摘 要：高中化學是一種集理論與實踐相結(jié)合的學科，它不像數(shù)學那樣具有邏輯性和抽象性，又不像歷史和政治那樣死記硬背。它需要學生在理解化學反應原理的基礎(chǔ)上掌握化學知識，是一門鍛煉學生解決問題能力的科目。隨著社會的發(fā)展，化學與生活息息相關(guān)，并指導人們的生活，因此，為了適應社會的進步，教師在教學化學課程時要改進自身的教學理念，從解決問題路徑這一教學目標出發(fā)，提升學生的解決問題的能力，為接下來的學習和成長奠定基礎(chǔ)。鑒于此，本文以電化學教學為例，對化學反應原理問題解決路徑的研究進行了詳細的論述，從而幫助高中化學教師解決教學中的難題。

關(guān)鍵詞：高中化學；反應原理；問題解決

一、 反應原理問題解決路徑的研究意義

在高中化學中，電化學作為教學的重點和難點存在于課堂教學，是高考中必考的內(nèi)容之一。電化學不僅涉及氧化還原反應，同時還涉及到能量轉(zhuǎn)化等內(nèi)容，通過學習電化學可以鞏固學生的基礎(chǔ)知識，并鍛煉學生的化學技能，電化學教學應該引起教師的重視。筆者結(jié)合自身的教學經(jīng)驗，對電化學反應原理的問題解決路徑進行了探討，使學生在課堂中發(fā)揮主體地位對電化學涉及的概念、能量轉(zhuǎn)化以及其他內(nèi)容聯(lián)系了起來，從而在大腦中形成了系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡，對反應原理進行了整合，以此提高了學生解決實際問題的能力，為將來的發(fā)展提供了便利的條件和保障。

二、 反應原理問題解決路徑的案例分析

隨著課程改革的推進，對化學課堂教學提出了更高的要求，讓學生通過化學課堂不僅要掌握基礎(chǔ)知識，同時還要提高自身解決問題的能力，讓學生在明確反應原理的基礎(chǔ)上，解決實際問題。那么這時教師可以首先創(chuàng)設(shè)問題情境，引起學生的關(guān)注，并激發(fā)學生的興趣。之后，教師進行知識鋪墊，引導學生發(fā)現(xiàn)問題，增加學生的互動。隨后，學生通過小組討論，分析問題，提出假設(shè)，制定方案實施過程。在這個過程中，教師要對學生提出的方案中的問題進行指導，之后加以改進，這樣讓學生重新認識和理解這一知識點，讓學生在不斷地反思中拓展化學思維，并解決生活中的化學問題，為創(chuàng)造美好的生活而鋪平道路。為了達到以上的教學目標，實現(xiàn)預期的教學效果，下文以電化學中的原電池和電解池這兩部分內(nèi)容為例，詳細闡述了反應原理中問題解決路徑的教學過程。

（一） 電化學中原電池的反應原理探究

1. 創(chuàng)設(shè)情境

在講述本節(jié)課原電池的主要內(nèi)容時，筆者秉持著這樣的教學思路進行了講授：創(chuàng)設(shè)情境——提出問題——小組探討——解決問題——糾正問題——加以改進——實施教學。首先筆者給學生創(chuàng)設(shè)情境：今天我們請來了一個特殊的西紅柿，據(jù)說插入銅片和鋅片連接的音樂賀卡后，賀卡將會響起音樂來。大家思考這樣的現(xiàn)象可以實現(xiàn)嗎？筆者通過創(chuàng)設(shè)這樣的問題情境，激發(fā)學生的好奇心，活躍課堂氛圍，使學生對接下來的學習內(nèi)容充滿期待。

2. 提出問題

筆者在創(chuàng)設(shè)了問題情境之后，并及時引出學生思考情境中涉及到的化學問題，讓學生在思考后，提出問題：這一現(xiàn)象是應用了化學的什么原理，賀卡為什么會響起音樂來，為什么會達到這種效果？賀卡想起來的電能是從哪里來的？鼓勵學生小組探究，并用實驗來證明這一原理。

