李志全
[摘? ?要]以電化學(xué)知識的復(fù)習教學(xué)為例,介紹高三化學(xué)復(fù)習課堂中運用“問題驅(qū)動式”復(fù)習的過程,探索高三化學(xué)復(fù)習課堂模式,拓展復(fù)習的廣度和深度,提高高三復(fù)習課的有效性。
[關(guān)鍵詞]問題驅(qū)動式復(fù)習;電化學(xué)知識;高三復(fù)習
[中圖分類號]? ? G633.8? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2020)29-0060-02
高三復(fù)習的目的是使學(xué)生鞏固和加深對已學(xué)知識的理解與掌握,完善學(xué)科知識體系,提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力,形成科學(xué)的解題思維模型。
建構(gòu)主義認為,學(xué)習是學(xué)習者根據(jù)自己的經(jīng)驗,對外部信息進行主動的選擇、加工和處理,生成個人的意義或者理解的過程。用“問題”來驅(qū)動學(xué)生主動思考,同化和順應(yīng)知識,可發(fā)揮學(xué)生的主體作用?!皢栴}驅(qū)動式”復(fù)習就是根據(jù)課堂的復(fù)習目標,變知識點、考點等為問題,驅(qū)動學(xué)生動腦、動手,聯(lián)系已學(xué)知識來分析解決問題,逐漸深化學(xué)生對知識的理解,主動構(gòu)建完善的知識體系,形成關(guān)鍵能力和科學(xué)思維,提升自身的學(xué)科核心素養(yǎng)。下面以電化學(xué)知識的復(fù)習教學(xué)為例,談?wù)劇皢栴}驅(qū)動式”復(fù)習的具體實施。
一、教學(xué)設(shè)計思路
對于電化學(xué)知識的復(fù)習,課程標準和考試大綱都要求認識化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化,理解原電池和電解池的構(gòu)成、工作原理及應(yīng)用,能書寫電極反應(yīng)和總反應(yīng)方程式。這些內(nèi)容高考全國卷必考,且在選擇題和非選擇題中都有體現(xiàn),主要考查教材的基礎(chǔ)內(nèi)容及其衍生的一些思路和方法。
在復(fù)習電化學(xué)知識時,從教材中的銅鋅原電池、鉛蓄電池、電解飽和食鹽水等實驗出發(fā),設(shè)計初始問題,再聯(lián)系高考考點,結(jié)合實際應(yīng)用,設(shè)計有情景、有梯度、有層次、多維度的問題鏈,驅(qū)動學(xué)生回歸教材,梳理教材的基礎(chǔ)知識,整合原電池和電解池知識,構(gòu)建和完善電化學(xué)知識體系,形成解決電化學(xué)新情境試題的關(guān)鍵能力和解題思維模型。
二、教學(xué)實施過程
環(huán)節(jié)一:猜謎游戲,引入主題
【PPT展示】PPT展示電動玩具、手機、電子手表、電動摩托車、新能源汽車。讓學(xué)生猜一猜它們分別使用的是什么電池,想一想這些電池在課本中是否提及。
設(shè)計意圖:聯(lián)系生活實際,吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的復(fù)習興趣,引入本節(jié)復(fù)習課的主題——電化學(xué),回歸教材。
環(huán)節(jié)二:復(fù)習原電池
設(shè)計意圖:讓學(xué)生結(jié)合具體情境回憶原電池的裝置、工作原理、電極反應(yīng)的書寫,梳理原電池的相關(guān)知識。
【問題2】你們設(shè)計的銅鋅原電池能得到持續(xù)穩(wěn)定的電流嗎?為什么不能提供持續(xù)穩(wěn)定的電流?如何改進?
設(shè)計意圖:讓學(xué)生分組討論交流、展示匯報,知道Zn‖H2SO4‖Cu原電池中Zn原子把電子直接給了溶液中與之接觸的H+,被氧化成Zn2+,進入溶液;而H+在鋅片上直接得到電子,被還原成H原子,形成H2,造成短路,電流在較短時間內(nèi)就會衰減,因此不能得到持續(xù)穩(wěn)定的電流。在問題的驅(qū)動下,學(xué)生思考如何改進實驗裝置:隔離成兩個半電池,在裝置中搭建鹽橋或使用陰陽離子交換膜。學(xué)生畫出了有鹽橋和交換膜的銅鋅原電池裝置,進一步梳理和完善原電池裝置和工作原理知識體系,科學(xué)探究能力和創(chuàng)新思維能力得到培養(yǎng),形成了原電池的解題思維模型。
【問題3】根據(jù)你們展示的改進裝置,哪個方案更優(yōu)秀?
設(shè)計意圖:讓學(xué)生從工作原理、離子交換的單向性、裝置的簡易程度進行比較,認識到有離子交換膜的原電池裝置設(shè)計較優(yōu),樹立裝置簡單、節(jié)省藥品、效果好的簡約優(yōu)化意識。
【練習】多數(shù)汽車中裝有鉛蓄電池,你能判斷Pb‖H2SO4‖PbSO4鉛蓄電池的正負電極嗎?如何書寫電極反應(yīng)式?
