孙海燕
(江苏省宜兴市张渚高级中学 214231)
笔者选择高中化学人教版,这版教材意在在于提高学习能力和科学思维水平,从而发展学生在这一科学方面的创新创造能力,进而达到素质教育和全面发展的目标.对比其他版本的教材,人教版教材更倾向于在实际问题情境中,引导学生去观察现象,发现问题,情境多数来源于日常生活中,学生能够接受,并且能够与其他学生进行交流和讨论,此过程中,学生可以把学习的化学知识与现实紧密联系起来.例如营养物质的学习,结合了学生日常接触的糖、鸡蛋等,让学生对这些物质包含的化学内容更加感兴趣,从而乐于学习其相关知识.这一版教材既把要学习的知识与社会关系紧密结合又兼顾了学科的知识体系逻辑关系.从而使得课程与生活的灵活生动结合,更加利于学生学习与运用.不仅如此,人教版高中化学也强调了动手实验能力,这也可以使得学生的动手能力增强和把教材知识适当外延助于拔高学习.
以高中化学人教版“原电池”这一内容为例,在这一课的教学中,教师的任务是利用学生已有知识,发展对于双液原电池的理解和深刻认识,使其全面掌握.但是通过调查问卷得知,在大多数学生学习完这一内容之后,对“原电池”这一内容的理解仍不透彻.例如:电解液为何是硫酸锌溶液而不是其他性质的电解质溶液?这些电解质的有效使用期是多长?如何能延长电解质使用时间及延缓电流衰减?等等这些问题,都可以看出学生对于“原电池”这一内容学习的并不透彻.
造成这一现象的主要原因在于教学者并没有以学生对于“原电池”内容中的困难进行教学设计,导致教学没有深入.因此,教学者应将学生在学习中的认知能力和学习困难为首要出发点,在课堂中采用合适的教学方法和技巧帮助学生深入理解所学内容.
通过长期的教学调研不难发现,学生学习“原电池”这一内容时,认知过程一般会经历以下几个阶段.第一阶段,“原电池”的化学反应本质上就是氧化还原反应.比如硫酸溶液和锌的化学反应,其实就是电子在氧化剂和还原剂之间不停的进行互相转换,实现化学能转化成为热能这一过程.第二阶段,氧化还原反应实质上相辅相成,例如:锌和硫酸溶液及铜的“原电池”反应中,负极电子会通过氧化还原反应转移去正极区域,与此同时,会有负极的电子转移去硫酸溶液中,且产生相应的热能和电能.第三阶段:这一化学反应通过能量转换完全分割,例如锌和硫酸锌在负极区与铜和硫酸铜在正极区,通过外电路连接,负极失电子,正极得电子,化学反应过程中产生电能使小灯泡发亮的原理.
综上所述,如何理解掌握“原电池”这一内容的关键在于电池反应的认知理解.但是大部分教学者在教学活动过程中,仅仅论述总结了是氧化还原现象,并没有对其进行深入引导与归纳延伸,故会造成学生认知理解的困难.
1.如何帮助学生更好地了解“原电池”这一内容,教学素材的选取是非常重要的,它不仅可以帮助学生更好地认识这一内容而且更加生动直观便于记忆.教师可以选用锌和硫酸锌以及铜和硫酸铜作为“原电池”原材料.在教学内容上,教师应从“原电池”整体特点出发,重点突出“原电池”的一些性能特点例如反应本质以及构成基础,性能特点等方面.在教学中不能以偏概全,更不能厚此薄彼,要从学生的角度出发,站在学生的立场想问题,教问题.
2.引导学生掌握重要概念.“原电池”这一章节中,学生需要突破的重难点包括:从化学反应的角度理解原电池的工作原理并能够设计验证原电池.学生应灵活运用之前学过的氧化还原相关知识;熟练运进行原电池的计算与原电池方程式书写.因此,在这里重点探讨“原电池”的工作原理.在讲解过程中,需要提前帮学生梳理相关知识点,四个关键概念:电子导体、离子导体、电势差以及电流.其中离子导体就是离子化合物在融熔状态下,电离产生的阴阳离子定向移动而导电,或者是电解质溶液中电解质电离产生阴阳离子定向移动而导电.而电子导体就是金属单质中的自由电子定向移动而导电.电流就是离子或电子定向移动.最后电势差就是在理想条件下,导体可以看做没有电阻,连接的两点可以当做等势点.一根导线一端连在电源正极上,一端连在用电器的接线处.这样此接线处的电势等于电源正极电势,电源负极和用电器另一个接线处同理由此产生电势差.电势差是导致电子和负离子进行定向流动的主因.这些概念都是教学重点内容,也需要在教学中再次引导学生回忆.
3.在“以人为本”的理念支撑下,新型师生关系趋向于“亦师亦友”,教师是课堂的引导者和组织者,因此,师生在课堂上应有良好的互动.在“原电池”的教学设计中,预设学生是必不可少的环节,但是一堂完整高校的课堂,课堂生成却难以预设.因此,这需要教师在课堂上有敏锐的观察能力,敏捷的判断能力,课堂中利用实验探究、小组合作讨论、课堂师生提问互动以及研究探讨交流等多种师生互动方式充分调动学生的积极性,同时教师要注意学生的反馈,及时把握学生学习的疑问.有讨论就有思考,课堂上,最重要的是需要给学生提供充分的质疑、思考、自主探究的时间.再者,教师在教学的过程中不能只注重教学流程的完善以及教学任务的完成,应当从学生的角度出发,注重学生的质疑.
4.课堂内容小结.在学习完所学内容之后,教学者要及时对教学内容进行合理归纳整理,这样能够帮助学生巩固知识和梳理知识.在本节内容小结时,教师可以根据锌、硫酸锌溶液与铜、硫酸铜溶液的原电池结构模型,将其中包含的化学反应、结构特点,和原理进行梳理,加深学生对这一原电池模型的认识.同时,原电池内容的学习,为后续学生理解电化学腐蚀、电解池内容做了铺垫.
让学生充分理解原电池内容的前提,是教师对于该内容的难点有清晰认识,同时也能够从学生的认知水平进行分析,在开学过程中,注重与学生的互动交流,并从原电池的化学反应和工作原理进行教学.