3. 解決問題

經(jīng)過小組討論之后，學生們提出了兩種不同的方案：方案一：將西紅柿切成兩半，之后將鋅片插在其中一半內(nèi)，將銅片插在另一半內(nèi)，觀察發(fā)現(xiàn)沒有電流的產(chǎn)生。方案二：將鋅片和銅片插入完整的一個西紅柿內(nèi)，觀察發(fā)現(xiàn)有電流的產(chǎn)生。但是筆者發(fā)現(xiàn)一個問題就是學生在設(shè)計這一個原電池時分不清哪個金屬做負極，總認為較不活潑的金屬做正極，活潑的金屬做負極這一錯誤的做法。沒有考慮到原電池是自發(fā)的氧化還原反應，忽略電解質(zhì)與電極之間的關(guān)系。但是，在原電池中做負極的不一定比正極的金屬強，它需要考慮到電解質(zhì)溶液。所以這時，學生們一直認為，在這個西紅柿的溶液中，因為鋅片金屬性比銅片金屬性活潑，所以鋅片是負極，銅片是正極。為了證明這一錯誤的做法，筆者又采用了另外一種電解質(zhì)溶液，讓學生繼續(xù)做實驗，將鎂與鋁做電極，放入氫氧化鈉溶液中，由于鋁在氫氧化鈉溶液中容易失電子，所以鋁作負極，鎂作正極。經(jīng)過這樣的糾正后，學生們明白了這一電極設(shè)計的原理，從而對原電池掌握得更加透徹。

4. 總結(jié)反思

經(jīng)過實驗操作后，筆者帶領(lǐng)學生進行了回顧和總結(jié)，思考這一原電池裝置的反應原理，在選好材料之后，首先看電解質(zhì)溶液中，哪個金屬容易失電子那么就是負極，而容易得電子的就是正極，與金屬活潑性無關(guān)。所以在西紅柿這個實驗中，鋅做了負極，發(fā)生了氧化反應：Zn-2eZn2+；而銅片是正極，發(fā)生了還原反應：Cu2++2eCu。正因為負極和正極提供了電子和接受電子的物質(zhì)，兩者存在了電勢差，所以有了電子定向移動的趨勢，所以形成了電流。

總之，在本次課堂中，筆者首先運用西紅柿實驗，讓學生進行了探究，之后對原電池原理的問題解決路徑進行了探討，在不斷地分析中進行實驗，理解其中的原理，在掌握規(guī)律之后，進行了總結(jié)，促進了學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，從而完成了問題解決路徑這一教學目標。

（二） 電化學中電解池的反應原理探究

1. 創(chuàng)設(shè)情境

在學習電解池反應原理時，筆者同樣采用了：創(chuàng)設(shè)情境——提出問題——小組探討——解決問題——糾正問題——加以改進——實施教學，這一思路進行了講述。首先讓學生回顧了原電池的內(nèi)容，回憶了原電池的構(gòu)成條件以及原電池的正負極判斷，并且讓學生說明原電池是怎樣將能量進行的轉(zhuǎn)化，為化學原理的問題解決路徑打好了基礎(chǔ)。

2. 提出問題

為了讓學生理解電解池的實驗原理，筆者給學生用多媒體演示了實驗現(xiàn)象：將兩根碳棒分別插進電解槽（CuCl2溶液）中，浸一會兒后取出，發(fā)現(xiàn)沒有現(xiàn)象。之后，將導線連接兩根碳棒后再浸入CuCl2溶液中，取出后，也沒有發(fā)現(xiàn)新物質(zhì)的產(chǎn)生。最后，將進入CuCl2溶液的一根碳棒連接電源的正極，一個碳棒連接電源的負極，接通電源后，發(fā)現(xiàn)一個碳棒上覆蓋了一層紫紅色物質(zhì)，另一個碳棒表面有小氣泡生產(chǎn)，用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗后產(chǎn)生了刺激性氣體，試紙變藍色，說明該氣體是氯氣。通過這一實驗，筆者提出了問題，請學生思考這是什么過程，這個過程中為什么溶液會在電流中分解成銅和氯氣呢？

