基于建構(gòu)主義的“原電池”教學(xué)設(shè)計(jì)建構(gòu)主義教學(xué)設(shè)計(jì)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——基于建構(gòu)主義的“原電池”教學(xué)設(shè)計(jì)建構(gòu)主義教學(xué)設(shè)計(jì)以建構(gòu)主義理論為依據(jù)，以日常生活中常見的西紅柿組裝電池測驗(yàn)引課，激發(fā)學(xué)生對(duì)測驗(yàn)的奇怪心，最大程度的激發(fā)學(xué)生的求知欲。為學(xué)生創(chuàng)設(shè)好學(xué)習(xí)、研究的環(huán)境，把時(shí)間留給學(xué)生，把想象的空間留給學(xué)生，把認(rèn)知過程留給學(xué)生，這樣將會(huì)大大提高教學(xué)效率。

建構(gòu)主義；原電池；科學(xué)探究

1教材分析

“原電池”這節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容是人教版高中化學(xué)必修2中其次章“化學(xué)回響與能量”其次節(jié)“化學(xué)能與電能”的第一課時(shí)。該章是學(xué)生第一次接觸到化學(xué)回響與能量之間的相互關(guān)系，是化學(xué)理論學(xué)識(shí)在工業(yè)生產(chǎn)中的重要應(yīng)用。從能量轉(zhuǎn)換角度看，該節(jié)課程內(nèi)容是對(duì)前一節(jié)課的補(bǔ)充和完善。本節(jié)內(nèi)容側(cè)重于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的研究，從學(xué)識(shí)上說那么是氧化恢復(fù)回響的重要應(yīng)用之一，也是實(shí)現(xiàn)氧化恢復(fù)回響這一主干學(xué)識(shí)的螺旋式上升的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。因此本節(jié)課的重心是實(shí)現(xiàn)通過氧化恢復(fù)回響將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能裝置的研究。

2學(xué)情分析

2.1學(xué)識(shí)根基

通過初中物理電學(xué)學(xué)識(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道電子的定向移動(dòng)形成電流，知道電流形成的根本條件是：有電源，形成閉合回路；學(xué)生在初中化學(xué)里學(xué)習(xí)過金屬活動(dòng)性依次；通過對(duì)高中化學(xué)必修1的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌管了氧化恢復(fù)回響的實(shí)質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。但是學(xué)生對(duì)于將一個(gè)氧化恢復(fù)回響分為兩個(gè)半回響在兩個(gè)不同場所發(fā)生這種處境是第一次接觸，因此在本節(jié)課教學(xué)中設(shè)置了“將鋅和稀硫酸直接接觸舉行回響”這一演示測驗(yàn)和“如何檢驗(yàn)是否有電流產(chǎn)生？”這一問題，淡化了其中相對(duì)于他們學(xué)識(shí)水平而言較作對(duì)以理解的電極電勢的學(xué)識(shí)，而從實(shí)際需要啟程，實(shí)現(xiàn)氧化劑和恢復(fù)劑分開的設(shè)計(jì)思想，然后通過測驗(yàn)事實(shí)的直觀材料去分析原電池的工作原理，降低難度，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

2.2測驗(yàn)技能根基

通過以前化學(xué)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具備確定的動(dòng)手才能和測驗(yàn)查看才能，并且由于物理課上的訓(xùn)練，學(xué)生也已經(jīng)具備確定的電路組裝才能。因此本節(jié)課主要采用學(xué)生通過測驗(yàn)獲得大量的感觀材料之后加以分析的方法來舉行教學(xué)。

3設(shè)計(jì)思想

當(dāng)代建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論兼收并蓄多家學(xué)習(xí)理論的合理觀點(diǎn)，給學(xué)習(xí)賦予了新的含義，提出了新的教學(xué)觀，是當(dāng)代世界范圍內(nèi)具有廣泛影響的學(xué)習(xí)理論。在教學(xué)實(shí)踐中運(yùn)用建構(gòu)主義理論指導(dǎo)化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)，必將給化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)注入新的生命力。該節(jié)課就是以建構(gòu)主義為依據(jù)設(shè)計(jì)的。

3.1建構(gòu)主義的學(xué)識(shí)觀

學(xué)識(shí)并不能十足切實(shí)無誤地概括世界的法那么，也不能供給對(duì)任何活動(dòng)或問題解決都實(shí)用的方法。在概括的問題解決中，學(xué)識(shí)是不成能一用就準(zhǔn)，一用就靈的，而是需要針對(duì)概括問題的情景對(duì)原有學(xué)識(shí)舉行再加工和再創(chuàng)造。

