的能力。在今后教学中能大胆地去尝试以设计型任务为驱动的复习课。

[参 考 文 献]

[1]陈凯，陈博，周宏.基于Net logo的化学建模教学案例评析及反思[J].中国电化教育，2010（1）.

[2]王滋旻.化学建模教学设计的初步探索[J].中学化学教学参考，2006（7）.

[3]张美芳.建模思想在高中化学教学中的应用[D].苏州大学，2015.

[4]卢胜彬.高中化学建模教学的研究[D].广西师范大学，2015.

[5]袁野.高中生化学问题解决中建模能力的研究[D].扬州大学，2009.

（责任编辑：张华伟）