摘要:以高中“電化學”專題復習為例,嘗試從問題驅動、活動引導、回顧反思等教學環節,對高中化學課堂教學如何促進學生“會學”進行了一些探索,以期對高中化學教學的有效性提供參考。
關鍵字:課堂教學;電化學;復習
文章編號: 1005–6629(2012)5–0037–02 中圖分類號: G633.8 文獻標識碼: B
課堂是學生學習的關鍵場所,高中化學如何進行有效的課堂教學,始終是我們一線教師的重大課題。
關注學生學習的主體性,促進學生“會學”,主動學習,應該是時下化學課堂的主旋律。很多一線老師都會發現,在每節課開始的時候,或者一個新內容學習的起始階段,我們通過設計一些新鮮、有趣的情境,就會讓絕大多數學生有“想學”、學好的愿望。但是,我們的教學結果往往是事與愿違,老師教得很累,學生學得也不是很好。原因是什么?我們沒有重視讓學生“會學”,讓學生去主動學習。知識生硬僵化,內容枯燥繁瑣的課堂充斥于學生的每一天,讓學生逐步磨滅了學習的激情,即使有些學生依靠自己的意志力“堅持學習”著,效果依然不好。
新課程背景下,要打造有效課堂,就得讓學生“會學”。
下面以高三“電化學”專題復習為例,就在高中化學課堂教學中如何促進學生“會學”進行一些探索。
1 問題驅動,促進學生學會思考
化學課堂教學中,問題是引發學生思維與探索活動的向導。有了問題,學生的好奇心才能被激發;有了問題,學生的思維才會開始啟動;有了問題,學生的探究才真正有效;有了問題,學生的學習動力才會被驅動。設計恰當的問題,特別是設計圍繞課堂主線的問題鏈,能夠有效啟發學生思維,有效促進學生學習。
本節課,設計了以下問題鏈:
[問題1]天宮一號是中國首個空間實驗室。2011年9月上天后,天宮一號將被改造為一個短期有人照料的空間實驗室。空間實驗室的能源之一是氫氧燃料電池,請設計實驗證明氫氣、氧氣能形成原電池。
[問題2]在空間實驗室中,氫氣、氧氣的最直接來源是什么?請設計實驗加以證明。
[問題3]有科學家根據電解原理設計了空間實驗室內空氣更新實驗系統。該系統結構示意圖如下:
宇航員是通過什么原理獲得新鮮氧氣?呼吸產生的CO2的循環途徑是什么?
以這三個問題為主問題,每個問題又衍生出系列子問題,這樣,學生在探究解決問題的過程中,既系統復習了原電池、電解池等舊知識,又提升了學生綜合運用知識的能力。在解決問題的過程中,有利于學生將零碎的知識系統化,將不同的知識網絡化。同時也讓學生在具體的科學情景中感受化學的重要性,了解化學與科技的密切關系,逐步學會分析和解決與化學有關的一些簡單的實際問題,促進了學生的學習主動性。
2 活動引導,促進學生學會探索
僅有問題是不夠的,教師要對每個問題的解決,進行適度的引導、提示、調控,促進學生積極參加探索活動。這些活動包括假設、探索、驗證、討論、交流、總結、反思等一系列思維過程。在活動過程中,教師不斷錘煉學生的思維,不斷積累學生的經驗,使學生學會思考,自我構建知識體系,真正讓學生“會學”。
本節課的前面所述的問題鏈安排了如下活動:
[活動1]學生根據天宮一號空間實驗室的能源(氫氧燃料電池)提示,討論得出該電池是以KOH水溶液作電解質、氫氣作負極、氧氣作正極的燃料電池。設計如下:
負極:2H2+4OH--4e-=4H2O
正極:O2+2H2O+4e-=4OH-
電池總反應:2H2+O2=2H2O
[活動2]圍繞氫氣、氧氣的來源,展開了元素化合物知識、氣體制備的舊知識的討論、反思、交流、評價,總結出空間實驗室中,氫氣、氧氣的最直接來源是堿性條件下電解H2O,然后用H2、O2組合成原電池。
陽極:4OH--4e-=2H2O+O2
陰極:2H2O+4e-=4OH-+2H2
電解池總反應:2H2O=2H2+O2
[活動3]提供儀器、藥品:2節1.5伏1號電池,石墨棒,電解槽,飽和氫氧化鉀,電線和開關,讓學生組裝電解池,觀察兩端電極周圍產生的氣泡速率。
[活動4]電解產生H2、O2以后,把上述2節1.5伏1號電池換成100 mA的電流計,其他連接不變,觀察電流計的偏轉情況。讓學生體會能量轉化、損耗、守恒。
[活動5]討論:
空間實驗室內空氣更新實驗系統中管道①把飛船座艙中含較多CO2的潮濕空氣通入“電化學CO2處理系統”的N極室,通過該電極的反應可把CO2不斷吸收,該電極的反應式為 ,其電解產物吸收CO2的離子方程式為 ,在N極吸收CO2后形成的離子會通過隔膜進入M極,通過M極的電極后應可使CO2從電解液中釋放出來,并保持系統內的pH不變,該電極反應式為 ,CO2逸出的離子方程式為 (答案:O2+2H2O+4e-= 4OH-;CO2+2OH-=H2O+CO32-;2H2+4OH--4e-=4H2O;H2O+CO32-=CO2+2OH-)
管道②是將處理后的空氣混入“電解水系統”產生的新鮮氧氣,然后通入飛船座艙內供宇航員呼吸使用,在“電解水系統”中Y為 極,X極的電解反應式為 (答案:陰;4OH--4e-=2H2O+O2)
3 回顧反思,促進學生學會學習
教師引導學生自覺反思,是促進學生從“想學”向“會學”升華的關鍵所在。會反思也是學生學習成功的重要標志,但學生的反思不是自然生成的,必須在教師的引導下,在教師的設計下,系統地、有組織地進行問題解決的教學,“會學”才有可能更有效。我們的每個教學環節,都應該有:先讓學生試試看、師生共同修正、給出示范解答、變式訓練、回顧解題過程的方式,這樣能夠有效訓練學生的前反思、中反思、后反思。例如本節課就設計了以下問題來促進學生進行反思活動。
(1)試試看,我們還能設計哪些原電池?
(2)觀察一下,氫氧燃料電池的兩極有什么要求?
(3)思考一下,電解池與原電池是否相同?
(4)設計怎樣的電解池才能獲得氫氣、氧氣?
(5)要想獲得清新空氣,宇航員呼出的二氧化碳氣體如何參與電極反應?
根據學生的活動表現,我在課上及時提醒學生,問題解決開始時,要仔細分析條件和結論,對難以下手的問題,要注意和已有知識進行聯系,回憶過去解決問題的方法等;問題解決過程中,提醒學生要仔細檢查、甄別、小心求證;問題解決之后,提醒學生及時進行回顧總結。
問題驅動、活動引導、反思升華等措施的落實,會讓學生真正“在學習”,“在思考”,會讓學生向“會學”發展,也會讓新課改煥發盎然生機。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準(實驗稿)[S].北京:人民教育出版社,2003.
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