滕瑛巧 王星喬 于淑兒 包朝龍
摘要: 以“鋰電池的昨天(LiMnO2電池)→鋰電池的今天(鋰離子電池)→鋰電池的明天(鋰空氣電池)→遷移拓展(鈉離子電池)”作為教學(xué)主線,使學(xué)生沿著鋰電池這一諾貝爾獎成果發(fā)展史展開復(fù)習(xí),以任務(wù)驅(qū)動學(xué)習(xí),在主動構(gòu)建電化學(xué)認知模型的同時促進技術(shù)素養(yǎng)的提升。
關(guān)鍵詞: 諾貝爾獎; 發(fā)展史; 鋰電池; 電化學(xué)復(fù)習(xí)
文章編號: 10056629(2020)08005307
中圖分類號: G633 8
文獻標識碼: B
1? 問題提出
電化學(xué)是高中化學(xué)的核心知識之一,歷來是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點、高考化學(xué)的熱點。反觀電化學(xué)日常復(fù)習(xí)過于功利,直接瞄準考點,學(xué)生只會分析電極反應(yīng)、電解質(zhì)中離子的遷移等,未能真正理解電極材料、電解質(zhì)材料等革新對電池發(fā)展乃至能源領(lǐng)域發(fā)展的推動作用。
2? 設(shè)計思路
如何讓復(fù)習(xí)課既能實現(xiàn)知識的結(jié)構(gòu)化,又能實現(xiàn)遷移能力的提升,與此同時提升學(xué)生從電池理論模型到工業(yè)化生產(chǎn)過程中所蘊含的技術(shù)知識、技術(shù)能力、技術(shù)思維、技術(shù)理性等技術(shù)素養(yǎng)[1],筆者嘗試基于諾貝爾獎成果鋰電池發(fā)展史開展電化學(xué)復(fù)習(xí),取得了較好的效果。本節(jié)課在充分研究高考試題命題規(guī)律的基礎(chǔ)上,以鋰電池發(fā)展史作為教學(xué)主線,“重演”人類的探索過程,重組復(fù)習(xí)要點,精心設(shè)計問題鏈,在問題解決過程中汲取前人智慧、領(lǐng)悟思想方法、把握本質(zhì)規(guī)律。
2.1? 探尋發(fā)展歷程
鋰電池研究始于20世紀50年代,當時的石油危機迫使人們?nèi)ふ倚碌奶娲茉?。鋰由于比重小、電極電勢極低、能量密度大等優(yōu)點,順理成章地進入電池設(shè)計者的視野。
2.1.1? 鋰金屬電池
要讓鋰金屬應(yīng)用在電池體系中,“非水電解質(zhì)”的引入是關(guān)鍵的一步。1958年,Harris提出采用有機電解質(zhì)作為鋰金屬原電池的電解質(zhì),得到大多數(shù)電池設(shè)計者的認可,多年探索Ag、 Cu、 Ni等鹵化物正極材料,但達不到電化學(xué)性能要求。1970年,日本松下電器公司與美國軍方幾乎同時合成新型正極材料——碳氟化物,氟化碳鋰電池在松下電器實現(xiàn)量產(chǎn)。而三洋公司另辟蹊徑將目光轉(zhuǎn)向過渡金屬氧化物,1975年,Li/MnO2開發(fā)成功,實現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)與應(yīng)用。鋰一次電池的成功激起了二次電池的研究熱潮,學(xué)術(shù)界的目光都集中在“如何使該電池反應(yīng)變得可逆”這個問題上。與此同時,嵌入化合物化學(xué)、固體材料化學(xué)、固體離子學(xué)的發(fā)展,為鋰二次電池正極材料的選擇帶來解決方案。英國化學(xué)家斯坦利·威廷漢(M. Stanley Whittingham)發(fā)現(xiàn)在TiS2層狀電極材料中存儲鋰離子,鋰離子可以在電極間來回穿梭,具備充電能力,并且可以在室溫下工作。這個消息吸引了廣泛關(guān)注,石油巨頭埃克森(Exxon)邀請Whittingham秘密研制新型電池。1972年,埃克森公司采用TiS2作為正極材料、金屬鋰作為負極材料,開發(fā)出世界上第一個金屬鋰二次電池,這款電池擁有可深度充放電1000次且每次循環(huán)的損失不超過0.05%的優(yōu)良性能。但由于這款電池充放電過程易形成鋰枝晶,造成電池內(nèi)部短路,從而引起起火或者爆炸,金屬鋰為負極的二次電池沒有投入商業(yè)化應(yīng)用。
