基于創(chuàng)新理念的示范課教學(xué)設(shè)計
——以人教版化學(xué)選修四《原電池》為例

屈 媛，余新武

（1．黃石二中 2．湖北師范大學(xué)，湖北黃石 435002）

基于創(chuàng)新理念的示范課教學(xué)設(shè)計
——以人教版化學(xué)選修四《原電池》為例

屈 媛1，余新武2

（1．黃石二中 2．湖北師范大學(xué)，湖北黃石 435002）

各類示范課研討、優(yōu)質(zhì)課競賽是中小學(xué)教師鉆研課堂、相互學(xué)習(xí)、提升教學(xué)能力、促進專業(yè)發(fā)展的很好契機。由于講課者準備時間充分、注重設(shè)計創(chuàng)新、充分發(fā)揮教學(xué)團隊力量，因而較常態(tài)課具有更高的研究價值。一次全國化學(xué)優(yōu)質(zhì)課比賽的實踐與分析表明，確定教學(xué)選題與思路設(shè)計是關(guān)鍵，明確課堂教學(xué)流程的設(shè)計意圖、展現(xiàn)創(chuàng)新與特色、準備充分而周密才能有滿意的教學(xué)效果。針對教學(xué)設(shè)計與實施存在的問題，提出了相應(yīng)的建議。

高中化學(xué)；示范課；教學(xué)設(shè)計；創(chuàng)新

在教師專業(yè)一體化發(fā)展背景下，優(yōu)質(zhì)課評比和示范課、公開課教學(xué)（以下統(tǒng)稱為示范課）已成為中小學(xué)教師深入課改實驗、不斷研修、相互促進、共同發(fā)展的教學(xué)展示平臺。示范課一般是教改探索的成果反映，或者是素質(zhì)教育的精神體現(xiàn)。除此之外，也將教師的教學(xué)水平和教學(xué)風(fēng)格展示出來，示范課較好地體現(xiàn)了教學(xué)理論與教學(xué)實踐的融合。首先，示范課作為教學(xué)理論的一個活的案例或標本，它體現(xiàn)了情景性的教學(xué)理論，教學(xué)理論再通過示范課得以體現(xiàn)。教師為了上好示范課，一般都會自覺、有意向地提前進行組織。其次，示范課作為教學(xué)改革的先鋒，在新課程背景下，它是榜樣，是教學(xué)的創(chuàng)新與探索。“總之，示范課推進了理論的實踐化和實踐的理論化，它較常態(tài)課具有更高的研究價值，不少新的教學(xué)法即是通過示范課得以傳播的”［1］。

以一次全國高中化學(xué)優(yōu)質(zhì)課競賽為例，就化學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計的選題、思路、教學(xué)實施、特色與亮點分析等進行了分析，并給同行提出相關(guān)建議，也為高師院校化學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)《中學(xué)化學(xué)課程標準與教材分析》課程提供鮮活的案例。

1 課堂設(shè)計的選題

一堂好的示范課首先是選定課題。而選擇什么樣課題主要是考慮以下幾點：教師的素質(zhì)與能力優(yōu)勢、組織方的指定范圍、聽課學(xué)生的教學(xué)進度和知識基礎(chǔ)。當三者因素和諧相處時較容易達到最佳教學(xué)效果。如參加一次全國高中化學(xué)優(yōu)質(zhì)課評比時，組織方給定的選題范圍非常窄，只有必修一和選修四的部分章節(jié)可以選。因為當年是湖北省使用新教材的第二年，教師對教材還沒有一個很好的整體認識，所以根據(jù)作者的教學(xué)現(xiàn)狀，選擇了選修四的內(nèi)容。第四章電化學(xué)基礎(chǔ)中也只有第一節(jié)原電池、第二節(jié)化學(xué)電源、第三節(jié)電解池可供選擇。考慮到比賽時學(xué)生的教學(xué)進度和認知結(jié)構(gòu)，最終確定第一節(jié)原電池作為講課內(nèi)容。

