智慧課堂下基于模型認(rèn)知的高中化學(xué)教學(xué)案例研究

1、    智慧課堂下基于模型認(rèn)知的高中化學(xué)教學(xué)案例研究    歐陽綺梅【摘要】  利用化學(xué)模型解決化學(xué)問題是學(xué)生學(xué)習(xí)的主要策略，本文以人教版必修2化學(xué)能與電能為例，探討課堂落實(shí)化學(xué)核心素養(yǎng)中的“證據(jù)推理和模型認(rèn)知”，提高并注重培養(yǎng)學(xué)生建構(gòu)化學(xué)模型的能力，并要對(duì)模型進(jìn)行整合升華?！娟P(guān)鍵詞】  模型認(rèn)知 智慧課堂 原電池  g633.8                     a   1992-7711（2020

2、）33-005-03一、教學(xué)主題內(nèi)容及教學(xué)現(xiàn)狀分析1. 教學(xué)主題內(nèi)容原電池的概念：氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的應(yīng)用。原電池的工作原理：電極方程式的書寫，正負(fù)極的判斷，外電路的電子移動(dòng)方向和內(nèi)電路的陰陽離子移動(dòng)方向。構(gòu)成原電池的條件：兩極一液一回路2. 教學(xué)現(xiàn)狀分析我校高一全部開設(shè)了智慧課堂，可以通過課前給學(xué)生推送預(yù)習(xí)微課視頻，讓學(xué)生先學(xué)，然后在課堂上可以通過學(xué)生平板上推送習(xí)題，預(yù)測學(xué)生在課堂吸收的效果并及時(shí)分析學(xué)生的知識(shí)誤區(qū)。本節(jié)課融合信息技術(shù)，開始以視頻演示，錫箔紙加鹽水使發(fā)黑的銀戒指變得銀光閃閃導(dǎo)入新課，沖擊學(xué)生的視覺，引起學(xué)生更濃厚的興趣，從而開始本節(jié)的原電池的學(xué)習(xí)。本節(jié)課的內(nèi)容是必修2第二章第二

3、節(jié)化學(xué)能與電能。在學(xué)習(xí)本節(jié)課前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了氧化還原反應(yīng)和化學(xué)能與熱能，對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)有一定的幫助，也對(duì)以后學(xué)習(xí)選修1（化學(xué)與生活）中金屬腐蝕與防護(hù)，以及選修4中的電解原理等知識(shí)打下基礎(chǔ)。二、教學(xué)思想與創(chuàng)新點(diǎn)1. 教學(xué)思想化學(xué)科的核心素養(yǎng)之一是證據(jù)推理和模型認(rèn)知。本課例以原電池為例，建構(gòu)裝置維度原理維度的電化學(xué)模型認(rèn)知，并在智慧課堂下進(jìn)行教學(xué)，有效地把智慧課堂和化學(xué)核心素養(yǎng)融合在一起，使教、學(xué)、研更精準(zhǔn)、科學(xué)，完善數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析模型。2. 創(chuàng)新點(diǎn)通過課前測試和課后測試知道學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，能夠更精準(zhǔn)地評(píng)價(jià)課堂的有效性。通過模型認(rèn)知的構(gòu)建，提升學(xué)生解決問題的能力。三、教學(xué)目標(biāo)1.創(chuàng)設(shè)火力發(fā)電

4、的情境，了解火力發(fā)電的工作原理，分析火力發(fā)電的優(yōu)劣。根據(jù)氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)，提出建立一個(gè)可將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的模型，并分析反應(yīng)原理。從而培養(yǎng)學(xué)生分析問題，解決問題的能力。2.通過實(shí)驗(yàn)探究，了解原電池的構(gòu)成條件。能從電子轉(zhuǎn)移的微觀角度，從本質(zhì)上理解化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化。初步構(gòu)建（單液）原電池認(rèn)識(shí)模型，強(qiáng)化“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)。3.通過原電池認(rèn)識(shí)模型構(gòu)建，能夠簡單寫出原電池的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式。四、教學(xué)流程五、教學(xué)實(shí)錄【環(huán)節(jié)一】主題引入：觀看用錫箔紙和食鹽水清洗被氧化的銀器學(xué)生活動(dòng)：通過觀看視頻，對(duì)日常生活中的化學(xué)產(chǎn)生興趣，從而對(duì)學(xué)習(xí)原電池的產(chǎn)生了濃厚的熱情。創(chuàng)新點(diǎn)：通過課前平板

5、推送給學(xué)生觀看微視頻，讓學(xué)生能提前了解本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容與生活密切相關(guān)。并在微課下面發(fā)表預(yù)習(xí)感想，產(chǎn)生共鳴?！经h(huán)節(jié)二】概念生成：原電池的工作原理探究【問題思考】有沒有裝置能把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能？化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能與氧化還原反應(yīng)有何關(guān)系？教師設(shè)問1.在導(dǎo)線中產(chǎn)生電流的本質(zhì)是什么？2.什么反應(yīng)有電子的轉(zhuǎn)移？學(xué)生回答1.電子的定向移動(dòng)2.氧化還原反應(yīng)小結(jié)：只有氧化還原反應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。實(shí)驗(yàn)探究1教師演示，學(xué)生可以通過近距離觀察平板并記錄現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)演示：把一片鋅片和銅片同時(shí)插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（注意兩塊金屬片不要相接觸，下同）請(qǐng)記錄現(xiàn)象。學(xué)生記錄現(xiàn)象銅片：無明顯變化鋅