2.1.2? 鋰離子電池
研究人員選擇了顛覆性方案: 拋棄鋰金屬,尋找另一種嵌入化合物代替鋰。這種概念電池被形象地稱為“搖椅電池”,提出者為Armand(1980),但要讓概念變?yōu)楝F(xiàn)實,仍需找到合適的正負極材料。美國科學(xué)家約翰·B·古迪納夫(John B. Goodenough)的研究小組通過實驗相繼發(fā)現(xiàn)LiCoO2、 LiMn2O4、 LiFePO4都是高效的正極材料。日本科學(xué)家吉野彰(Akira Yoshino)在Goodenough基礎(chǔ)上,用鈷酸鋰作為電池的正極、石墨材料作為負極,開發(fā)了第一個商業(yè)上可行的鋰離子電池,這一技術(shù)最終被索尼公司采用,在1991年推出了全球首款商用鋰離子電池(Liion)。我們今天廣泛使用的鋰電池,除了鋰離子電池外,還有一類為鋰聚合物電池(LiPo),用聚合物電解質(zhì)代替液體電解質(zhì)。鋰電池未來發(fā)展朝著高容量、金屬化、固態(tài)化等方向發(fā)展[2]。
2.2? 分析命題規(guī)律
通過對考試說明和選考真題的深入研究,發(fā)現(xiàn)電化學(xué)試題具有如下命題特點: 以新型化學(xué)電源為載體,涉及電極類型、電極反應(yīng)類型、電子移動方向、離子移動方向等判斷及電極反應(yīng)方程式、總反應(yīng)方程式書寫,試題注重電化學(xué)原理在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用價值。
2.3? 確定教學(xué)思路
在探尋發(fā)展歷程、研究命題規(guī)律之后,就要根據(jù)教學(xué)目標的需要對發(fā)展歷程中的歷史事件進行精心篩選,從而確定教學(xué)主線。本節(jié)課以“鋰電池的昨天(LiMnO2電池)→鋰電池的今天(鋰離子電池)→鋰電池的明天(鋰空氣電池)→遷移拓展(鈉離子電池)”作為教學(xué)主線,精心設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù),以此激發(fā)、推動、維持、強化和調(diào)整學(xué)生的認知活動、情感活動和實踐活動等,讓學(xué)生的思維不斷地走向深入,與此同時實現(xiàn)考點突破與技術(shù)素養(yǎng)提升,具體如表1所示。
環(huán)節(jié)1: 鋰電池的昨天(LiMnO2電池)依據(jù)反應(yīng)Li+MnO2LiMnO2設(shè)計裝置,將反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,反思設(shè)計思路及裝置中各部分的作用,分析電流是怎樣產(chǎn)生的?原電池裝置構(gòu)成要素及工作原理;設(shè)計簡單原電池(1) 技術(shù)原理: 原電池
(2) 技術(shù)能力: 設(shè)計簡易原電池
(3) 技術(shù)思想: 提高能量密度、微型化
(4) 技術(shù)理性: 安全可靠
環(huán)節(jié)2: 鋰電池的今天(鋰離子電池)依據(jù)鈷酸鋰離子二次電池的示意圖及總反應(yīng),分析二次電池工作時如何實現(xiàn)電能與化學(xué)能之間的相互轉(zhuǎn)化,書寫相應(yīng)的電極反應(yīng)式,建立二次電池認知模型二次電池的構(gòu)造與工作原理;二次電池電極反應(yīng)式(1) 技術(shù)原理: 二次電池
(2) 技術(shù)思想: 循環(huán)利用
(3) 技術(shù)理性: 評價各類鋰離子電池
