利用预测和实验的冲突促进探究学习——“原电池的工作原理”课例分析，本文主要内容关键词为：工作原理论文,冲突论文,课例论文,原电池论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、课例背景与主题
经江苏省教师培训中心联系指导，根据宁波中学高级教师“整体化、分领域、可选择”项目引领研修计划，本人有幸参加了赴江苏省常州高级中学的驻校体验活动。江苏省常州市骨干教师胡爱彬老师开设了苏教版《化学反应原理》[1]专题一第二单元“原电池的工作原理”的公开课。
二、课堂主线与评析
1.课堂主线Ⅰ（学生认知的阶段性发展）
评析：学生的学习首先是有意义的。初步的意义是他学到了新的知识；进一步是锻炼了他的能力；往前发展是在这个过程中有良好的、积极的情感体验，产生进一步学习的强烈要求；再发展一步，是他越来越会主动投入到学习中去[2]。胡爱彬老师巧妙设计课堂教学，组织学生进行分组实验，在实验中发现特殊现象，产生认识冲突，激发学生的求知欲，驱动学生进一步探究，引出新知识，应用新知识，感受成功的喜悦。这是一节有意义的课。
2.课堂主线Ⅱ（课堂实验的重要性体现）
评析：通过实验，培养学生的学习兴趣，激发学生的问题意识；通过实验，培养学生的观察能力，引导学生提出问题、探究问题，激发学生的思维，提高学生分析和解决问题的能力[3]；通过实验，培养学生实事求是的学风、严肃认真的科学态度以及探讨问题的科学方法。
三、教学环节及评析
1.故事引入，视频演示，激发兴趣
【情境引入】多媒体投影：有一天夜晚家里突然停电，想打电话给电力部门，发现手机也没电了，怎么办？
【启发引导】利用我们所学的内容，怎么才能产生“电”？
【视频】视频：用多少橙子可以给iPhone充电http://v.youku.com/v_show/id_XMTUyNDMxMjA4.html
【感受】化学能转化为电能，但是有点浪费。
【引出主题】现在，让我们来谈谈原电池，尝试设计出经济高效的原电池。
评析：联系学生的生活经验，体验化学的生活背景，从身边的小事出发引入主题，激发学生积极思考。利用视频，直观地展示化学能转变为电能的实验装置，加深学生对原电池的认识，并体现学有所用，激发学生的学习兴趣。
2.分组实验，质疑现象，开拓思维
【温馨提示】
（1）使用温度计测量反应过程中溶液温度的变化；
（2）观察锌片、铜片、灵敏电流表和温度计的变化并如实记录；
（3）万用表正负极连接正确；
（4）注意分工合作，讲究效率。
【分组实验】将铜片、锌片插入
溶液中，接灵敏电流表，构成闭合电路。
【小组汇报】
【设问】溶液的温度没有明显变化，大概有几种可能？
【思考交流】2种可能。要么是反应过程中真的没有发热；要么是温度计不够灵敏。
【对比实验】改用DIS系统（即数字化信息系统，包括传感器、数据采集器和计算机组成），测分组实验的原电池装置的温度、电流数据。
【实验现象】温度有明显的升高，电流变动比较大。
【演示实验】一只小烧杯中加入1.0mol/L溶液30mL，再加入适量锌粉，用温度传感器测量溶液的温度，观察温度的变化。
【实验现象】反应过程中，温度明显升高。
【得出结论】原电池中有能量变化。
评析：学生分组实验中发现锌片和铜片上都有红色物质析出，电流表指针偏转但不稳定，跟预设的实验现象明显不符，产生认识冲突，激发兴趣。通过综合分析，应用DIS系统进行相关的对比实验，让学生深刻理解不同测量仪器的准确度差异，感受新型科技的好处，同时进一步巩固第一单元“化学反应中的热效应”的相关知识点。叶澜教授说[4]，一堂好课不完全是预先设计好的，而是在课堂中有教师和学生真实的、情感的、智慧的、思维和能力的投入，有互动的过程，气氛相当活跃。这个过程中，既有资源的生成，又有过程状态生成，是一节生成性的课。
3.实验探究，解决问题，形成新知
【观察思考】Zn棒直接放在溶液中为什么没有形成原电池？能量如何转变？实验装置见图1所示。
【演示实验】用DIS系统测定图1中溶液的温度。
【学生回答】没有形成原电池，化学能转化为热能。
【微观分析】电子转移方向？
【学生回答】Zn释放电子后直接给
。
【观察思考】Zn棒和Cu棒通过导线相连后放在溶液中为什么能形成原电池？能量如何转变？实验装置见图2所示。
【思考回答】描述原电池的形成条件；化学能转化为电能，还有热能。
【演示实验】用DIS系统测定图2中的电流和溶液的温度。
【微观分析】电子转移方向？（启发引导）锌棒上为什么有铜析出？
【动画展示】原电池分成2个半电池，再通过盐桥连接2个半电池，形成闭合电路，实验装置见图3所示。
【观察思考】盐桥中装有KCl饱和溶液的琼脂，离子在盐桥中进行怎样的定向移动？
【微观分析】
向正极定向移动，
向负极定向移动。
【实验验证】用DIS系统测定图3中的电流和溶液的温度。
【实验现象】溶液的温度升高直到基本恒定，电流比较稳定。
【激疑】改进后的原电池有什么优点？
【学生评价】提高了能量转换率，电流稳定。
评析：通过图1和图2实验装置图的辨认，微观分析电子、离子的定向移动，解释Zn棒上产生红色物质的原因，得出电流不稳定的因素；若要得到稳定电流，需要改进装置，自然而然地引出盐桥和双液电池；通过DIS系统实验验证，感受成功的喜悦。
4.设计实验，迁移应用，能力提升
【迁移应用】根据图4实验装置，按下列反应设计原电池：
【学生回答】烧杯中对应的电解质溶液和对应的电极材料。
请回答下列问题：
（1）电极X的材料是________；
电解质溶液Y是________；
（2）银电极为电池的________极，
发生的电极反应为________；
X电极上发生的电极反应为________。
评析：设计相关知识点的练习，使学生准确掌握原电池的工作原理，增强学生实验设计的能力，达到迁移应用的目的。教师通过习题获得教学信息的反馈，了解学生的学习情况。
四、总体评价
胡老师的教学设计巧妙：在教学过程中注重实验探究、观察思考、交流讨论等多种活动引导学生进行学习；能够在学生充分活动的基础上动态生成实验现象和数据；通过预设和实验的冲突进行实验探究，让学生获得科学知识，理解探究的过程和方法，形成科学态度和精神。
1.细节处理恰当
（1）从生活中的情景故事引入，展示“用多少橙子可以给iPhone充电”视频，给予视觉冲击，加深印象，激发学生的学习兴趣。（2）在学生动手实验环节，进行温馨提示，有利于学生的实验取得成功。（3）在实验探究中，教师指导学生观察实验适时、谨慎、有效，使学生集中注意、深入思考，迅速掌握实验操作要领，在探究中获得新知，有利于养成进行化学实验研究所必需的科学态度和科学方法。
2.整体设计巧妙
（1）符合学生认知规律的课堂主线：回顾原电池—感受原电池—探究原电池—改进原电池，让学生经历复习巩固—产生困惑—形成新知—应用提升的学习过程。（2）通过“质疑—猜想—探究—验证—结论”的方式探究原电池的工作原理。（3）通过“发现问题—提出问题—解决问题”的问题设计模式，诱发学生的深思，调动学生的积极性。
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