3. 解決問題

經(jīng)過學生的小組探討，認為碳棒中有小氣泡產(chǎn)生是因為碳棒連接電源和CuCl2溶液形成了閉合回路，但是在分析閉合回路時的陰陽極這個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，學生們分析出有小氣泡出現(xiàn)那么是氯氣，所以是CuCl2溶液中的2Cl--2eCl2↑，而另一個碳棒上覆蓋的紫紅色物質(zhì)是銅，也就是Cu2++2eCu，但是學生在陰陽極的區(qū)分上有些困難。這時筆者將教學設(shè)計做出了調(diào)整，并進行了板書：與電源正極相連的就是電解池的陽極，而與電源負極相連的就是電解池的陰極。通電后進行了驗證：陽極發(fā)生了氧化反應：2Cl--2eCl2↑，而陰極發(fā)生了還原反應：Cu2++2eCu。因此在這個實驗中，通過電流將氯化銅溶液電解，之后離子進行移動后發(fā)生氧化還原反應，最后形成新的物質(zhì)，這就將電能轉(zhuǎn)化成了化學能。所以，電解池的原理就是使電流通過電解質(zhì)溶液在陰陽兩極上引起氧化還原反應的過程，而電解池是將電能轉(zhuǎn)化成化學能力的裝置。而電解池的構(gòu)成條件首先要具備兩個電極，再加上電解質(zhì)，外加直流電源形成閉合回路之后，促使離子的移動，當然在這個過程中要根據(jù)氧化性和還原性的強弱來確定離子的放電和得電順序。

4. 總結(jié)反思

經(jīng)過這一節(jié)課的講解，發(fā)現(xiàn)學生們對原電池和電解池的正負極區(qū)分不清楚，所以筆者帶領(lǐng)學生進行了總結(jié)：形成條件不同，原電池是將兩個活潑性不同的電極插入到電解質(zhì)中之后形成閉合回路，但是正負極的確定與金屬性無關(guān)，而是與在該電解質(zhì)溶液中的活潑性有關(guān)。而電解池是兩個電極直接連通電源之后插入電解質(zhì)溶液中形成閉合回路，連接電源正極的就是電解池的陽極，連接電源負極的就是電解池的陰極。并且它們的電子流向和能量轉(zhuǎn)化不同，原電池的電子方向是負極——導線——正極，而電解池的電子方向是電源負極——陰極，陽極——電源正極。原電池是將化學能轉(zhuǎn)化成電能的過程，而電解池是將電能轉(zhuǎn)化成化學能的過程。總之，經(jīng)過對比，讓學生在化學課堂中不斷地反思和總結(jié)，鼓勵學生表達自己的觀點和見解，從而提高學生的自我認知和自我理解能力。

可見，在教學過程中，養(yǎng)成學生的自我反思和自我總結(jié)是必不可少的教學環(huán)節(jié)，也是實現(xiàn)學生自我探究和自我解決問題的重要步驟。因此，教師要引導學生通過實驗和課堂教學發(fā)現(xiàn)知識，體會化學原理的重要性，從而更加深入地理解化學內(nèi)容，調(diào)整和優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)地構(gòu)建自身的知識體系，以此來提升自身解決問題的能力，從而提高自身的化學技能，為今后的學習鋪平道路。

三、 研究總結(jié)

化學是學生成長過程中的必備知識，且在學生生活中發(fā)揮著不容忽視的作用。而化學原理是學習化學的基礎(chǔ)，只有掌握了化學原理，學生在學習起化學實驗來才變得更加清晰和條理。但是化學原理又是教學中的難點，尤其是電化學原理在教學中占有舉足輕重的地位，學生只有掌握了其內(nèi)涵之后，才能將其涉及到的實驗和題目進行深入地理解，并解決實際問題，從而將其應用。所以教師在教學這部分內(nèi)容時，要根據(jù)學生的認知規(guī)律和基本學情，設(shè)計有效的教學方案和教學設(shè)計，激發(fā)學生的主動性和積極性，自主設(shè)計實驗，對問題進行探討，找到解決問題的路徑，以此掌握電化學這一重點知識，促進高中化學的學習。

除此之外，教師在教學策略上還要注重培養(yǎng)學生的學習能力和解決問題的思維，讓學生結(jié)合實驗和生活實際問題進行自主學習，在不斷地鼓勵中提高學生的創(chuàng)新能力和自身的綜合素質(zhì)，讓學生結(jié)合化學理論與實踐，解決生活中的問題，增強學生的自信心和綜合技能。這樣一來，既完成了高中化學的教學目標，又促進了化學教學的發(fā)展。二來，又響應了課程改革的需求，為社會的建設(shè)和發(fā)展培養(yǎng)出優(yōu)秀的人才。

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作者簡介：

許王媛，浙江省臺州市，天臺平橋二中。