環(huán)節(jié)3: 鋰電池的明天(鋰空氣電池)僅依據(jù)示意圖,應(yīng)用二次電池的認知模型分析鋰空氣電池的工作原理,書寫相應(yīng)的電極反應(yīng)式二次電池的構(gòu)造與工作原理;二次電池電極反應(yīng)式;電極反應(yīng)機理(1) 技術(shù)原理: 可逆電池
(2) 技術(shù)能力: 電極反應(yīng)機理
(3) 技術(shù)思想: 提高能量密度
(4) 技術(shù)理性: 客觀認識鋰空氣電池發(fā)展
環(huán)節(jié)4: 遷移拓展(鈉離子電池)參考浙江選考近年四份真題及所給相關(guān)資料,結(jié)合今天課堂所學(xué)內(nèi)容,命制一道以“鈉離子電池”為核心的模擬題綜合應(yīng)用(1) 技術(shù)原理: 可逆電池
(2) 技術(shù)能力: 遷移應(yīng)用
(3) 技術(shù)思想: 原料易得、成本低廉
3? 具體教學(xué)過程
3.1? 環(huán)節(jié)一? 鋰電池的昨天
[PPT]呈現(xiàn)比能量概念。
[師]理想的電池應(yīng)該是比能量越高越好,也就是電極材料質(zhì)量要輕、放出的電能要大。根據(jù)這一要求,同學(xué)們翻翻周期表,你覺得哪些材料比較適合用來做電池。
[生]H和Li的比能量高,適合做電極材料。
[師]很好,最好的材料就是氫,所以科學(xué)家從未放棄對氫氧燃料電池的研究,但是很難普及。那接著就是鋰了。
[ppt]展示2019年諾貝爾化學(xué)獎及其得主。
[師]鋰電池的發(fā)明徹底改變了人們的生活,為無化石燃料社會奠定了基礎(chǔ),因此2019年諾貝爾化學(xué)獎頒給了在該領(lǐng)域做出突出貢獻的三位科學(xué)家。本節(jié)課我們就沿著鋰電池的發(fā)展歷程來幫助大家復(fù)習(xí)電化學(xué)的相關(guān)內(nèi)容。
[師]鋰電池的研究可追溯到上世紀五、六十年代,當時石油危機迫使人們?nèi)ふ倚碌奶娲茉矗瑫r軍事、航空、醫(yī)藥等領(lǐng)域也對電源提出新的要求。鋰順理成章地進入了電池設(shè)計者的視野。直到1975年,三洋公司成功開發(fā)了LiMnO2一次電池,并于1978年實現(xiàn)量產(chǎn),成為第一代商業(yè)化的鋰電池。
[ppt]已知其總反應(yīng)為Li+MnO2LiMnO2。
[任務(wù)一]畫出LiMnO2裝置示意圖,標出正負極,寫出電極反應(yīng)式。
[生]上臺板演。
[問]構(gòu)成原電池裝置包含哪些要素?
[生]負極材料、導(dǎo)線、電解質(zhì)溶液、正極材料。
[追問]你是如何判斷正負極的?
[生]Li化合價升高,失電子,是負極反應(yīng)物,金屬鋰本身能導(dǎo)電,所以可作為負極材料。同理,MnO2得電子作為正極。
[師]很好,那電極反應(yīng)式,他寫得正確嗎?(負極: Li-e-Li+? 正極MnO2+e-MnO-2)
[生]正確!
[師]請同學(xué)們繼續(xù)分析電流是如何產(chǎn)生的?
[生]金屬鋰失電子,電子從負極出發(fā),沿導(dǎo)線流向正極。電解液中,陽離子移向正極,陰離子移向負極,從而構(gòu)成閉合回路,形成電流。
[師]描述得很好,再請思考,這里電解質(zhì)溶液我們可以用水溶液么?
[生]不行,因為鋰很活潑,會與水反應(yīng)。
[師]說得很好,因此這里只能用有機電解質(zhì)溶液,鋰離子可以在其中自由移動。根據(jù)剛才的一系列分析,請同學(xué)們總結(jié)原電池構(gòu)成條件。
[師]現(xiàn)實中,我們希望把電池微型化,便于攜帶,于是正負極之間的距離越來越小,碰到一起會怎么樣?
[生]正負極直接相連會短路,很危險。
[師]那怎么辦呢?
[生]中間用東西擋住。
[師]對,工業(yè)上加一層隔離膜,隔離膜有什么要求?