2 課堂教學(xué)設(shè)計的基本思路

確定講課的思路是示范課的關(guān)鍵，清晰的思路在教學(xué)中能讓專家評委和學(xué)生明顯能感受到一條主線貫穿教學(xué)始終。備課前仔細查看了新一版的課程標準，新課標要求學(xué)生能從根本上了解化學(xué)能與電能之間發(fā)生轉(zhuǎn)化的原因；能正確書寫電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式，解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因。其實，這個要求在高一必修二的教學(xué)中就已經(jīng)實現(xiàn)了，那么對選修四的教學(xué)意義又如何體現(xiàn)呢？教學(xué)團隊進一步對教材分析，發(fā)現(xiàn)本節(jié)內(nèi)容是在《必修2》中第二章第二節(jié)《化學(xué)能與電能》的基礎(chǔ)上，進一步介紹原電池的組成和工作原理，通過對電池效率的探究，引出半電池、鹽橋、內(nèi)電路、外電路等概念，從本質(zhì)上了解原電池的工作原理，是在必修二基礎(chǔ)上的深化。因此，將本節(jié)課的重難點制定如下：

重點：進一步了解原電池的工作原理，能夠?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。

難點：原電池的工作原理

在教學(xué)重難點確定后，應(yīng)如何突破，采用什么方法，體現(xiàn)出什么樣的教學(xué)風(fēng)格？新課程改革倡導(dǎo)的探究式學(xué)習(xí)，高中理科在實施中是有優(yōu)勢的，尤其是化學(xué)教學(xué)的實驗設(shè)計上。所以團隊確定把這節(jié)課設(shè)計成一節(jié)探究課，實現(xiàn)體驗式學(xué)習(xí)。那么，對于這樣一節(jié)承前啟后的課，主線的設(shè)計就很關(guān)鍵了。當時存在的主要問題是第一次用新教材，對教材不熟悉，唯有反復(fù)閱讀與鉆研。終于發(fā)現(xiàn)突破點，作者注意到教材原電池這節(jié)課前面一節(jié)，也就是第三章第四節(jié)“難溶電解質(zhì)的溶解平衡”中的大標題竟然是用問句的形式（一、Ag＋和Cl－的反應(yīng)真的能進行到底嗎？）。這時，很快得到啟發(fā)，既然要用探究式的教學(xué)，為什么不把教學(xué)內(nèi)容設(shè)計成幾個遞進式問題，以問題的逐步提出與解決推進整個教學(xué)進程呢？正如文獻所指出的，新課改后，科學(xué)探究活動這一板塊已作為化學(xué)課程改革的重要部分［2］。這一想法得到了學(xué)校優(yōu)質(zhì)課設(shè)計團隊的認可，也得到湖北省其他地區(qū)專家、特級教師組成的指導(dǎo)團的肯定。在指導(dǎo)團的幫助下，將“教學(xué)基本思路”設(shè)計如圖1．

圖1 教學(xué)基本思路

思路分析：在設(shè)計上，希望能通過對必修二相關(guān)知識的回顧復(fù)習(xí)，逐步深化了解原電池的工作原理。因此，圍繞“原電池的設(shè)計”展開思路，結(jié)合學(xué)生的認知能力和必修二中相關(guān)知識的介紹，以實驗探究的模式，設(shè)計了四個遞進的問題，以問題的逐步提出與解決推進教學(xué)進程。即本節(jié)課采用問題探究法貫穿全局，充分尊重學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)，以復(fù)習(xí)的形式引入新課，在對舊知識的歸納總結(jié)中引出問題：什么樣的化學(xué)反應(yīng)可以設(shè)計成原電池？再在解決問題的過程中不斷引發(fā)新問題，問題的設(shè)計過渡自然、層層遞進，在對問題的探討過程中實現(xiàn)本節(jié)課的教學(xué)目標。

