摘要:高中阶段乃是学生学习生涯中的重要时刻,这一阶段的学习将会极大的影响到学生的日后发展,所以我们要高度重视起来。高三阶段作为学生复习各类知识,巩固知识要点,加深知识理解的重要时间段,化学知识复习显得尤为突出。在对高三原电池复习教学中,为了让学生了解电化学知识要求和学生电化学认识特点,我们从电化学的本体维度、认识维度和问题维度上构建并提出了高中电化学认识模型,并通过对学生电化学认识发展的前后测验及其对比统计分析,使得电化学认识模型构建的原电池复习教学有效策略的实效性加深。基于此,本文将对高三原电池复习中的电化学模型构建的教学策略进行详细的分析和探究,并探究实效性。
关键词:高中化学;高三;原电池复习;化学模型
中图分类号:G633.66文献标识码:A文章编号:1009-4636(2019)08-214-02
我们都知道,电化学乃是高中化学知识的重要核心之一,原电池作为电化学知识的重要组成部分,特点就是概念原理抽象而集中,这很不利于学生的理解和知识掌握。因而,在高三原电池知识复习中,我们需要改变原有的复习方式,进行电化学模式的构建,这样才能加深学生对原电池知识的认知和掌握运用,进而提高化学复习的效率,为学生在高考中化学这一科取得优异的成绩做出巨大的贡献。
1、电化学认识模型对于学生学习和教师教学的价值
(1)使学生建立对原电池进行系统分析的合理认识角度。不论面对什么样的任务和题目,是已知装置还是已知反应,学生可以依照模型找到2个维度,原理和装置,同时明确2个维度下的认识角度。面对装置的时候不仅要关注得失电子的场所 (电极材料),而且要关注电子导体,离子导体是什么;在分析原理时,要关注谁是电极反应物,电子和离子经历怎样的过程,电极产物会是什么,表现出何种现象等。学生可以依照模型的提示,将电极反应物、得失电子的场所、电极反应、电子导体、离子导体、电极产物、现象等作为完整分析闭合回路形成过程及原电池产生电流原理的思维框架。
(2)将电极区分为电极材料、电极反应物,可以消除或减少学生的认识偏差。在常规教学中我们通常笼统地说 “电极”“正极”和“负极”,加上在必修阶段教学中过度使用由金属作为正负极材料的电池模型,结果会导致学生普遍形成偏差认识,将电极反应物和电极材料混为一谈。在铜锌原电池中,说Zn是负极还可以,因为Zn既是负极电极反应物又同时充当电极材料,但说Cu是正极,就容易使一部分学生产生错误的直觉思维。这种迷思概念更导致学生在解决像气体燃料电池等问题时遇到困难。
(3)在用词上,用 “离子导体”代替 “电解质溶液”。一方面,电解质溶液在装置维度中无疑起到离子导体的作用,但离子导体不一定只是电解质溶液,还有可能是盐桥、离子膜等。另一方面,电解质溶液不仅起传导离子的作用,在很多时候,其中的离子作为电极反应物参与反应,充当电极反应物。铜锌原电池中的电解质溶液H2SO4中的H+即是如此,所以区分使用电极反应物、电解质溶液和离子导体的用语具有积极意义。
2、基于电化学认识模型建构的有效教学策略
(1)以分析型任务为主训练 “从装置分析反应”的问题解决能力。从本研究中的分析组与设计组教学效果比较来看,在从装置分析反应的任务上,基于电池分析任务的教学策略相对基于电池设计任务的教学策略来说效果更好。分析组主要采用从装置分析反应,不断变化装置让学生反复分析闭合回路的形成过程;在素材选择上,从熟悉的铜锌原电池入手到用双液电池装置分析陌生反应,循序渐进地深化分析思路。
(2)设计型任务更挑战学生对电化学的系统认识。通过本研究的前后测结果和访谈发现,设计组的学生在装置与原理之间的关系方面,在原电池问题的系统分析思路上的发展更快。分析组课堂围绕闭合回路是怎样形成的这一核心问题,从铜锌原电池到氢氧燃料电池分析,通过装置分析反应,同时让学生反思装置中的电极材料、电解质溶液等分别起到什么作用。设计组课堂则让学生依据反应设计装置再解释电路的形成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在素材上有意避开铜锌原
电池,选取其他反应为任务载体,训练学生的思维。学生熟悉分析型任务,从分析转换成设计任务时,学生更多的是基于经验,如果不借助模型,学生多是按照头脑中铜锌原电池的样子画装置,至于说具体的里面的电极材料、电解质溶液选什么就缺少了思考的依据。
(3)相对陌生的素材有利于揭示学生的错误认识。课堂观察和课后访谈中发现,学在面对类似铜锌原电池这样的熟悉任务时,不论是分析回路的形成,还是设计装置都没有障碍。但在面对比较陌生的装置时,学生又会纠结于电极反应物是谁、哪边是正极这类问题上来而不着眼整个系统进行分析。另外,很多学生存在电极反应物与电极材料不区分的问题,但铜锌原电池作为学生最熟悉的电化学 “原型”,学生过于熟悉,完全可以凭记忆作答,不能暴露学生的问题。
3、优化骨干知识、深化内在理解
结合考纲,掌握教材中基本知识点,优化原电池的相关基本知识,加深对知识内在联系的理解。只有将化学知识纵横整理,舍弃杂乱多余的枝蔓,留下知识的主干,才会获得更深刻、更有条理的理解;只有将化学知识纵横整理,尽量简约化、结构化,才能容易做抽象的逻辑记忆,使其保持长久;只有将化学知识纵横整理,有序存放,构成了具有生长力的知识体系,用时才能取之快捷,易于迁移和再创造。在复习中,理清知识的脉络联系,分清知识的主次关系,可利用图表,也可用文字归纳等,使知识系统化、结构化。
例如对于原电池的理解,是一个将化学能转化为电能的装置,也可以理解为氧化还原反应的应用。以往我们多从电化学的角度考虑,多数分析电极的变化,电子、电荷的定向移动,电流的方向,极反应的书写等等,可是归根到底它是一个自发的氧化还原反应,正极是得到电子,化剂所在的一极,发生还原反应;而负极是失去电子,还原剂所在的一极,发生氧化反应。而判断正负极反应的物质实质就是判断氧化剂、还原剂是那种物质,在哪个电极反应。
结语:
总而言之,在高三原电池复习中万变不离其宗――氧化还原反应。只要我们抓住这个根本,吃透上述方法,多多总结,提高我们的分析能力,原电高考试题的载体、情境是不断变化的,不变的仍然是以考查基础知识、基本原理与基本技能为主。化学基础知识的复习,要打通模块界限,以知识内容为线索组织复习,把相应的元素化合物知识、基本概念、化学方法融合起来,将教材中散杂于各章节、各模块的相似知识点进行串联、整合,归纳找出其中的规律,使知识系统化,做到融会贯通。电化学认识模型的建构进会为教师的原电池复习教学带来极大的帮助。但是,其也要求教师自身要有较高的电化学知识认知,并对模型构架有深入的体会。在原电池复习教学中进行电化学的模型构建,需要合理的选取素材和任务,并加强任务设计研究的力度,从而可以很好地动态展现出原电池的知识内容,使学生能够从中感悟到原电池知识的真谛,真正掌握好原电池知识,使原电池的复习教学发挥出巨大的作用。
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论文作者:马玲
论文发表刊物:《教学与研究》2019年8期
论文发表时间:2019/9/5
标签:电极论文; 电化学论文; 原电池论文; 知识论文; 学生论文; 反应物论文; 装置论文; 《教学与研究》2019年8期论文;