孫海燕
(江蘇省宜興市張渚高級中學 214231)
筆者選擇高中化學人教版,這版教材意在在于提高學習能力和科學思維水平,從而發展學生在這一科學方面的創新創造能力,進而達到素質教育和全面發展的目標.對比其他版本的教材,人教版教材更傾向于在實際問題情境中,引導學生去觀察現象,發現問題,情境多數來源于日常生活中,學生能夠接受,并且能夠與其他學生進行交流和討論,此過程中,學生可以把學習的化學知識與現實緊密聯系起來.例如營養物質的學習,結合了學生日常接觸的糖、雞蛋等,讓學生對這些物質包含的化學內容更加感興趣,從而樂于學習其相關知識.這一版教材既把要學習的知識與社會關系緊密結合又兼顧了學科的知識體系邏輯關系.從而使得課程與生活的靈活生動結合,更加利于學生學習與運用.不僅如此,人教版高中化學也強調了動手實驗能力,這也可以使得學生的動手能力增強和把教材知識適當外延助于拔高學習.
以高中化學人教版“原電池”這一內容為例,在這一課的教學中,教師的任務是利用學生已有知識,發展對于雙液原電池的理解和深刻認識,使其全面掌握.但是通過調查問卷得知,在大多數學生學習完這一內容之后,對“原電池”這一內容的理解仍不透徹.例如:電解液為何是硫酸鋅溶液而不是其他性質的電解質溶液?這些電解質的有效使用期是多長?如何能延長電解質使用時間及延緩電流衰減?等等這些問題,都可以看出學生對于“原電池”這一內容學習的并不透徹.
造成這一現象的主要原因在于教學者并沒有以學生對于“原電池”內容中的困難進行教學設計,導致教學沒有深入.因此,教學者應將學生在學習中的認知能力和學習困難為首要出發點,在課堂中采用合適的教學方法和技巧幫助學生深入理解所學內容.
通過長期的教學調研不難發現,學生學習“原電池”這一內容時,認知過程一般會經歷以下幾個階段.第一階段,“原電池”的化學反應本質上就是氧化還原反應.比如硫酸溶液和鋅的化學反應,其實就是電子在氧化劑和還原劑之間不停的進行互相轉換,實現化學能轉化成為熱能這一過程.第二階段,氧化還原反應實質上相輔相成,例如:鋅和硫酸溶液及銅的“原電池”反應中,負極電子會通過氧化還原反應轉移去正極區域,與此同時,會有負極的電子轉移去硫酸溶液中,且產生相應的熱能和電能.第三階段:這一化學反應通過能量轉換完全分割,例如鋅和硫酸鋅在負極區與銅和硫酸銅在正極區,通過外電路連接,負極失電子,正極得電子,化學反應過程中產生電能使小燈泡發亮的原理.
綜上所述,如何理解掌握“原電池”這一內容的關鍵在于電池反應的認知理解.但是大部分教學者在教學活動過程中,僅僅論述總結了是氧化還原現象,并沒有對其進行深入引導與歸納延伸,故會造成學生認知理解的困難.
1.如何幫助學生更好地了解“原電池”這一內容,教學素材的選取是非常重要的,它不僅可以幫助學生更好地認識這一內容而且更加生動直觀便于記憶.教師可以選用鋅和硫酸鋅以及銅和硫酸銅作為“原電池”原材料.在教學內容上,教師應從“原電池”整體特點出發,重點突出“原電池”的一些性能特點例如反應本質以及構成基礎,性能特點等方面.在教學中不能以偏概全,更不能厚此薄彼,要從學生的角度出發,站在學生的立場想問題,教問題.
2.引導學生掌握重要概念.“原電池”這一章節中,學生需要突破的重難點包括:從化學反應的角度理解原電池的工作原理并能夠設計驗證原電池.學生應靈活運用之前學過的氧化還原相關知識;熟練運進行原電池的計算與原電池方程式書寫.因此,在這里重點探討“原電池”的工作原理.在講解過程中,需要提前幫學生梳理相關知識點,四個關鍵概念:電子導體、離子導體、電勢差以及電流.其中離子導體就是離子化合物在融熔狀態下,電離產生的陰陽離子定向移動而導電,或者是電解質溶液中電解質電離產生陰陽離子定向移動而導電.而電子導體就是金屬單質中的自由電子定向移動而導電.電流就是離子或電子定向移動.最后電勢差就是在理想條件下,導體可以看做沒有電阻,連接的兩點可以當做等勢點.一根導線一端連在電源正極上,一端連在用電器的接線處.這樣此接線處的電勢等于電源正極電勢,電源負極和用電器另一個接線處同理由此產生電勢差.電勢差是導致電子和負離子進行定向流動的主因.這些概念都是教學重點內容,也需要在教學中再次引導學生回憶.
3.在“以人為本”的理念支撐下,新型師生關系趨向于“亦師亦友”,教師是課堂的引導者和組織者,因此,師生在課堂上應有良好的互動.在“原電池”的教學設計中,預設學生是必不可少的環節,但是一堂完整高校的課堂,課堂生成卻難以預設.因此,這需要教師在課堂上有敏銳的觀察能力,敏捷的判斷能力,課堂中利用實驗探究、小組合作討論、課堂師生提問互動以及研究探討交流等多種師生互動方式充分調動學生的積極性,同時教師要注意學生的反饋,及時把握學生學習的疑問.有討論就有思考,課堂上,最重要的是需要給學生提供充分的質疑、思考、自主探究的時間.再者,教師在教學的過程中不能只注重教學流程的完善以及教學任務的完成,應當從學生的角度出發,注重學生的質疑.
4.課堂內容小結.在學習完所學內容之后,教學者要及時對教學內容進行合理歸納整理,這樣能夠幫助學生鞏固知識和梳理知識.在本節內容小結時,教師可以根據鋅、硫酸鋅溶液與銅、硫酸銅溶液的原電池結構模型,將其中包含的化學反應、結構特點,和原理進行梳理,加深學生對這一原電池模型的認識.同時,原電池內容的學習,為后續學生理解電化學腐蝕、電解池內容做了鋪墊.
讓學生充分理解原電池內容的前提,是教師對于該內容的難點有清晰認識,同時也能夠從學生的認知水平進行分析,在開學過程中,注重與學生的互動交流,并從原電池的化學反應和工作原理進行教學.