那么為什么選擇這樣四個問題？課堂上問題的提出的和解決是為了教學(xué)內(nèi)容的理解與深化。課程標準中有明確要求：新課標要求學(xué)生能從根本上了解化學(xué)能與電能之間發(fā)生轉(zhuǎn)化的原因；能正確書寫電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式，解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因。而選修四中的原電池和必修二相比，關(guān)鍵點就是引入了鹽橋，從而構(gòu)成了一個能持續(xù)產(chǎn)生穩(wěn)定電流的原電池。所以，在教學(xué)設(shè)計上要體現(xiàn)課程標準的要求，重點就是原電池的構(gòu)成原理。因此，從設(shè)計思路上看，第一、二個問題重在對課程標準中要求的重點教學(xué)目標再鞏固、深化，也是本節(jié)課新內(nèi)容的教學(xué)基礎(chǔ)所在。其中，第一個問題的設(shè)計重在復(fù)習(xí)，希望學(xué)生能夠總結(jié)出原電池反應(yīng)的特點，為實現(xiàn)自己設(shè)計原電池提供第一個保證。有了這個基礎(chǔ)，自然過渡到第二個問題：“原電池在設(shè)計上有什么條件？”這兩個問題的設(shè)計，一方面是復(fù)習(xí)，一方面是對第三個問題的鋪墊和知識準備。第三個問題：“如何改進原電池，使之能持續(xù)產(chǎn)生穩(wěn)定的電流？”便是這節(jié)課教學(xué)核心所在。第四個問題的設(shè)計是對本節(jié)課內(nèi)容的提升，并沒有作重點展開，它的設(shè)計是源于本節(jié)教材最后的一句話：“原電池輸出電能的能力，取決于組成原電池的反應(yīng)物的氧化還原能力。”

這樣就完成了主線制定，實現(xiàn)了宏觀上的設(shè)計。接下來就是教學(xué)流程的的細節(jié)設(shè)計，在微觀上對這四個問題逐一解決。對于第一個問題，讓學(xué)生自己總結(jié)出什么樣的化學(xué)反應(yīng)可以設(shè)計成原電池？設(shè)計中選擇了兩個例子，這兩個例子是必修二課本上的兩個反應(yīng)，之所以選擇它們，是因為學(xué)生比較熟悉，既權(quán)威又親切，不會花太多時間思考而影響后面環(huán)節(jié)的推進。對于第二個問題的解決，則是通過讓學(xué)生畫出以Zn＋CuSO4＝Cu＋ZnSO4原理設(shè)計原電池的示意圖。然后提問：在設(shè)計的時候用了哪些儀器、藥品？為什么？這樣，學(xué)生對著自己畫出的示意圖，很輕松就總結(jié)出原電池在設(shè)計上必須具備的條件。

第三個問題是本節(jié)課的核心：如何改進原電池，使之能持續(xù)產(chǎn)生穩(wěn)定的電流？教學(xué)上是這樣設(shè)計的：在引導(dǎo)學(xué)生自己動手實驗中，發(fā)現(xiàn)之前所學(xué)原電池的不足，并且分析產(chǎn)生不足的原因，然后加以改進。

學(xué)生通過動手實驗，發(fā)現(xiàn)之前學(xué)習(xí)的原電池不能產(chǎn)生持續(xù)穩(wěn)定的電流，從而產(chǎn)生去改進原電池的想法。對于如何改進，實際教學(xué)中，是從產(chǎn)生電流衰減的原因分析起。學(xué)生找到問題所在，從而嘗試去解決問題。

學(xué)生通過自己動手實驗觀察后發(fā)現(xiàn)：電流衰減的原因就是有銅在鋅片上附著。然后作者設(shè)計讓學(xué)生探討出改進不讓鋅片和硫酸銅溶液直接接觸的方法就很自然了，這樣學(xué)生自己就有意識的改進原有裝置，設(shè)計出雙液原電池。

對于鹽橋的引入，為了避免學(xué)生對瓊脂等新事物的不理解而占用過多的講解時間，設(shè)計時做了創(chuàng)新，使用簡易的硬紙板代替瓊脂和U形管做鹽橋的載體，這個設(shè)計能更好的幫助學(xué)生理解鹽橋的含義。同時，對于條件較差的農(nóng)村學(xué)校，這也是個有益的嘗試，真正讓“示范課”起到了“示范”作用。