6、片：表面產(chǎn)生氣泡來實(shí)驗(yàn)探究2首先將兩根導(dǎo)線連接在一起，觀察銅片表面有無變化;然后在導(dǎo)線中間連接一個(gè)靈敏電流計(jì)，觀察電流計(jì)的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？請(qǐng)記錄現(xiàn)象。學(xué)生記錄現(xiàn)象電流計(jì)：指針偏轉(zhuǎn)銅片：表面有氣泡產(chǎn)生鋅片：溶解，有少量氣泡產(chǎn)生結(jié)論：有電流產(chǎn)生【教師講解】原電池的定義和工作原理（1）定義：將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。（2）工作原理：氧化還原反應(yīng)【學(xué)生觀察】動(dòng)畫中電子的流向、電流的方向、h+的移動(dòng)方向、氣泡產(chǎn)生的位置?！拘纬筛拍睢繉?duì)于裝置ii，鋅片：zn-2e-=zn2+（氧化反應(yīng)，負(fù)極）銅片：2h+2e-=h2（還原反應(yīng)，正極）電池總反應(yīng)：zn+2h+=zn2+h2創(chuàng)新點(diǎn)：利用智慧課堂的平板教

7、學(xué)，演示動(dòng)畫中的電子流向、電流的方向、h+的移動(dòng)方向、氣泡產(chǎn)生的位置。讓學(xué)生在課室各個(gè)位置都能清晰地觀察現(xiàn)象，并記錄下來?！经h(huán)節(jié)三】模型構(gòu)建：原電池的構(gòu)成條件學(xué)生活動(dòng)從裝置維度（正/負(fù)極材料、電極反應(yīng)場所、電子導(dǎo)體、離子導(dǎo)體）及原理維度（電極反應(yīng)、外電路電子移動(dòng)、內(nèi)電路離子移動(dòng)）歸納概括出分析原電池的思維角度?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)探究根據(jù)已具備的氧化還原反應(yīng)知識(shí)和電學(xué)知識(shí)，利用以下提供的實(shí)驗(yàn)用品，設(shè)計(jì)盡可能多的原電池裝置并連接，及時(shí)記錄。實(shí)驗(yàn)用品：銅片2片、鋅片2片、石墨棒2根;稀硫酸、酒精、蒸餾水;燒杯、導(dǎo)線若干、靈敏電流表1個(gè)。教師活動(dòng)根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)的原電池，探究原電池的形成條件學(xué)生歸納圖1電流表發(fā)生偏

8、轉(zhuǎn)，圖2電流表不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，圖3電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)。條件一：兩個(gè)活動(dòng)性不同的電極（兩種金屬或一種金屬和一種非金屬導(dǎo)體）學(xué)生歸納圖4電流表不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，圖5電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)條件二：電極材料均插入電解質(zhì)溶液中學(xué)生歸納圖6電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)，圖7電流表不發(fā)生偏轉(zhuǎn)條件三：形成閉合回路【鞏固模型】鞏固原電池的模型認(rèn)識(shí)，如圖8，使化學(xué)核心素養(yǎng)的“證據(jù)推理和模型認(rèn)知”在課堂上落地?！经h(huán)節(jié)四】課堂檢測1.關(guān)于圖9所示裝置的敘述正確的是（      ）a.鋅是正極                  

9、0;        b.銅片質(zhì)量逐漸減少c.銅片表面發(fā)生還原反應(yīng)   d.電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片【學(xué)生答題分析】如圖10，本題有7位學(xué)生選擇d，1位同學(xué)選b。他們對(duì)電流的方向還不清楚，可能還存在不知道如何判斷原電池的正負(fù)極，導(dǎo)致對(duì)電流方向的判斷錯(cuò)誤。在本題中我還從電子的轉(zhuǎn)移方向和離子的移動(dòng)方向分析。加深學(xué)生對(duì)原電池裝置維度和原理維度的模型認(rèn)知。六、教學(xué)效果與反思在智慧課堂背景下，思維課堂的實(shí)施將學(xué)生置身于一種動(dòng)態(tài)、開放、個(gè)性、多元化的學(xué)習(xí)環(huán)境中，在課堂上著重落實(shí)化學(xué)核心素養(yǎng)的“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)”。在設(shè)計(jì)化學(xué)能

10、與電能這節(jié)課時(shí)，讓學(xué)生成為課堂的主人，引起學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究興趣，整節(jié)課思維都處于活躍狀態(tài)。教師要指導(dǎo)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題和提出問題，學(xué)會(huì)研究和分析問題，能夠把問題總結(jié)、歸類，建立解決問題的模型，然后，運(yùn)用形象思維把高度抽象的理論具體化為模型。老師課中不斷引導(dǎo)學(xué)生將化學(xué)模型整合，學(xué)生逐漸地領(lǐng)悟與掌握模型的思想精髓，這樣分析問題與解決問題的方式就會(huì)更加靈活和具有創(chuàng)新性。在這堂課的教學(xué)實(shí)施中，從學(xué)生的課后檢測可以知道，大部分學(xué)生能掌握原電池的概念以及構(gòu)成條件，少部分學(xué)生掌握原電池的構(gòu)成條件還需要一定的時(shí)間來消化。利用智慧課堂能快速測試學(xué)生的課堂吸收效率，從而為課后給學(xué)生留的習(xí)題更有針對(duì)性，大大地提高了課堂效率和學(xué)生課后的鞏固能力。作為一線教師，課堂上應(yīng)該讓更多的學(xué)生參與原電池構(gòu)成條件的探究中去，這樣更能提高學(xué)生的動(dòng)手能力和科學(xué)素養(yǎng)，從而落實(shí)化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展目標(biāo)和提升學(xué)生的核心素養(yǎng)?！颈疚南祻V東教育學(xué)會(huì)教育科研規(guī)劃小課題“高中化學(xué)“基本概念和基本原理”教學(xué)策略研究”成果（課題編號(hào)：gdxkt22215）】 參  考  文  獻(xiàn) 1普通高中化學(xué)課程