新時代能源的寵兒——原電池教學設計
作者:張運飛 李紅英
發布時間:2020-09-11 10:32:27 來源:陜西教育報刊社
一、設計理念
2019年3月18日,中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平在北京主持召開學校思想政治理論課教師座談會并發表重要講話,總書記強調,教師政治要強、情懷要深、思維要新、視野要廣、自律要嚴、人格要正。按照習近平總書記的要求,筆者在教學設計中力求做到立意新、情境真、實驗活、活動實、設問巧,以期與學生共同發展,共同進步。
二、教學背景
1.課程標準
本章節是高中化學必修模塊的內容,2017版普通高中化學課程標準對本節內容作了明確要求(詳見表1)。
2.教材分析
“原電池”是高一化學必修2(人教版)第二章第二節第一課的內容,是高中階段重要的化學基礎理論知識,必修2只要求學生知道簡單的單液原電池及工作原理。從教材體系來看,它是學生之前所學的氧化還原反應、元素化合物電解質溶液、化學反應與能量變化等知識的應用與發展,又是學生后續學習選修4“電化學基礎”的理論基礎。
3.學情分析
從高一學生的學習特點和生活經驗來看,他們已具備了一定的化學基礎知識:已經掌握了氧化還原反應理論知識,對化學反應與能量守恒有了一定的認識,知道生活中常見的電池及其產品,具備了一定的實驗操作、觀察分析和歸納總結能力,但實驗設計能力及抽象概念構建能力相對較薄弱。
三、教學目標
1.使學生能從宏觀現象和微觀變化的角度解釋銅鋅原電池的工作原理,會描述原電池的概念。
2.讓學生在探究銅鋅原電池工作原理的過程中,體驗構建原電池模型的過程。
3.使學生通過學習銅鋅原電池工作原理,感受化學能量轉化的獨特魅力和應用價值。
四、教學重難點
1.原電池的工作原理。
2.原電池的形成條件。
五、教學過程
1.設計思路(如圖1所示)
2.教學過程
環節1:我的心愿——賀卡送上最美祝福
教師:人的生命歷程中會有很多的節點,生日就是其中一個重要節點,今天咱們班有兩位同學過生日,我想把最美的祝福送給他們(展示音樂賀卡,打開第一張賀卡音樂響起,打開第二張賀卡音樂不響,為什么?將賀卡發給學生觀察)。
學生觀察賀卡,發現賀卡不響是因為沒有安裝電池。
教師:沒有電池音樂不響怎么辦?如何使音樂響起來?
學生安裝電池。
教師:請大家打開必修2的目錄,看看我們該查閱哪部分知識呢?
學生閱讀第三章第二節內容,在閱讀過程中躍躍欲試。
設計意圖:由生日賀卡沒有電池音樂不響引入課文內容,激發學生學習本節課知識的興趣。引導學生學會利用所學知識解決生活中的問題,引導學生學會利用手頭工具(手機、教材)思考解決方法,體現“科學探究與創新意識”核心素養。
環節2:原電池工作原理探究——概念建構
教師:我看到有的同學已經迫不及待想動手實驗,實驗用品、操作步驟及注意事項大家都清楚了嗎?
學生動手實驗,觀察實驗,做好記錄,思考問題,實驗用品及實驗裝置見圖2、圖3。
教師:實驗過程中大家觀察到了哪些現象?
學生:電流表指針偏轉,銅片上有無色氣泡生成。
教師:銅片上的電子是哪種物質失去的?如何轉移到銅片上的?
補充實驗現象:一段時間后,鋅片質量減輕,銅片無明顯變化。
學生思考,回答。
教師:實驗中能量的轉化關系是怎樣的?
學生:化學能轉化為電能。
教師:剛才大家做實驗的時候,我發現了一個有趣的現象,電流表指針偏轉方向不一致,有的小組指針偏左,有的小組指針偏右,這是什么原因引起的呢?
學生:可能是正負極接反了。
教師:如何通過實驗驗證電源的正負極呢(詳見圖4)?
學生歸納原電池概念、分析原電池工作原理。
圖4: 原電池工作原理
設計意圖:通過閱讀教材提煉有關信息,培養學生的閱讀能力及分析提煉能力;通過實驗探究、問題引導,讓學生了解原電池概念及工作原理,并根據已有生活經驗,利用干電池的正負極推理出原電池裝置的正負極,培養他們的實驗探究能力,體現他們的“宏觀辨識與微觀探析”及“科學探究與創新意識”核心素養。
環節3:原電池形成條件探究——模型建構
教師:裝置中的銅片參與反應了嗎?銅片的作用是什么?能否用其他物質代替?
學生思考回答,進行實驗探究(詳見表2)。
教師:大家能否根據表2中的6組結果對實驗進行分類(引導學生歸納原電池構成條件)?
學生觀察結果,分類歸納原電池構成條件。
教師引導學生構建原電池思維模型(詳見圖5)。
學生構建原電池思維模型。
設計意圖:通過實驗,讓學生在了解原電池概念及工作原理的基礎上,探究原電池的構成條件。
環節4:送上最美祝福——展望未來
教師展示:華為手機銷售場景、比亞迪電動公交車及倫敦比亞迪雙層電動巴士、氫燃料電池電車及吉利會飛的新能源電車等圖片。學生觀看后,發出一陣陣驚嘆聲。
教師:通過剛才的學習,我們已經可以“制造”電池了,現在讓我們用自己制造的電池給音樂賀卡供電。
教室頓時響起了美妙的音樂,學生唱生日歌,送祝福。
設計意圖:通過電池的實際應用事例,讓學生切身感受以各種電池為動力的產品為我們的高品質生活帶來的便利,通過贈送小禮品向他們傳遞學科精神。
六、教學反思
本課是一節區級示范課,在上課前我了解到執教當天班上恰好有2名學生過生日,就充分利用這一點建立了一條情感主線。大家聽到班上有同學過生日,因為沒有電池賀卡音樂不響沒法送祝福時,紛紛發言,共同想辦法解決。在探究原電池工作原理及形成條件時,當學生看到板書上精美的思維導圖及“干電池”雛形時,自發地鼓起了掌,這就是化學之美。學生用自己制作的電池使賀卡的音樂響了起來,課堂教學氛圍溫馨和諧,相信這節課會為學生留下難忘而美好的回憶。在以后的執教生涯中,我將傾注情感和心血專注于化學教學,享受每一節化學課的幸福。
作者單位 陜西省西安市第七十中學 陜西省寶雞市斗雞中學