[生]具有良好的鋰離子通過性。
設(shè)計意圖: 課的開始引入比能量概念目的有二: 一是讓學(xué)生認識到高比能量電池是電池技術(shù)發(fā)展的永恒追求,正是因這一技術(shù)發(fā)展思想才推動電池工業(yè)不斷創(chuàng)新進步;二是利用尋找高比能量材料活動自然引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)主題鋰電池。LiMnO2電池是成功實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)的一次鋰電池,設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)一的目的是診斷學(xué)生對原電池裝置構(gòu)成要素及其工作原理的認識水平,考查學(xué)生設(shè)計簡易原電池的技術(shù)能力。通過電解液的探討,彰顯安全可靠是技術(shù)理性的要求,初步具備風險意識。微型化是電池技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)實需求,從技術(shù)風險層面考慮,自然引出鋰電池中所存在的隔離膜材料。
3.2? 環(huán)節(jié)二? 鋰電池的今天
[師]LiMnO2電池是一次電池,它的應(yīng)用成功激起了二次電池的研究熱潮。1972年,??松驹赪hittingham領(lǐng)導(dǎo)下采用TiS2作為正極材料、金屬鋰作為負極材料,開發(fā)出世界上第一個金屬鋰二次電池,但充放電過程經(jīng)常引起失火乃至爆炸的事故。
[ppt]鋰枝晶問題: 充電過程產(chǎn)生的鋰枝晶刺穿隔離膜,使電池內(nèi)部形成短路,引起失火或爆炸,從而帶來嚴重的安全隱患[3]。
[師]因此金屬鋰二次電池尚未實現(xiàn)商品化便半路夭折了。但是科學(xué)家仍不放棄鋰這么高比能量的材料,既然不能讓鋰離子還原為鋰金屬,那能否找到某種材料將鋰離子先儲存起來,等到要用的時候再將鋰離子放出來呢?
[師]1980年代,Armand等人首次提出用可逆嵌鋰化合物代替金屬鋰作為負極材料,從而解決了鋰晶體的問題。可逆嵌鋰化合物怎么理解?
[生]可逆就是鋰離子可以嵌入,又可脫出。
[PPT]鋰離子電池工作原理示意圖如圖1所示。
[師]電池兩極都由嵌入化合物充當。這樣,兩邊都有“空間”讓鋰離子嵌入。當對電池進行充電的時候,鋰離子就從鋰電池的正極(電解池中就叫陽極)脫出,通過隔膜,嵌入負極(陰極);放電時,嵌在負極中的鋰離子脫出,經(jīng)過電解質(zhì)溶液移動到正極。充放電的過程中,鋰離子就在正負極間來回移動,科學(xué)家形象地稱之為“搖椅電池”。
[師]在“搖椅電池”影響下,美國科學(xué)家Goodenough相繼發(fā)現(xiàn)LiCoO2、 LiMn2O4、 LiFePO4都是高效的正極材料。請同學(xué)們思考一下,代替鋰金屬的負極材料可以用什么呢?要能導(dǎo)電,又有空間可以讓鋰離子嵌入?我們有沒有接觸過這樣的材料?
