王冰清 蓋立春

摘? ?要：以原電池為例，討論在教學(xué)過程中如何通過具體的教學(xué)策略提高學(xué)生的遷移能力，并通過查閱文獻(xiàn)、實(shí)地訪談和教學(xué)實(shí)踐等手段進(jìn)行研究，由此提出提升學(xué)生遷移能力的教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：化學(xué)教學(xué);遷移能力;教學(xué)策略;原電池

中圖分類號：G633.8? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1009-010X（2020）17-0048-02

學(xué)習(xí)遷移是指已經(jīng)獲得的知識、技能、情感和態(tài)度等對新學(xué)習(xí)的影響，概括來說，學(xué)習(xí)遷移就是一種學(xué)習(xí)對后來學(xué)習(xí)的影響。遷移是學(xué)習(xí)的普遍特征，我們經(jīng)常說的“舉一反三”“觸類旁通”等都體現(xiàn)了遷移的含義?；瘜W(xué)是一門自然學(xué)科，因此在教學(xué)過程中應(yīng)注重學(xué)生學(xué)科思維的形成，其中遷移就是學(xué)科思維中非常重要的一種?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中的證據(jù)推理與模型認(rèn)知要求學(xué)生能夠建立認(rèn)知模型，并能運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律，這就需要培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力。本文以普通高中教科書《化學(xué)》必修第二冊的原電池為例，探討在教學(xué)過程中提升學(xué)生遷移能力的教學(xué)策略。

一、原電池的概述

原電池是將氧化還原反應(yīng)釋放的能量直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置，也是“化學(xué)反應(yīng)與能量”中的重要組成部分。根據(jù)原電池的原理，人們研制出很多結(jié)構(gòu)和性能各異的化學(xué)電池，以滿足不同的用電需求，比如常見的燃料電池、鋅錳干電池、鉛酸蓄電池、鎳氫電池等。化學(xué)電池是新能源和可再生能源的重要組成部分，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展加速了電池技術(shù)的發(fā)展。因此各種高效、安全、環(huán)保的新型化學(xué)電池不斷涌現(xiàn)。通過學(xué)習(xí)原電池，學(xué)生能分析解釋原電池的工作原理，并設(shè)計(jì)簡單的原電池;還能列舉常見的化學(xué)電池，并利用相關(guān)信息分析化學(xué)電池的工作原理;同時(shí)還能舉例說明化學(xué)在解決能源危機(jī)中的重要作用，并為化學(xué)電池的研發(fā)培養(yǎng)新型人才。

二、提升遷移能力的策略

（一）通過學(xué)習(xí)銅鋅原電池掌握原電池

所謂“原電池”，就是所有化學(xué)電池的原型。在學(xué)習(xí)原電池這一模塊時(shí)，學(xué)生掌握其相關(guān)原理和特點(diǎn)是發(fā)生遷移的必要前提。而銅鋅原電池則是學(xué)生學(xué)習(xí)原電池的認(rèn)知模型，即通過銅鋅原電池的學(xué)習(xí)，使學(xué)生在面對一個(gè)新原電池時(shí)，能依據(jù)銅鋅原電池的原理、形成條件、電極反應(yīng)以及總反應(yīng)等，類比遷移分析新原電池，如此可培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知這一化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

在歷年高考中，原電池也是一個(gè)必考點(diǎn)，但考查的一般不是課本上所建構(gòu)的銅鋅原電池，而是考查學(xué)生在原電池知識上的遷移能力。例如2019年全國卷Ⅰ第12題利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成過程，其考查的是學(xué)生對于原電池的掌握情況。

