高中學生化學學科核心素養培養的教學思考

應化德

國家教育部課程標準制訂委員會，已基本完成對原《課堂標準》的修改，確立了以學生核心素養發展為導向上的課程目標，優化課程結構，提高課程的適應性和靈活性，使知識向能力和素養的轉化，整合三維目標，提出化學學科核心素養，化學核心素養為宏觀辨識與微觀探析，變化觀念與平衡思想，證據推理與模型認知，實驗探究與創新意思，科學精神與社會責任，稱五大核心素養。

原電池的學習內容是培養學生學科核心素養的好素材，根據本人的教學經驗，知道不同的教師教學這個課題時效果相差很大，有的教師做完銅鋅原電池的實驗得出原電池的形成條件，然后用該條件去判斷是否形成原電池，沒有微觀探析原電池的本質，也沒有讓學生自主討論得出結論，從而抑制學生的思維，沒有將知識轉化成能力和素養。下面介紹本人對原電池的教學設計和核心素養的形成過程。

一、原電池教學設計思想

二、教學過程

1.回顧知識、提出問題

水電解會分解H2和O2，而H2與O2點燃會生成水，那么H2和O2在常溫常壓下會發生反應嗎？

做演示實驗，在U形管中先電解水，去掉外加電流，把兩個石墨電極連接生日賀卡，唱起了生日歌（學生驚訝），為什么？

設計目的：引起學生的好奇心，求知欲

2.已學知識，分析思考

根據已有經驗比較下列反應，從反應速率、能量變化、反應類型、化合價變化、電子轉移等方面比較。

NaOH+HCl=NaCl+H2O Zn+H2SO4=ZnSO4+H2

氧化還原反應由氧化反應和還原反應組成，兩者之間有電子轉移。

設計目的：充分利用已學知識，體現學科特色

3.實驗設計、學生動手

① Zn、Cu分別插入稀硫酸溶液中

Zn、Cu同時插入稀硫酸溶液中

③ Zn、Cu用連有電流計的導線連接，并插入稀硫酸溶液中

④ Cu、C用連有電流計的導線連接，并插入稀硫酸溶液中

第④個實驗是對比實驗，幫助學生對原電池的本質的理解，記錄實驗現象。

4.推理分析，自主討論

通過宏觀辨識和微觀的探析，理解原電池本質這是學習本節內容最關鍵的一步。必須做好三點：一是設計有效的問題；二是通過自主學習，討論與交流，讓學生自主得出結論，達到自主發展；三是歸納、總結、提高。

問題設計：

（1） 實驗①Zn與稀硫酸反應的電子是如何交換的？

（2） 實驗③有電流的產生，判斷電子的流向，并說明H+能在銅片上得電子的原因。

（3） 實驗①、③的電子交換有什么不同？

（4） 兩個電極的作用是什么？說說如何形成閉合回路？

（5） 實驗④為什么沒有電流產生（或微小的電流）？那么形成電流的前提條件是什么？

（6） 什么是原電池？形成原電池的一般條件是什么？

（7） 對電極材料有什么要求？

討論歸納：

（1） 原電池的概念

利用合適的材料作電極，將氧化還原反應的氧化反應和還原反應分開，使電子通過外電路，形成電流的裝置。或者，將化學能轉變為電能的裝置。

（2） 形成原電池的一般條件

a.存在一個自發的放熱的氧化還原反應

b.選擇合適的材料作電極

c.與電解質（或電解質溶液）形成閉合回路

（3） 電極材料的選擇

由反應物的性質決定

（4） 原電池的正負極

失去電子（流出電子）發生氧化反應的電極為負極

得到電子（接納電子）發生還原反應的電極為正極

5.原電池的設計，實驗論證

（1） Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2

（2） 2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+KCl

畫出實驗裝置，電極反應，實驗驗證

學生獲得成功感、快樂感、價值得到體現。

6.歸納與總結

微觀探析，必須到位，如本節教學關鍵是：

（1） 形成原電池，必須存在一個自發的氧化還原反應，能把兩個半反應分開，有時必需用鹽橋。

（2） 在Cu、Zn、稀硫酸原電池中，H+為什么移動Cu極，而不移向Zn極

（3） 形成閉合回路，必須在電極上有電子的得失

（4） 分子極、離子極混合，為什么必須用鹽橋

（5） 原電池的電板材料由氧化還原反應決定，也不一定是活性不同。

通過上述教學過程，充分體現了宏觀辨析與微觀探析變化觀（閉合回路），平衡思想（FeCl3與KI原電池），實驗探究，創新意識，了解原電池的設計與應用，認識化學學科在社會發展的作用，體現價值觀等化學學科的核心素養。