[生]石墨好像可以,它是層狀結(jié)構(gòu)。
[師]太棒了!負極的碳材料呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,到達負極的鋰離子嵌入到碳層的微孔中。這正是日本科學(xué)家吉野彰(Akira Yoshino)的研究成果,你們也可以獲得諾貝爾獎了。1991年日本SONY公司采用這一成果,正式推出了以石墨為負極、LiCoO2為正極的商業(yè)化鋰離子電池,標志著電池工業(yè)的一次革命。
[ppt]工作原理如圖2所示。
總反應(yīng): LixC6+Li1-xCoO2放電充電6C+LiCoO2
[任務(wù)二]依據(jù)鈷酸鋰離子二次電池的示意圖及總反應(yīng),分析二次電池工作時如何實現(xiàn)電能與化學(xué)能之間的相互轉(zhuǎn)化,書寫相應(yīng)的電極反應(yīng)式。
[學(xué)生]根據(jù)“搖椅電池”原理,當電池外接用電器放電時,Li+從負極(A)脫出并釋放出一個電子,Li+經(jīng)電解質(zhì)溶液和隔膜嵌入到正極材料(B)中,電子經(jīng)導(dǎo)線從負極轉(zhuǎn)移到正極,從而構(gòu)成閉合回路,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;當電池外接電源充電時,Li+從陽極(B)脫出,Li+經(jīng)電解質(zhì)溶液和隔膜嵌入到陰極材料(A)中,電子經(jīng)導(dǎo)線從陽極轉(zhuǎn)移到陰極,從而構(gòu)成閉合回路,電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。
[學(xué)生]上臺書寫電極反應(yīng)式。
負極: LixC6-xe-6C+xLi+
正極: Li1-xCoO2+xe-+xLi+LiCoO2
陰極: 6C+xLi++xe-LixC6
陽極: LiCoO2-xe-Li1-xCoO2+xLi+
[師]自此,鋰離子電池的研發(fā)蓬勃發(fā)展。21世紀后,人類社會大踏步邁入信息時代,鋰離子電池也逐漸走到了尋常消費者的身邊。目前市場上的鋰離子電池的負極構(gòu)成基本都一樣,不同之處在于正極材料,常見的有LiCoO2、 LiMnO2、 LiNiO2、 LiFePO4等,不同的材料在能量密度、電壓、循環(huán)性、安全性等性能上各有優(yōu)劣[4]。
[師]通過剛才對鋰離子電池的分析,我們來總結(jié)提煉二次電池基本模型,如圖3所示。
設(shè)計意圖: 既然LiMnO2一次電池已經(jīng)成功實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,那么從循環(huán)利用這一技術(shù)思想出發(fā),開發(fā)鋰二次電池則自然成為研究方向。通過學(xué)習(xí)文獻,學(xué)生能夠理解鋰枝晶造成的安全隱患,再一次強化技術(shù)風險意識。一方面由于鋰金屬二次電池研究停滯不前,另一方面由于嵌入化學(xué)的發(fā)展,特別是鋰嵌入化合物材料的發(fā)展,研究人員選擇了顛覆性方案,成功開發(fā)出了鋰離子二次電池,由此可見材料的發(fā)展對電池發(fā)展的巨大推動作用。從高考要求來看,電化學(xué)問題多是有關(guān)二次電池分析型任務(wù),學(xué)習(xí)任務(wù)二的目的在于復(fù)習(xí)二次電池的工作原理,幫助學(xué)生建立二次電池電化學(xué)認知模型,明晰相關(guān)問題的認識思路和認識角度,熟練掌握電化學(xué)用語。
3.3? 環(huán)節(jié)三? 鋰電池的明天
[師]盡管鋰離子電池有諸多優(yōu)點,但是其能量密度遠遠無法滿足“更高、更快、更強”未來動力電池的需求,新型電池技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化迫在眉睫。
[新聞]重磅突破!“鋰空氣電池”在美國面世,儲能最高可達鋰離子電池的5倍。
[ppt]鋰空氣電池工作原理圖如圖4所示[6]。
[任務(wù)三]依據(jù)鋰空氣二次電池的工作原理示意圖,分析該二次電池工作時如何實現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,書寫相應(yīng)的電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式。
[生]工作原理圖中,Li電極作為負極,失去電子,Li+由負極移動到正極??梢钥吹秸龢O區(qū)O2參與反應(yīng),生成物是Li2O2。得出電極反應(yīng)式,負極: Li-e-Li+,正極: O2+2e-+2Li+Li2O2,總反應(yīng)為2Li+O2Li2O2。
