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基于“教、学、评”一体化的“原电池”教学设计

2022-04-17周婷

快乐学习报·教育周刊 2022年14期
关键词:原电池原理化学

周婷

一、设计思路

《普通高中化学课程标准(2017)年版》的“教学与评价建议”中提出:在深刻领会化学学科核心素养内涵的基础上,科学制定化学教学目标,选择合适化学教学内容,实施“教、学、评”一体化。大力提倡“素养为本”的教学。因此化学教师的着重点应该在课堂教学,通过教学各环节,丰富评价方式及内容、基于学生主体性,将评落实在教与学中,以及基于课堂有效性,做好一体化课前设计来切实提高课堂的有效性。

二、教学目标

1.通过新能源汽车电源的使用引出“原电池”的定义。

2.通过实验探究,从宏观角度分析原电池的构成条件。

3.通过动画模拟,从微观角度探索原电池的工作原理。

4.通过原电池的思维建模,深化原电池的相关知识。

5.通过原电池在生活中的实际应用,拓展学生的思维广度。

三、评价目标

1.通过新能源汽车电源的使用,诊断学生对原电池的初始认知水平。

2.通过实验探究,诊断学生对原电池的宏观认识水平水平。

3.通过动画模拟,诊断学生对原电池工作原理本质的微观认识水平。

4.通过原电池的思维建模,诊断学生对原电池工作原理本质认识的深度。

5.通过原电池在生活中的应用,诊断学生对原电池的知识的实际运用能力。

四、教学过程

(一)创设问题情境,引出基本概念

【学习任务一】收集生活中的化学电源相关资料,分类、整理、分析、总结得出“原电池”的基本概念,具体流程如下图:

【教师展示,呈现概念】原电池是把化学能转化为电能的装置,其反应本质是氧化还原反应。

【评价目标】诊断学生的预习效果及对原电池的认知水平。

【设计意图】让学生参与到课前学习中,进而带着求知欲进行课堂内容的学习。

(二)设计实验探究,发展宏观认知

【学习任务二】通过原电池的设计实验,探究原电池的形成条件,具体流程如下图:

【教师展示,呈现概念】原电池的构成条件

(1)一看反应:看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。

(2)二看两电极:一般是活泼性不同的两电极。

(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件:①电解质溶液;②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液中。

【评价目标】判断学生有没有从宏观上掌握构成原电池的条件这一知识目标,同时诊断学生的实验探究能力,实验操作水平,团结协作能力及分析问题解决问题的能力。

【设计意图】通过学生以小组为单位自主的设计实验,组装仪器,观察实验并分析实验结果,从宏观上,掌握构成原电池的四大基本条件。同时锻炼了学生的动手能力,团队合作能力,分析总结能力,培养学生的化学学科素养和探究意识,提高了学生学习化学的兴趣。

(三)通过动画模拟,探索微观本质

【学习任务三】观看原电池的模拟动画,深究原电池的工作原理,教学流程如下图:

2.两个装置的比较

装置Ⅰ中还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触,易造成能量损耗;装置Ⅱ盐桥原电池中,还原剂在负极区,而氧化剂在正极区,能避免能量损耗。

【评价目标】诊断学生对原电池工作原理本质的微观认识。

【设计意图】通过原电池工作原理抽象知识的形象化,建立”宏观—微观”之间的联系,使学生对原电池工作本质有着更清楚形象的认识。

(四)构建知识模型,使知识系统化

【学习任务四】根据原电池的装置图,构建原电池的思维模型,对原电池的知识进行升华。

【教师展示,呈现概念】

【评价目标】诊断学生对原电池工作原理本质是否有个全面系统的认识。

【设计意图】构建原电池的知识模型,使零碎的知识整体化。培养学生对知识归纳总结、系统整合的能力。

(五)通过所学,解决实际问题

【學习任务五】以碱性锌锰干电池为例,判断正负极,写出电极反应,总结工作原理,及锌锰电池使用的注意事项。

【学生思考】正极反应:2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-;

负极反应:Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2;

总反应:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。

【评价目标】诊断学生能否将所学的原电池的相关知识运用在实际生活生产中。

【设计意图】通过实际问题的解决,使学生运用知识的能力更灵活化,体现化学学科的价值和化学学科在社会生产中的应用价值,培养学生的绿色环保意识。

五、教学成效与反思

本节课以五个活动单元依次展开,将原电池的工作原理的认知目标转化为实验探究和借助于动画视频所创设的问题情景,同学们通过自主的探索、主动的思考、小组讨论成果展示、小组代表表述等一系列过程,掌握原电池的构成条件及原电池的工作原理,进而了解到原电池在生活中的应用。教师在这堂课的教学过程中起到了穿针引线的作用,让教学目标在活动中不知不觉的达成,在此过程中,教师根据学生的表现给予评价,根据评价的结果,即时的调整教学策略,提高了课堂的有效性,体现了“教、学、评”一体化的教学策略。在建模原电池的知识模型环节优化了学生的认知系统,拓展学生的思维深度和思维广度。

六、结语

“教、学、评”一体化强调教学、学习、评价是三位一体的,不是孤立存在的,而是持续融合在整个高中化学教学过程之中。以评价促进学习,将评价当作教学工具,进而规范学生的学习行为以及教师的教学行为,使评价不再脱离于教学之外,而是紧密融合在整个高中化学教学活动中。教师应该在化学教学中积极采用“教、学、评”一体化方式提高课堂有效性,并积极进行新课程改革,让应试教育向素质教育转轨。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018:68—76.

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