設(shè)計意圖:讓學(xué)生利用原電池工作原理,從氧化還原的角度判斷正負極,鞏固電極反應(yīng)式的書寫,知道鉛蓄電池是最常見的二次電池,為復(fù)習電解池做鋪墊。
環(huán)節(jié)三:復(fù)習電解池
【問題4】鉛蓄電池放電后轉(zhuǎn)化成PbSO4‖H2SO4‖PbSO4,作為二次電池,充電時,該如何與外電路相連?如何書寫電極反應(yīng)式?
設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生在原電池基礎(chǔ)上復(fù)習電解池裝置、工作原理,熟悉陰陽極反應(yīng)式的書寫。同時讓學(xué)生認識充電反應(yīng)是放電反應(yīng)的逆反應(yīng),知道從逆向氧化還原反應(yīng)來判斷陰陽極,理解哪端與外電路的正負極相連,整個裝置中存在正負電荷單向循環(huán)。培養(yǎng)學(xué)生逆向思維能力,形成放電(即原電池)、充電(即電解池)的思維模型,增強電能與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化的能量守恒觀。
【問題5】回顧氯堿工業(yè)中的電解飽和食鹽水(如圖1)。請寫出電極反應(yīng)式,并指出溶液中離子移動的方向。
【問題6】若將圖1中陰陽極的石墨電極分別換成金屬鐵和銅,電解質(zhì)溶液換成CuSO4溶液,陰陽極又如何反應(yīng)呢?若換成精銅和粗銅,電解質(zhì)溶液仍換成CuSO4溶液,陰陽極又如何反應(yīng)呢?
設(shè)計意圖:回歸教材,落實教材中電解原理在氯堿工業(yè)生產(chǎn)中的實際應(yīng)用,整合電鍍和電冶知識,梳理并完善電解原理知識體系,形成電解池的解題模型。
【問題7】在電解飽和食鹽水的實驗中,測得陽極氣體遠少于陰極氣體,請你們結(jié)合化學(xué)用語加以解釋。如何改進才適合工業(yè)化生產(chǎn)?
設(shè)計意圖:要求學(xué)生根據(jù)電解質(zhì)溶液中存在的各種離子,推斷可能發(fā)生的反應(yīng),知道陽極產(chǎn)生的氯氣能與生成的氫氧化鈉溶液反應(yīng),減少氯氣的放出,說明裝置存在缺陷,必須加以改進。學(xué)生分組討論、交流、展示、匯報,提出使用隔膜電解槽。學(xué)生在原電池半反應(yīng)的啟發(fā)下,設(shè)計出了隔膜電解槽,拓展了電解原理的應(yīng)用,增強了宏微觀念和物質(zhì)轉(zhuǎn)化觀,培養(yǎng)了分析問題、解決問題的能力,深化了知識的對比遷移應(yīng)用能力和探究創(chuàng)新能力,形成了隔膜電解槽的解題模型。
環(huán)節(jié)四:鞏固知識,拓展訓(xùn)練
【練習】H3PO2也可用電滲析法制備,“四室電滲析法”工作原理如圖2所示(陽膜、陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過)。
設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生從情景試題中提煉有用信息,善于抓住核心知識,結(jié)合形成的解題思維模型去分析解決實際問題,提升自己的關(guān)鍵能力,達到做一題通一類的事半功倍效果。學(xué)生在解決實際問題的過程中也提升了化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
三、教學(xué)反思
1.設(shè)置問題鏈,驅(qū)動學(xué)生思維發(fā)展
有層次、有梯度、多維度地設(shè)計問題鏈,讓學(xué)生帶著問題去思考和行動,使知識活起來。以問題鏈為主導(dǎo),引領(lǐng)學(xué)生將所學(xué)的知識進行歸納、綜合,編制成知識網(wǎng)絡(luò),由點到線、由線到網(wǎng),最后使知識網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化,這有利于學(xué)生對知識本質(zhì)的深入理解和認知結(jié)構(gòu)的有序建構(gòu)。
2.把控好問題設(shè)置的難度和有效度
在高三復(fù)習背景下,教師要深入理解教材,準確把握學(xué)情和高考考情,把問題提在學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi),讓學(xué)生“跳一跳,夠得著”,同時提出的問題要有利于學(xué)生自主建構(gòu)知識體系,形成科學(xué)的思維模型,能解決真實情景下的化學(xué)問題。
3.運用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù),為課堂助力
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代生活方式和學(xué)習方式逐漸發(fā)生變化,用好現(xiàn)代信息技術(shù),可助推課堂教學(xué)。課堂中,把設(shè)計的問題和學(xué)生的活動任務(wù)用電子白板展示出來,把更多的時間還給學(xué)生開展自主學(xué)習、合作學(xué)習、探究學(xué)習,同時利用手機的拍攝功能,及時拍攝上傳學(xué)生活動成果、亮點、盲點等,并及時進行點評,歸納總結(jié),使復(fù)習更有針對性和高效性。
“問題驅(qū)動式”復(fù)習打破了傳統(tǒng)的依靠復(fù)習資料簡單、機械、重復(fù)的知識梳理建構(gòu),讓學(xué)生帶著問題去思考、去行動,自主建構(gòu)知識體系,促進學(xué)生對所學(xué)知識融會貫通,拓展知識的深度和廣度,更讓學(xué)生在真實情景中去運用知識和方法分析解決問題,形成關(guān)鍵能力和學(xué)科素養(yǎng),這符合新課程標準提出的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求。
(責任編輯 羅? ?艷)