（二）積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)科內(nèi)部、學(xué)科之間的遷移

原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，學(xué)生在九年級物理全一冊第十五章學(xué)習(xí)過正電荷或者負(fù)電荷的定向移動可形成電流，那么原電池中的電流是如何產(chǎn)生的呢？結(jié)合學(xué)習(xí)的化學(xué)反應(yīng)，我們了解到能產(chǎn)生電荷定向移動的化學(xué)反應(yīng)只能是氧化還原反應(yīng)，由此可了解原電池產(chǎn)生電流的原理。在教學(xué)過程中教師要引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)科內(nèi)對氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)進(jìn)行遷移，同時(shí)和物理中的電流形成原理進(jìn)行跨學(xué)科遷移。在學(xué)科之間進(jìn)行知識遷移，可增加各個(gè)板塊之間的聯(lián)系，進(jìn)而可促進(jìn)學(xué)生由淺入深、層層遞進(jìn)地學(xué)習(xí)化學(xué)。

各個(gè)學(xué)科之間并不是孤立存在的，沒有明確的界限。實(shí)現(xiàn)各個(gè)學(xué)科之間的交叉滲透，有利于提升學(xué)生的遷移能力，使學(xué)生更靈活地應(yīng)用所學(xué)知識在新的情境下解決新的問題。

（三）培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科思維

在原電池的學(xué)習(xí)中，要結(jié)合原電池的特點(diǎn)和化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科思維。需要學(xué)生具備的化學(xué)學(xué)科思維主要包括模型建構(gòu)、證據(jù)推理、宏微結(jié)合、復(fù)雜推理等。其中宏微結(jié)合主要體現(xiàn)在觀察原電池可以使燈泡變亮這一宏觀現(xiàn)象與氧化還原反應(yīng)發(fā)生電子轉(zhuǎn)移形成電流的微觀本質(zhì)結(jié)合。

（四）促進(jìn)學(xué)生從化學(xué)知識到實(shí)踐的遷移

化學(xué)是來源于生活并應(yīng)用于生活的一門學(xué)科，因此在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)注重提升學(xué)生在化學(xué)知識和生產(chǎn)生活實(shí)踐之間的遷移能力。在原電池的教學(xué)中，可將教材中的原電池與日常生活生產(chǎn)中的電池聯(lián)系起來，如此可讓學(xué)生了解化學(xué)知識離我們并不遙遠(yuǎn)。

滲透職業(yè)生涯教育以及化學(xué)史等素材的教學(xué)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”學(xué)科核心素養(yǎng)。例如人教版（2017年版）新增的“化學(xué)與職業(yè)”板塊中關(guān)于電池研發(fā)人員的介紹，以及2019年諾貝爾化學(xué)獎授予了三位“鋰電池之父”——美國科學(xué)家約翰·古迪納夫（John B. Goodenough）、英國科學(xué)家斯坦利·威廷漢（Stanley Whittingham）和日本科學(xué)家吉野彰（Akira Yoshino），以表彰他們在鋰離子電池方面的研究，這些都可以應(yīng)用于原電池的課堂教學(xué)。

化學(xué)是在原子、分子的水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的基礎(chǔ)自然科學(xué)。它源于生產(chǎn)實(shí)踐，并伴隨著人類社會的進(jìn)步而不斷發(fā)展?；瘜W(xué)研究的水平、深度和廣度決定了化學(xué)學(xué)科具有知識點(diǎn)較多、難度較大的特點(diǎn)，如果將化學(xué)知識當(dāng)作一個(gè)個(gè)的“散點(diǎn)”來學(xué)習(xí)，化學(xué)的學(xué)習(xí)過程就會變得很艱難，因此在化學(xué)教學(xué)中形成知識網(wǎng)絡(luò)、培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力顯得尤為重要。在化學(xué)教學(xué)中遷移存在于各個(gè)章節(jié)之間、各個(gè)學(xué)科之間、化學(xué)知識與實(shí)踐之間等等，教師應(yīng)盡可能多地促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行正向遷移，減少或避免負(fù)向遷移，提高學(xué)生的遷移能力，進(jìn)而提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。遷移能力的提升不僅僅是本文提到的幾種策略就可以做到的，在筆者以后的研究和實(shí)踐中會繼續(xù)對其進(jìn)行討論和探索。