基于科學本質的化學能與電能教學探究

崔艷平

摘 要：本節課的設計依據課程標準，針對學生已有知識經驗，讓學生在化學史實重現的情境下發現問題，深入分析思考，透過現象看本質，解決一系列問題，同時完成原電池知識體系的構建。

關鍵詞：高中化學；課程標準；教學探究

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】B 【文章編號】1008-1216（2016）07D-0009-01

從當前學生心智發展看，雖然他們對新事物充滿好奇、渴望探索，但觀察實驗能力、科學探究能力等尚欠缺，這樣的設想大部分學生不能提出；再從科學教育的內涵來看，幫助學生理解科學的本質，自發地運用科學探究的方法探索原電池，可以在探究中提高科學素養。因此，筆者嘗試將科學史與科學哲學有機融合，進行了大膽的教學探究。

一、追溯科學史實，探究原電池原理

新課標提出：“化學教學必須從學生熟悉的生活情景和感興趣的事件出發，為他們提供觀察和操作的機會。”開課伊始，筆者即給學生描述伏打電池的發現史實，并結合生活中種種常見電池，在具體情境中激發學生學習興趣與探究欲望，幫助學生構建原電池的簡單概念，并促進學生對科學本質的理解。在學生的好奇心被充分調動起來后，教師提供實驗用品：鋅片、銅片、稀硫酸、導線、電流表，讓學生展開分組對比實驗。

在此分析過程中，教師一直緊緊圍繞宏觀實驗現象，不斷用問題引導學生透過現象看本質，用微觀反應機理逐一解釋宏觀實驗現象。在師生和諧互動中充分發揮學生的主動性，輕松愉快而又清晰流暢地完成了原電池概念、本質以及工作原理等知識體系的構建。

二、改變實驗條件，探究原電池構成條件

在學生弄清了原電池工作原理的基礎上，教師引導學生思考新問題：（1） 兩電極是否可以換成其他材料？ （2） 稀硫酸溶液是否可以用其他溶液更換？提示學生在控制變量的前提下，展開合作探究，先進行理論分析，再依據理論分析結果展開實驗驗證，并完成實驗報告。學生熱情高漲，創新能力得到展現，設計出許多可行方案。此時不失時機地引導學生采用分類的方法，選取有代表性的兩組方案展開探究，在學生獲得成功體驗的同時，幫助學生完整建構原電池的構成要素：⑴自發的氧化還原反應。⑵有兩種活性不同的金屬（或非金屬單質）作電極。⑶電極材料均插入電解質溶液。⑷兩極相連形成閉合回路。

三、嘗試拓展應用，設計簡單原電池

化學研究來源于生活，最終還是要走向生活、服務生活。因此，在化學實踐中檢驗化學學習能力，是最真實有效的。教師讓學生利用一些常見水果如蘋果、柑橘、檸檬或番茄等，借助桌上現有的裝置儀器，制作一個簡單原電池。設計原電池的實驗活動，增強了學生的實驗設計意識，提高了實驗設計能力，利用水果電池，寓教于樂，使學生體味到生活中處處有化學，培養學生學以致用，用所學知識綜合分析和解決問題的能力。

四、梳理知識網絡，布置分層練習

總結原電池基本概念、工作原理以及形成條件等核心知識，強調原電池的本質是自發進行的氧化還原反應。引導學生建立關于原電池的思維導圖，將所學知識直觀化、網絡化、系統化。

在此基礎上，設置三個不同層次、不同練習點的作業，以充分挖掘各種教育資源，實現相關知識的鞏固與拓展，進一步提升學生學習化學的興趣。具體如下：

（1）完成課本P45上的習題2。

（2）我國首創的新型海道指示燈以鋁、空氣、海水電池為能源。請你運用本節課所學知識，分析該電池工作原理，并嘗試書寫電極反應方程式。

（3）課外實踐活動：家庭廚房中蘊藏著豐富的化學實驗資源，請你選擇合適的材料，制作一個簡易的家庭原電池，設計并完成個性化實驗報告。

本節課的設計依據課程標準，針對學生已有知識經驗，利用對比實驗、探究實驗有序地進行實驗探究，幫助學生掌握概念、理解理論，強化思維，促進學生科學素養的發展和提高。

參考文獻：

尚幫全.新課程下的高中化學教學改革探討[J].高中數理化，2014，（14）.