如何點亮一盞燈

李靜

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）46-0156-01

一、學情分析

1.從知識角度，學生已經學習了：

（1）閉合電路中電流做功=電流×電壓（W=IU）；（2）串聯電路各部分電壓之和等于總電壓，并聯電路各部分電流之和等于總電流；（3）原電池的本質是通過氧化還原反應將化學能轉化為電能；（4）原電池的組成。

2.從思維邏輯能力角度，學生具備一定的自主探究能力。

3.從生活常識角度，學生較了解電源、電流等基本概念，容易切入本節的相關探究活動。

二、設計思路

本節課是學生通過制作一個化學電源并點燃一個燈泡為目的的“項目式”教學，在學生已經了解原電池原理和原電池結構的基礎上，將他們分為4個小組，每組提供石墨電極（2個）、鐵電極（2個）、鋅電極（2個）、鋁電極（2個）、鎂電極（2個）、1mol/L稀硫酸、2 mol/L稀硫酸、5 mol/L稀硫酸、7 mol/L稀硫酸、1mol/L CuSO4溶液、酒精燈、溫度計、導線、小水槽（3個）、靈敏電流表、靈敏電壓表、2V小燈泡、0.2V燈泡，讓學生通過實驗探究，體驗讓燈泡變亮的方法，感受用化學方法和物理方法增大電流強度和提高電壓的具體作法，同時，通過評價燈泡的亮度，評價學生設計的電池的效果，激發學生探究動力，感受化學在實際生活中的應用。

三、教學目標

知識與技能：

1.理解影響氧化還原反應速率的因素，包括得失電子的相對能力、接觸面積、濃度和溫度等。

2.從微觀角度理解電流的本質是單位時間通過截面的電荷數；原電池中電壓的本質是電極之間的電勢差，這一電勢差與電極之間的電荷量成正相關。

過程與方法：

1.通過體驗學習，培養學生系統科學探究的方法，即：發現問題、分析問題、提出假設、實驗驗證、分析結果等。

2.通過設計實驗方案，培養學生分析問題、解決問題的能力。

3.通過分析實驗結果及相應原因，培養學生科學的研究態度，即實事求是，基于實驗結果分析問題的能力。

情感、態度與價值觀：

1.通過課堂活動，培養學生自主探究學習的能力，激發學生對化學學科的熱愛。

2.通過小組活動，培養學生合作交流的意識和能力。

3.通過自主分析問題、解決問題，培養學生的創新精神和實踐能力。

教學重點：

1.引導學生根據原電池的本質，聯系氧化還原反應速率與輸出電能之間的關系，進而設計實驗提高電流和電壓。

2.引導學生全面且實事求是地觀察記錄實驗結果并能夠分析解釋相應的原因。

教學難點：

1.從微觀角度理解，電流的本質是單位時間通過截面的電荷數；原電池中電壓的本質是電極之間的電勢差，這一電勢差與電極之間的電荷量成正相關。

四、教學方式與策略

本節課是學生通過制作一個化學電源并點亮一個燈泡為目的的“項目式”教學。在教學過程中，以學生自主分析問題、探究問題為主，老師講授、啟發為輔。

五、教學活動設計

【環節一，發現問題】

活動：請學生構建原電池，并檢驗原電池，之后用原電池分別點亮手中的兩個燈泡。

活動意圖：制造困難，學生無法點亮2V的燈泡，引起學生的興趣，激發學生的研究熱情。

【環節二，實驗探究】

問題1：2V 燈泡不亮的原因是什么？

問題2： 怎么提高電路中的電流（I）和電壓（U）？物理方法有哪些？化學方法有哪些？能否設計實驗來驗證這些方法？

活動意圖：通過層層追問，引導學生逐級深入思考，培養學生的思維邏輯和探究精神。

活動：請學生分小組設計實驗方案，并動手操作驗證自己的猜想。判斷電極材料、電解液、電解液濃度及溫度對電路中電流與電壓的影響。

活動意圖：通過設計實驗方案活動，培養學生的創新精神和分析問題、解決問題的能力。

通過小組探究，培養學生合作交流的能力、自主探究的能力和動手實踐能力。

【環節三，歸納總結】

問題1：通過實驗探究，影響電流的因素有哪些？影響電壓的因素有哪些？

問題2： 能否從微觀角度來解釋這些現象？

活動意圖：通過分析實驗結果，深入理解電流電壓的微觀本質，培養學生微觀分析與宏觀分析相結合的能力。

【環節四，制作電池點亮燈泡】

活動1：根據各小組的試驗結果，綜合采用合適的電極材料、電解液及合適的濃度、溫度，重新點亮2V的燈泡。

活動2：各小組分別評價其他小組的燈泡亮度。

活動意圖：通過再次實踐，檢驗學生本節課的收獲；通過點亮燈泡，使學生有獲得感，培養學生學習、探究的熱情；通過互相評價，使學生學習欣賞他人尊重他人。

六、板書設計

如何點亮一盞燈

發現問題：W=IU，原電池輸出功率<小燈泡所需的功率

歸納總結：電流的本質是單位時間通過截面的電荷數；原電池中電壓的本質是電極之間電勢差，這一電勢差與電極之間的電荷量成正相關。

運用：再次點亮燈泡。