學(xué)識(shí)不成能以實(shí)體的形式存在于個(gè)體之外，盡管通過語言賦予了學(xué)識(shí)確定的外在形式，并且獲得了較為普遍的認(rèn)同，但這并不意味著學(xué)習(xí)者對(duì)這種學(xué)識(shí)有同樣的理解。真正的理解只能是由學(xué)習(xí)者自身基于自己的閱歷背景而建構(gòu)起來的，取決于特定處境下的學(xué)習(xí)活動(dòng)過程。

3.2建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀和教學(xué)觀

建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀認(rèn)為，學(xué)習(xí)不是由教師向?qū)W生傳遞學(xué)識(shí)，而是學(xué)生通過對(duì)新學(xué)識(shí)的分析、檢驗(yàn)和批判來建構(gòu)自己學(xué)識(shí)的過程。學(xué)習(xí)不是一個(gè)被動(dòng)吸收、反復(fù)練習(xí)和強(qiáng)化記憶的過程，不是把學(xué)識(shí)從外界搬到學(xué)習(xí)者的記憶中的過程，而是一個(gè)以學(xué)生已有的學(xué)識(shí)和閱歷為根基，通過個(gè)體與環(huán)境相互作用主動(dòng)建構(gòu)的過程。因此，學(xué)習(xí)并不是簡樸的信息積累，它還包含由于新、舊閱歷的沖突而引發(fā)的學(xué)識(shí)布局重組。

建構(gòu)主義的教師觀認(rèn)為，教師不簡樸是學(xué)識(shí)的呈現(xiàn)者，不能無視學(xué)生的背景閱歷，從外部把新學(xué)識(shí)裝進(jìn)學(xué)生的腦袋，不能把學(xué)識(shí)作為預(yù)先抉擇了的東西教給學(xué)生，而是要把學(xué)生現(xiàn)有的學(xué)識(shí)閱歷作為新學(xué)識(shí)的生長點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生從原有的學(xué)識(shí)閱歷中“生長”出新的學(xué)識(shí)閱歷。

3.3建構(gòu)主義的四大要素

建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程中學(xué)習(xí)者的主動(dòng)性、建構(gòu)性，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程的情景性、社會(huì)性，認(rèn)為“情景、協(xié)作、對(duì)話、意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素。

建構(gòu)主義理論指導(dǎo)下的教學(xué)設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)內(nèi)容：教學(xué)目標(biāo)分析、情境創(chuàng)設(shè)、信息資源設(shè)計(jì)、自主學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)、協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)、強(qiáng)化練習(xí)設(shè)計(jì)[1]。

對(duì)于原電池這節(jié)課來說，學(xué)生已經(jīng)具備了活潑金屬與酸回響的相關(guān)學(xué)識(shí)，學(xué)生能切實(shí)地描述鋅與稀硫酸回響的現(xiàn)象，并且知道金屬銅不與稀硫酸回響。但是當(dāng)用導(dǎo)線把鋅片和銅片串聯(lián)并插入到稀硫酸后，銅片上產(chǎn)生氣泡，這一現(xiàn)象與學(xué)生已有的舊學(xué)識(shí)發(fā)生沖突。教師從學(xué)生已有的學(xué)識(shí)啟程，通過創(chuàng)設(shè)情景，察覺了新舊學(xué)識(shí)的沖突，從而引發(fā)了學(xué)識(shí)布局的重組。

本節(jié)課以日常生活中常見的西紅柿組裝電池測驗(yàn)引課，可以激發(fā)起學(xué)生對(duì)測驗(yàn)現(xiàn)象、測驗(yàn)原理的奇怪心，最大程度的激發(fā)學(xué)生的求知欲。

4教學(xué)目標(biāo)

熟悉化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的根本原理；初步了解原電池的概念、原理、組成。

自主構(gòu)建原電池，探究原電池的構(gòu)成條件，學(xué)會(huì)分析、推理、歸納和總結(jié)的規(guī)律思維方法；通過對(duì)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的學(xué)習(xí)，體驗(yàn)到科學(xué)探究的過程，理解科學(xué)探究意義，熟悉科學(xué)探究的根本過程與方法，初步養(yǎng)成科學(xué)探究的才能。

通過測驗(yàn)和小組合作學(xué)習(xí)，體驗(yàn)科學(xué)探究過程和培養(yǎng)合作精神；通過探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的微妙，進(jìn)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣與熱心，體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛與喜悅，感受化學(xué)世界的奇異與和諧。