對于最后一個拔高的問題，原電池的供電能力與哪些設(shè)計因素有關(guān)？教材上說主要“取決于組成原電池的反應(yīng)物的氧化還原能力”。可是，怎么突破呢？教材上這個問題一句話帶過，教學(xué)要求也只是要學(xué)生了解就可以了，大多數(shù)教師都沒有深究。碰巧的是，本校一位教師曾經(jīng)有過“人體電池”的實驗專利，經(jīng)過反復(fù)試驗，效果滿意。實際教學(xué)過程中，學(xué)生積極參與“人體電池”的實驗，效果明顯，課堂氣氛活躍，也輕松的讓學(xué)生了解了原電池的供電能力與哪些設(shè)計因素有關(guān)。

3 課堂教學(xué)設(shè)計的創(chuàng)新與特色與亮點

要想展示一堂好的示范課或在優(yōu)質(zhì)課評比中獲得好成績，必須在課堂教學(xué)設(shè)計上體現(xiàn)創(chuàng)新與特色。《原電池》是一節(jié)實驗教學(xué)鮮明的化學(xué)課，創(chuàng)新與特色主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

3．1 主線分明

四個不同層次的問題設(shè)計合理，既層層遞進，又緊扣主題。采用問題探究法貫穿全局，充分尊重學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)，以復(fù)習(xí)的形式引入新課，在對舊知識的歸納總結(jié)中引出問題：什么樣的化學(xué)反應(yīng)可以設(shè)計成原電池？再在解決問題的過程中不斷引發(fā)新問題，問題的設(shè)計過渡自然、層層遞進，在對問題的探討過程中實現(xiàn)本節(jié)課的教學(xué)目標。

3．2 學(xué)生活動合理

整節(jié)課由四個學(xué)生活動構(gòu)成一個完整、清晰的流程脈絡(luò)。首先，學(xué)生完成學(xué)案中對原有知識的復(fù)習(xí)鞏固，輕松回憶起原有知識，為后續(xù)教學(xué)做知識鋪墊；第二，請學(xué)生根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式設(shè)計原電池；第三，學(xué)生根據(jù)自己畫出的原電池示意圖并動手實驗，記錄實驗結(jié)果；第四，體驗創(chuàng)新教具——人體電池。

3．3 實驗環(huán)節(jié)新穎、現(xiàn)象明顯

本節(jié)課只有兩個實驗，選擇了同樣一個化學(xué)反應(yīng)分別設(shè)計成單液原電池和雙液原電池來進行對比實驗。在對比中，讓學(xué)生了解改進原電池的意義所在。在實驗儀器和藥品準備方面做好了充分的準備。實際教學(xué)中，實驗非常成功，尤其是能夠在課堂有限時間就能看到電流明顯衰減的實驗（表1）。這個實驗是準備期間反復(fù)試驗的結(jié)果，包括硫酸銅溶液的濃度、鋅片與銅片的大小距離、量程的選擇等，都是多次嘗試后確定下來的。實驗效果達到了教學(xué)需要，甚至連專家都感到驚訝。

表1 教學(xué)中單液原電池和雙液原電池實測電流數(shù)據(jù)

3．4 大膽引入新實驗想法和新教具

用硬紙板做鹽橋，采用人體電池進行教學(xué)（圖2），這些都是在國內(nèi)教學(xué)中沒有先例的。這個設(shè)計至少有三個好處：1）讓學(xué)生更容易理解鹽橋的作用，避免對瓊脂這種陌生物質(zhì)產(chǎn)生不必要的聯(lián)想；2）作為示范課，對傳播教學(xué)方法應(yīng)做有益嘗試。這個實驗課能幫助農(nóng)村或其他實驗條件差的學(xué)校簡化實驗儀器，能夠開展同樣能達到教學(xué)效果的實驗；3）展示自己的獨特的設(shè)計，因為同組有11人講一樣的內(nèi)容，如何脫穎而出，需要充分展示自己。

圖2 人體電池示意圖

3．5 課件制作精美準確

因為本節(jié)課所需的微觀變化是PPT無法完美展現(xiàn)的，還有，作為一節(jié)探究課，預(yù)設(shè)好的PPT內(nèi)容也無法很好的將學(xué)生隨機的實驗結(jié)果呈現(xiàn)出來時。所以設(shè)計時選擇了用Flash來作課件。其中的微觀動畫參考了蘇教版化學(xué)教材，準確合理、非常精美。這是團隊教師共同努力的結(jié)果。