[追問]正極區(qū)發(fā)生的變化可視為按三步進行,請補充完整。
電極反應(yīng)式: ① O2+e-O-2
② Li++O-2LiO2
③?? 。
[生]根據(jù)正極電極反應(yīng)O2+2e-+2Li+Li2O2,把題中給出的①、 ②減去,就可得到③: LiO2+e-+Li+Li2O2。
[活動]若電池電量低,如何連接外接電源?標出陰、陽極及與外接電源連接、電子移動方向、離子移動方向,書寫電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式。
[生1]外接電源充電時,原電池負極連接外電源負極,作為陰極,因此Li電極是陰極,電解質(zhì)溶液中陽離子遷移到陰極,故Li+在陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng): Li++e-Li。
[生2]原來的正極連接外電源正極,作為陽極,陽極失去電子,發(fā)生反應(yīng): Li2O2-2e-O2+2Li+??偡磻?yīng)為Li2O22Li+O2。
[教師]兩位同學(xué)說得非常好,接下來我們來構(gòu)建二次電池問題解決模型,如圖5所示。
設(shè)計意圖: 與傳統(tǒng)的汽油能量密度相比,鋰離子電池仍顯劣勢,無法滿足生產(chǎn)生活較高需求,新形態(tài)鋰二次電池——鋰空氣電池成為當前研究熱點,鋰空氣電池具有與汽油燃燒相比擬的能量密度。學(xué)習(xí)任務(wù)三較學(xué)習(xí)任務(wù)二進行了變式,略去了電池總反應(yīng),目的在于評價、鞏固學(xué)生對二次電池模型的認識,歸納總結(jié)二次電池問題解決模型,培養(yǎng)學(xué)生信息獲取能力及“模型認知”素養(yǎng)。
3.4? 環(huán)節(jié)四? 鈉離子電池
[師]隨著電動汽車、智能電網(wǎng)時代的到來,鋰資源短缺將成為制約其發(fā)展的重要因素。因此,亟需發(fā)展
下一代綜合性能優(yōu)異的儲能電池體系。
[拓展遷移]相比鋰資源而言,鈉儲量十分豐富,約占地殼儲量的2.64%,且分布廣泛、提煉簡單。同時,鈉和鋰在元素周期表的同一主族,是非常有發(fā)展?jié)摿Φ碾姵伢w系,近年來鈉離子電池得到了國內(nèi)外研究人員的廣泛關(guān)注。鈉離子電池具有與鋰離子電池類似的工作原理[7](見圖6)。
以鈉的層狀氧化物為正極,硬碳材料為負極,整個充放電反應(yīng)可表示為:
充電: 陽極反應(yīng)NaMO2-xe-Na1-xMO2+xNa+
陰極反應(yīng)C+xNa++xe-NaxC
放電: 正極反應(yīng)Na1-xMO2+xNa++xe-NaMO2
負極反應(yīng)NaxC-xe-C+xNa+
參考浙江選考近年四份真題及查找相關(guān)資料,結(jié)合今天課堂所學(xué)內(nèi)容,請同學(xué)們課后命制一道以“鈉離子電池”為核心的模擬題。
[結(jié)束]鋰電池從商品化至今已有60多年歷史,電池的容量、安全性等是推動電池發(fā)展的內(nèi)在因素,而正負極、電解質(zhì)溶液、隔離膜等材料的發(fā)展是推動電池發(fā)展的外在因素。先前發(fā)展注重容量提升的同時,更加側(cè)重安全性,隨著安全問題的逐步解決,今后鋰電池發(fā)展更加側(cè)重容量的提升。當然電池的發(fā)展還存在較多問題,這有賴于在座同學(xué)們?nèi)スタ?,為能源發(fā)展貢獻你們的才智。
設(shè)計意圖: 從原料易得、成本低廉等技術(shù)思想要求來看,鋰可能并不是最理想的電池材料。本節(jié)課簡要介紹了鈉離子電池,一方面拓展了學(xué)生的技術(shù)視野,另一方面要求學(xué)生命制一道以“鈉離子電池”為核心的模擬題,旨在綜合運用本節(jié)課復(fù)習(xí)的內(nèi)容并診斷學(xué)生的掌握情況。
4? 教學(xué)反思
以化學(xué)發(fā)展歷程為線索進行復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計,需要深入梳理相關(guān)化學(xué)歷史事件,分析其中蘊含的知識、方法與素養(yǎng)要素,然后根據(jù)教學(xué)目標的需要,篩選化學(xué)歷史事件,精心設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)[8]。此外,不能僅停留在復(fù)習(xí)事實性知識層面上,相反,應(yīng)在精心設(shè)計的教學(xué)活動中汲取前人智慧、領(lǐng)悟思想方法,在問題解決過程中促進學(xué)生認識思路的結(jié)構(gòu)化,為今后同類問題的解決提供認知模型,實現(xiàn)從“雙基”教學(xué)到“素養(yǎng)為本”教學(xué)的變遷。