“可逆电池和可逆电极”的导学案设计

李红英，姚如富，姚成立，方 璐

（合肥师范学院化学与化学工程学院，安徽合肥 230601）

在教育信息化发展的社会趋势下，探索基于现代信息技术的课堂教学改革是推动教育可持续发展的关键。翻转课堂就是在教育信息化的背景下产生的新型教学模式[1]。目前中学很多学科以及大学的部分学科中都进行了翻转课堂的教学研究[2-7]。在翻转课堂教学模式中，通常是学生在上课之前根据教师提供的微视频或者ppt课件等学习资料进行学习，课上老师学生共同交流完成作业[8-10]。但是由于课前学习环节单纯凭借观看微视频或ppt课件，学生很难把握课题的学习目标、重难点以及与本课题内容相关的其他知识点，导致课前学习效果大打折扣。因此，要提高翻转课堂的教学效果，学生的课前学习需要教师做相应的引导。

“导学案”是教师依据教材的特点和教学的需求站在学生的角度设计的自主学习方案[11-13]。在导学案中教师可以告知学生本课题的学习目标、重难点、学习本课题需要准备的其他相关知识、引导学生思考讨论相关问题、通过设置一定量的习题让学生自主检查学习效果等[14-17]。本文以南京大学化学化工学院傅献彩等编著的《物理化学》（第五版）教材中“可逆电池和可逆电极”这一课题为例，进行“导学案”的设计，希望为翻转课堂教学模式的进一步推广和应用提供一定的参考。

导学案的设计主要分为课题、目标导学、重点和难点、特别提醒、基础准备、自主学习、思考讨论、我的疑惑、课堂训练9个组成部分。

(1)课题。“课题”是向学生展示本节课的教学章节。“可逆电池和可逆电极”这一课题位于教材中的第九章第一节。

(2)目标导学。“目标导学”是向学生展示课题的教学目标，以便学生在预习时有明确的学习目标。本课题的教学目标：1）理解形成可逆电池的必要条件，并掌握3类可逆电极及其电极符号、电极反应的写法；2）通过预习教材、学习教学课件、查阅资料并与同学们交流讨论，理解“可逆电池与可逆电极”这一课题的学习意义；3）通过本节课的学习，建立对物理化学课程中“电化学”部分的学习兴趣，激发对新能源电池的设计与研发兴趣，为人类造福。

(3)重点和难点。“重点和难点”是向学生展示本节课的重、难点，以便学生在自学时关注。本节课的教学重点：3类可逆电极的电极符号以及相应电极反应的写法；教学难点：形成可逆电池的必要条件。

(4)特别提醒。“特别提醒”是向学生展示本导学案的使用方法，让学生明确自主学习任务。本课题设置的“特别提醒”如下：1）学案中的“基础准备”和“自主学习”两个部分要求同学们在课前完成；2）带着“自主学习”中的问题认真学习课本第60～64页的内容，并学习教学课件中内容，将自己的问题和疑惑记录到“我的疑惑”部分。

(5)基础准备。“基础准备”中的内容是学生学习本课题之前必备的基础知识，通过设计一些复习提纲或习题，让学生课前复习相关知识，以便更好地理解和掌握本节内容。本课题导学案中设置的“基础准备”如下：1）复习“热力学第二定律”章节中所讲的“可逆过程”，理解可逆过程的含义和可逆过程的特点；复习此章节中“吉布斯自由能”的含义，并理解公式(ΔrG)T,p=Wf,max的物理含义。2）回忆《大学物理》中电功的计算公式。3）复习“电解质溶液”章节中关于“阴极、阳极、正极、负极”的含义，以及电解质溶液中离子的迁移规律。

(6)自主学习。“自主学习”是向学生展示课前预习时自主学习的内容。可通过练习题引导学生自主学习，并检验学生自主学习的情况。本课题“自主学习”部分设置习题举例如下：1）构成可逆电池的两个条件是什么？2）Cu(s)插入CuSO4溶液中构成电极，当作为正极时其电极符号和电极反应分别如何表示？3）试举一难溶盐电极的例子，并写出其作为正极时的电极符号和电极反应，等等。

(7)思考讨论。“思考讨论”是为了使学生更好地理解本节内容而设计的一些问题，或者是本节内容在实际应用时应注意的一些问题等。比如，教材中提到了用饱和氯化钾溶液做盐桥的例子，在导学案中设计了这样一个问题：是不是所有电池都可以用饱和氯化钾溶液做盐桥，还有哪些溶液可以做盐桥？这是在设计一个电池时必须考虑的一个实际问题，对学生灵活运用本节知识解决实际问题很重要。再比如，在导学案中还设计了一些问题：能否把金属钠直接放入含有钠离子的溶液中构成电极（电极符号为Na︱Na+）？钠汞齐电极（电极符号为Na(Hg)︱Na+）中汞的作用是什么？通过这些问题，引导学生理解为什么汞齐电极中的金属不能像铜、锌等金属一样，直接放入其金属阳离子的溶液中构成电极，并理解汞齐电极中汞的作用。再比如：由于离子扩散的不可逆，只要是涉及两个不同的电解质溶液接界，都不是可逆电池，那么是不是在两个电解质溶液中插入盐桥，这个电池就是一个可逆电池呢？为什么气体电极中必须有一种惰性金属？惰性金属起什么作用？等等。

(8)我的疑惑。在之前教学过程中经常会出现一种现象，那就是老师让大家提问，学生却没有问题。并不是学生都学会了，而是学生在课上没有太多的思考时间，不知道要问什么。因此，在导学案中设计了“我的疑惑”部分，主要是让学生在预习时就记录遇到的困难和疑惑，方便课上与老师及时讨论，为后续课堂上进行“知识的内化”做准备。

(9)课堂训练。为了检查经过课前预习、课上讨论和学习后学生对本节内容的掌握情况，教师可以通过“课堂训练”这一环节来检验学生在课上“知识内化”的程度。本课题设计的课堂训练习题举例如下：1）以丹尼尔电池为例，分析构成可逆电池的两个必要条件，并分析为什么丹尼尔电池不是可逆电池。2）Zn(s)插在ZnSO4溶液中构成电极，写出其作为负极时的电极符号和电极反应。3）银－氧化银电极作为负极时，可以使用哪两类电解质溶液，其电极符号和电极反应分别如何表示，等等。

“导学案”是教师实施翻转课堂教学模式时指导学生进行课前预习的一种载体。在“导学案”的指导下，学生学习教学课件，可以更好地进行课前“知识的学习”，在课堂上教师就有充足的时间与学生交流互动，让学生对课前所学知识进行进一步理解与强化，继而完成“知识的内化”。导学案强调“导”，它能引导学生明确学习目标和重难点、引导学生构建前后相关知识的关系网、引导学生思考相关问题等等；导学案重视“学”，它强调了课前进行“知识的学习”时学生的主体地位，通过设置一些问题，引导学生自己查阅资料并思考、解决问题；导学案是“案”，是提供给学生进行课前学习的文本，能帮助教师对学生进行一定的课前指导，从而提高翻转课堂的教学效率。

本文以“物理化学”课程中“可逆电池和可逆电极”这一课题为例，以“导学案”为载体对学生进行预习指导，课上实施翻转课堂教学模式，取得了较好的教学效果，大多数学生反馈，在导学案的指导下，学习效果更好。物理化学课程教学内容繁多，因此该课程导学案的设计也是一项艰巨而复杂的任务，将在以后的教学中继续进行导学案的设计，希望为翻转课堂教学模式的进一步推广和应用提供参考。