4 課堂教學(xué)設(shè)計的實施與反思

然而，準備再充分的課其設(shè)計和實施也有不足之處。冷靜分析，本節(jié)課的主要問題有：

4．1 課堂氣氛不夠活躍

這個確實是設(shè)計團隊始料未及的。沒想到，主辦方的安排是同樣24個同學(xué)配合不同老師完成3天20來節(jié)課的教學(xué)展示。等上課時，這批學(xué)生已經(jīng)聽過“原電池”十余次了，已經(jīng)產(chǎn)生審美疲累，對原電池興趣缺乏。如果這一點事先可以預(yù)料的話，會在教學(xué)設(shè)計時加入更多新奇的設(shè)計，以調(diào)動課堂氣氛。

4．2 鹽橋制作水平有待提高

引入硬紙板鹽橋后的原電池與單液原電池工作之初相比，電流弱了一個數(shù)量級（由0．06A下降為0．006A）。因為這個問題的解釋不是這節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，解釋起來會喧賓奪主，所以，教師只是在實驗操作中更換了電流表的量程，并沒有做過多解釋。現(xiàn)在看來，這樣處理是不合適的，有誤導(dǎo)的嫌疑。示范課與優(yōu)質(zhì)課比賽是每位青年教師在專業(yè)化發(fā)展過程中必須經(jīng)歷的環(huán)節(jié)，經(jīng)歷一次優(yōu)質(zhì)課的設(shè)計過程，在高壓下的錘煉，必將更好的幫助青年教師的成長，甚至產(chǎn)生質(zhì)的蛻變。結(jié)合教學(xué)團隊近年來多次幫助青年教師準備優(yōu)質(zhì)比賽的經(jīng)驗，在優(yōu)質(zhì)課堂設(shè)計領(lǐng)域，為未來年輕教師特提出以下建議：

1）認真詳讀課程標準，課程設(shè)計要符合課標要求。

2）認真解讀教材，通曉本節(jié)課在整本教材中的地位和意義。承前啟后，挖掘教材中的各個環(huán)節(jié)。

3）對不好處理的地方，可以借鑒其它版本的教材，切不可自己臆斷。比如，在本節(jié)課的設(shè)計中，對于微觀粒子運動方式，就參考了魯教版和蘇教版的相關(guān)內(nèi)容。

4）適當參考國內(nèi)外其它同類型的設(shè)計。在本節(jié)課的設(shè)計時，看到了一段國外的視頻，深受啟發(fā)，從而大膽啟用新教具。但是，參考借鑒一定要是能輔助教學(xué)的，不可以是雞肋。

［1］余文森．公開課再認識［J］．江西教育，2006，08：20～22．

［2］余顏桂芹．人教版新高中化學(xué)必修教材中探究活動的研究［D］．南京：南京師范大學(xué)，2006．

Teaching design of modeling course on the basis of creative concept——Primary Battery from Chemistry Elective the Forth by People’s Education Press

QU Yuan1，YU Xin－wu2

（1．No．2Senior High School，Huangshi 435002，China；2．College of Chemistry and chemical engineering，Hubei Normal University，Huangshi 435002，China）

Disscussion on some modeling courses and competition of some high quality lessons are good opportunities for elementary and secondary school teachers to study classes，learn mutually，enhance teaching ability and promote professional development．These modeling courses value more in studying than those under normal circumstances for lecturer can have enough preparing time，can focus on designing creatively and can bring teaching group’s strength into full play．An experience and its analysis of a national high quality chemistry competition show that theme－settleing and thinking－designing are the key step．Becides，a satisfied teaching effect can only be realized by knowing clearly about the teaching procedure’s intention，demonstrating its creativeness and characteristic and preparing fully and carefully．The thesis puts forward some corresponding suggestions to solve the problems existing in teaching designing and implementing．

high school chemistry；modeling course；teaching design；creative

G633．8

：A

1009－2714（2016）04－0101－05

10．3969／j．issn．1009－2714．2016．04．022

2016—03—10

湖北省2015年省級教學(xué)研究項目“基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念的卓越教師培養(yǎng)模式研究”（2015）．

屈 媛（1981— ），女，湖北黃石人，中學(xué)高級教師．