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高中化学“问题引领原理课”教学模式的探索

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  化学反应原理是人类在研究大量化学反应本质的基础上,总结得到的关于化学反应的一般规律。比如化学反应中能量的变化、化学反应的速率、化学反应的限度、物质在水溶液中的行为等。如何在原理教学中培养学生的上述核心素养呢?建构主义学习理论认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。其一,应重视挖掘原理、概念的形成过程。化学概念原理因其抽象性使教学难度较大。在新课程教学中要求要以学生为课堂主体,挖掘概念原理的多重功能,注重概念原理的形成过程和认知功能。其二、重视探究实验的作用,活化课堂。原理部分,虽然内容抽象,但也不是无法进行试验探究的,让学生体验发现问题,改进问题,验证问题的乐趣。本专题案例一中的关于“原电池”的讲授,授课教师打破化学概念原理传统的讲授方法,用探究活动的方式进行授课,充分体现了新课程目标的要求和思想。
  课堂实例:
  《原电池》的教学课例
  一、教学内容解析
  《原电池》为人教版《化学反应原理》选修教材第四章第一节内容。
  本节内容是在必修内容——《化学能与电能》的基础上,对原电池相关知识的加深和提高——加深的是学生对原电池工作原理、原电池的形成条件的认识;提高的是学生对原电池本质、条件、实用性开发等方面的认知发展。
  二、教学目标解析
  1.通过原电池知识的回顾,建构原电池知识框架;
  2.发现简单原电池的缺点和探究改进方法;
  3.通过实验方案的探究建立盐桥概念并体会盐桥作用,掌握双液原电池的工作原理,并学会根据反应设计简单原电池。
  三、教学过程记录
  核心问题1:请根据反应:Zn + CuSO4 = ZnSO4 +Cu设计一个原电池,并简述单液原电池工作原理
  设计意图:
  1.回顾旧知,让学生从已有的知识切入,符合学生的认知规律。
  2.重视核心素养实验探究能力的培养,让学生亲自体验实验现象,发现问题
  教学中,这部分内容的处理,我以课前学案的形式让同学完成,课堂上以小组展示,补充完善的方式呈现,因为是旧知识的回顾,这样处理既节约了课堂时间,也让孩子对以学知识课前进行了复习,学生完成很好,有学生通过装置图还总结了形成原电池的条件。
  核心问题2:如何改进原电池装置?请小组合作画出改进后的装置图。
  设计意图:让学生建立完整的证据推导的思路,建立双液原电池的模型
  学生感受到了单液原电池的能量损耗,很自然的提出了要将锌片与硫酸铜溶液分开,我问到:分开后如何形成闭合回路?哪里不通?学生异口同声:溶液不通,这是需要一个联通内电路的装置--盐桥,水到渠成的让学生提了出来,并非生硬的告知。
  核心问题3:演示实验改进后的电池,对比改进前后后原电池的效率(传感器)
  设计意图:培养学生证据推理与模型认知素养,通过手持技术的应用,也让学生感受到了化学科学的实验精神,建立发现问题——分析问题产生的原因——提出改进方案——实验验证这样的推理思路
  核心问题4:演示實验改进后的电池,对比改进前后后原电池的效率(传感器)
  设计意图:培养学生证据推理与模型认知素养,通过手持技术的应用,也让学生感受到了化学科学的实验精神,建立发现问题——分析问题产生的原因——提出改进方案——实验验证这样的推理思路
  在学生设计了新的实验方案后,如何能有力的说明,单液原电池的问题就得以改进了呢?作为科学学科,就要有严谨的学习探究精神,所以我还是在相同的实验条件下进行了传感器测定电流和温度的变化趋势,用数据说明一切,也让学生感受到了自己实验探究的喜悦。
  核心问题5:分析交流盐桥的工作原理,并且练习设计原电池
  设计意图:对于原理课的学习,我一直坚持从宏观现象出发最后落脚到化学符号(化学用语)的表达上,让学生在自己的推导实验过程中建立双液原电池的模型。
  拓展延伸:桔子小实验----膜----离子交换膜
  设计意图:化学知识本就是应用于生产、生活,研究的过程离不了科学技术的创新,所以我利用一个趣味实验,既激发了学生的兴趣,也让学生觉得化学就在我身边。在实验完毕后,学生大声地提出了“膜”,我就自然的给学生介绍了几种新型电池中利用到的离子交换膜,也为他后期的学习做个铺垫。
  四、“问题引领原理课”教学反思与归纳
  1、问题情境原则:问题是课堂教学的心脏,有问才有思,有问才有题,教师根据教学目标,按照学生的认知结构,围绕教学内容,设计出有阶梯的问题系列,创设思维情境,教师通过营造一种氛围,促使学生积极主动的去思考、想象、探索,去解决问题甚至提出新的问题,激发学生学习兴趣,从而获得一种积极的情感体验,使学生尽快进入学习状态。
  2、主动探究原则:学生是学习的主体,学生获取新知的过程就是学生探索、体验、评价及自我建构的过程,,学生学习的过程必须是主体积极参与的过程,就是学生整个人(包括情感和理智)的自主参与、自主探究、不断感悟,不断建构的最持久最深刻的个体行为。老师要充分尊重学生的主体地位,提供适合学生积极主动、自主探究的学习条件,创设民主、平等、和谐的学习氛围,努力激发学生自身对学习的渴望和潜能,落实学习的主体地位。
  总之,本节课的亮点以问题为主线,引导学生实验观察,在观察中思考,在思考中探索,在探索中发现,在发现中收获,在收获中升华!
  (作者单位:山西省运城市运城中学)

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