5教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：原電池的概念、原理、組成。

教學(xué)難點(diǎn)：化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)及原電池的構(gòu)成條件。

6教學(xué)過程

現(xiàn)在老師手中有一個(gè)小燈泡，請(qǐng)大家斟酌，假設(shè)想讓小燈泡發(fā)光需要得志什么條件？給小燈泡通電，在閉合電路中有電流通過小燈泡。

現(xiàn)在請(qǐng)大家畫出小燈泡發(fā)光的電路圖。

今天我們?yōu)榱嗽陂]合電路中產(chǎn)生電流，在測驗(yàn)臺(tái)上給大家供給了一些測驗(yàn)儀器和用品：西紅柿（一個(gè)）、電流表（一個(gè)）、鋅片（一個(gè)）、銅片（一個(gè)）、導(dǎo)線（若干）?，F(xiàn)在請(qǐng)大家比較一下所供給的儀器和電路圖中最大的識(shí)別是什么？

沒有電源。

沒有供給電源，取而代之的是我們?cè)谌粘Ｉ钪谐Ｒ姷奈骷t柿。西紅柿在整個(gè)電路中會(huì)起到什么作用呢？假設(shè)將西紅柿連接到電路中又會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象呢？西紅柿是個(gè)導(dǎo)體，我們?cè)鯓硬僮鞑拍軐⑽骷t柿串聯(lián)到電路中？請(qǐng)大家動(dòng)手測驗(yàn)。

（將電流表、鋅片和銅片用導(dǎo)線串聯(lián)起來，將鋅片和銅片插入西紅柿中。）

將西紅柿連接到電路中產(chǎn)生了什么現(xiàn)象？

電流表有讀數(shù)。

電流表有讀數(shù)說領(lǐng)略什么？

說明在閉合電路中產(chǎn)生電流。

那么為什么會(huì)在導(dǎo)線中產(chǎn)生電流呢？

由于有電子的定向移動(dòng)。

電子為什么會(huì)定向移動(dòng)呢？

有電勢差。

那么，西紅柿的作用是什么？

電源。

到底在整個(gè)裝置中發(fā)生了什么回響，電子又是怎么移動(dòng)的？通過今天的學(xué)習(xí)，我們將對(duì)此有所了解。一起來學(xué)習(xí)其次節(jié)化學(xué)能與電能。

其次節(jié)化學(xué)能與電能

（教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)要求通過創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)機(jī)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。該節(jié)課利用日常生活中常見的西紅柿組裝電池為例，激發(fā)學(xué)生的求知欲；在本節(jié)課中，每個(gè)學(xué)識(shí)點(diǎn)的引入都是通過探究測驗(yàn)，這些生動(dòng)直觀的形象情景有效地激發(fā)學(xué)生聯(lián)想，適時(shí)地創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)摹皢栴}情景”，以問題為主線來組織和調(diào)控課堂教學(xué)。）

請(qǐng)大家斟酌將鋅片和銅片分別插入稀硫酸中，會(huì)有什么現(xiàn)象呢？（運(yùn)用學(xué)生已有學(xué)識(shí)引出測驗(yàn)）

鋅片溶解，鋅片外觀有氣泡，銅片外觀無現(xiàn)象。

鋅片外觀產(chǎn)生的是什么氣體呢？

氫氣。

請(qǐng)大家寫出鋅和稀硫酸回響的離子方程式。

Zn+2H+=Zn2++H2↑

這個(gè)回響的實(shí)質(zhì)是什么？

在這個(gè)回響中，1mol鋅原子失去2mol電子形成1mol鋅離子，1mol氫離子在鋅外觀得到2mol電子形成1mol氫氣。

在這個(gè)回響中存在著電子的得失，這和我們以前學(xué)習(xí)的哪片面學(xué)識(shí)相關(guān)呢？

氧化恢復(fù)回響。

假設(shè)將鋅片和銅片一起插入稀硫酸中，產(chǎn)生的現(xiàn)象和方才的測驗(yàn)是否一樣呢？

一樣。

假設(shè)用導(dǎo)線把鋅失去的電子引出轉(zhuǎn)移到銅片上，那么在銅片會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象呢？請(qǐng)大家根據(jù)方才測驗(yàn)的原理斟酌，該如何設(shè)計(jì)測驗(yàn)裝置。

（用導(dǎo)線將電流表、鋅片和銅片串聯(lián)后插入稀硫酸中，查看到電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)并且在銅片外觀產(chǎn)生氣泡。）

（學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師之間都存在相互協(xié)作的關(guān)系，協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)是基于個(gè)人的根基上通過設(shè)置對(duì)話、議論等活動(dòng)，使學(xué)生、教師、環(huán)境之間共同作用而獲得理解的設(shè)計(jì)[1]。通過學(xué)生動(dòng)手測驗(yàn)，總堅(jiān)固驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論，可以磨練學(xué)生的分析推理才能，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維才能，勇于探索問題的本質(zhì)特征，體驗(yàn)科學(xué)過程。）

電流表有讀數(shù)說明在電路中產(chǎn)生電流，像這種把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置稱為原電池。

一、原電池

1、定義：化學(xué)能→電能的裝置

請(qǐng)大家斟酌，在原電池的裝置中，銅片上的氣泡可能是什么氣體？

氫氣。

在銅片上產(chǎn)生氫氣的原理是什么？

（教師引導(dǎo)：氫元素原來是以什么形式存在的？如何從氫離子得到氫氣？）

從氫離子到氫氣，是氫離子得到電子形成氫氣。

既然有得到電子的，就確定存在某種物質(zhì)失去電子，那么哪種物質(zhì)失去了電子呢？

（教師引導(dǎo)：鋅失去了電子，沿著導(dǎo)線流向了銅，在銅極鄰近氫離子得到了電子形成了氫氣。）

電池有正極和負(fù)極，請(qǐng)大家根據(jù)物理學(xué)中電池電極的定義來判斷鋅片和銅片哪個(gè)是負(fù)極、哪個(gè)是正極。

電子從負(fù)極流出，流入正極。

正極的氫離子得到電子發(fā)生了什么回響？

氧化回響。

負(fù)極的單質(zhì)鋅失去電子發(fā)生了什么回響？

恢復(fù)回響。

2、銅鋅原電池原理

正極：2H++2e-=H2↑（恢復(fù)回響）

負(fù)極：Zn-2e-=Zn2+（氧化回響）

總離子方程式：Zn+2H+=Zn2++H2↑

（利用學(xué)生已有的氧化恢復(fù)回響學(xué)識(shí)，與原電池相關(guān)學(xué)識(shí)聯(lián)系起來透露原電池的本質(zhì)，培養(yǎng)分析問題的才能。）

在稀鹽酸溶液中，插入用導(dǎo)線連接的鋁片和石墨棒，查看有什么現(xiàn)象？并寫出正負(fù)極電極回響式和總化學(xué)方程式。

（課堂練習(xí)是課堂教學(xué)內(nèi)容的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。不僅可以扶助學(xué)生復(fù)習(xí)和穩(wěn)定所學(xué)的學(xué)識(shí)與技能，同時(shí)，也可以檢查教師的教學(xué)效果，為教師供給教學(xué)反應(yīng)。該節(jié)課教師講授完原電池的相關(guān)學(xué)識(shí)后，由學(xué)生們舉行分組測驗(yàn)，在稀鹽酸溶液中，插入用導(dǎo)線連接的鋁片和石墨棒，查看現(xiàn)象，并寫出正、負(fù)極電極回響式和總化學(xué)方程式，通過練習(xí)以達(dá)成穩(wěn)定提高的作用，檢驗(yàn)學(xué)生掌管處境。）

該節(jié)課主要學(xué)習(xí)了原電池的構(gòu)成條件、工作原理；電極和電極回響。

生活中，我們經(jīng)常會(huì)用到1號(hào)、5號(hào)、7號(hào)電池，這樣的一次性電池，那這類電池和我們今天學(xué)習(xí)的原電池有什么樣的關(guān)系那？下節(jié)課我們將帶著這個(gè)問題持續(xù)學(xué)習(xí)相關(guān)學(xué)識(shí)。

（留出疑問，為下節(jié)課埋下伏筆。）

7教學(xué)反思

根據(jù)建構(gòu)主義以及本節(jié)課的特點(diǎn)（測驗(yàn)探究式新課），筆者設(shè)計(jì)了以學(xué)生為主體，通過創(chuàng)設(shè)情景，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入探索的情境之中，讓他們自主體驗(yàn)新學(xué)識(shí)、新概念、新規(guī)律，讓測驗(yàn)探究成為學(xué)生實(shí)踐體驗(yàn)的一片面。

從整節(jié)課的教學(xué)過程來看，重在探