◇ 江蘇 翁華怡

1 問題提出

通過高中五個模塊的學(xué)習(xí),高三學(xué)生具有較為充足的知識儲備和一定的邏輯思維能力.在復(fù)習(xí)過程中,教師如果僅僅羅列知識點,然后練習(xí)講評,雖然目標(biāo)明確,針對性強,但是難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情.學(xué)生被動地接受,使得重要知識點容易被遺忘,同時,單純應(yīng)試的課堂無法滿足學(xué)生現(xiàn)代生活和未來發(fā)展的需要,更無法發(fā)揮化學(xué)課堂的育人功能.新課程標(biāo)準(zhǔn)也提出:在教學(xué)過程中,不僅要關(guān)注知識的教學(xué),更要挖掘教學(xué)內(nèi)容在化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展方面的獨特價值,有目的地引導(dǎo)學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科思維與方法,利用有效的情境素材,幫助學(xué)生逐步構(gòu)建與發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).

2 考點研究

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》明確指出:學(xué)生應(yīng)了解原電池及常見化學(xué)電源的工作原理,了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的本質(zhì),知道金屬腐蝕的危害,了解防止金屬腐蝕的措施.結(jié)合2011—2019年江蘇卷原電池的考題,歸納考點如表1所示,我們可以明確原電池復(fù)習(xí)的知識目標(biāo)為:1)鞏固掌握原電池的基本工作原理;2)能夠書寫指定情境下的電極和電池反應(yīng)式;3)掌握原電池的重要應(yīng)用.

表1 2011—2019年江蘇卷原電池考點歸納

3 課堂策略

3.1 模型構(gòu)建,加強知識融合

建立模型認知,可以幫助學(xué)生進一步認識化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì),也更有利于學(xué)生進行知識的應(yīng)用.根據(jù)原電池的負極失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),我們可以從微觀角度標(biāo)出外電路電子的流向.在內(nèi)電路中,我們常?？紤]靜電作用,可以得出離子的走向,從而初步畫出原電池的思維導(dǎo)圖.但在考試過程中,學(xué)生往往存在“原理倒背如流,面對陌生的電池,卻無從下手”的情況.其實不難發(fā)現(xiàn)在氧化還原反應(yīng)中,還原劑失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),氧化劑得電子,發(fā)生還原反應(yīng),這與原電池的兩極完全匹配.因此兩部分知識內(nèi)容可以進行關(guān)聯(lián),詳見圖1,從而將散碎的知識串成線,幫助學(xué)生進行整合發(fā)散.氧化還原反應(yīng)是學(xué)生較為熟悉的內(nèi)容,當(dāng)兩者關(guān)聯(lián)時,針對陌生情境,學(xué)生可以拋開題目的包裝,自發(fā)進行知識遷移,從自己熟悉的化學(xué)物質(zhì)類別或者化合價角度出發(fā)進行正負極的判定.與此同時,學(xué)生在書寫電極反應(yīng)式時也可以參照氧化還原反應(yīng)書寫方法:第1步,根據(jù)電極材料或化合價,確定正、負極;第2步,尋找介質(zhì),平衡電荷;第3步,觀察整體,原子守恒.整個過程中學(xué)生化繁為簡,將前后知識有機融合,舉一反三,提升自己的學(xué)習(xí)效率.

圖1 原電池思維導(dǎo)圖

3.2 雙線融合,建構(gòu)知識體系

真實具體的情境是學(xué)生形成學(xué)科素養(yǎng)的重要平臺.合適的情境素材可以幫助學(xué)生對已有知識進行復(fù)習(xí)、理解、加工和應(yīng)用.針對原電池的查考內(nèi)容,筆者應(yīng)用金屬腐蝕作為明線,并從中設(shè)計了4個小模塊構(gòu)成情境線,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會問題,并結(jié)合已有的經(jīng)驗知識進行剖析和應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和社會責(zé)任感.考查的知識點則作為暗線,與情境線相互交融,詳見圖2.每個情境都通過任務(wù)推進,促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變.在任務(wù)解決中不僅加深學(xué)生對知識的理解,也幫助學(xué)生將瑣碎的知識進行整合內(nèi)化,提升課堂效率.

考試中涉及的電池形式多樣,陌生的情境常常讓學(xué)生無從下手.因此筆者在教學(xué)中融入電池的發(fā)展史,幫助學(xué)生梳理各種電池模型,消除畏懼心理.最早發(fā)現(xiàn)的伏打電堆其實就是金屬—空氣電池,所以從上一個情境的過渡非常順暢.在此情境中,筆者采用電池的4個發(fā)展階段為情境線,以如何提升電池的比能量、環(huán)保性、便攜性作為問題驅(qū)動,與原電池的其他知識點進行交融,詳見圖3.教學(xué)中結(jié)合電池的發(fā)展史,可以幫助學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識,啟迪學(xué)生科學(xué)思維,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和價值觀.

圖2 原電池教學(xué)中情境線與知識線融合

圖3 電池發(fā)展史教學(xué)中情境線與知識線融合

3.3 典例遞進,提升思維品質(zhì)

有效開展日常學(xué)習(xí)評價是實施“教、學(xué)、評”一體化的重要鏈條.典例練習(xí)則是有效開展化學(xué)日常評價的一種基本方式.典例的選擇可以立足于學(xué)生的易錯點,基于學(xué)生的認知水平進行階梯式推進.例如,在電極反應(yīng)式書寫講解中,筆者設(shè)計了如下練習(xí)題.

[課堂演練1](1)用乙醇、空氣、KOH溶液組成的燃料電池,寫出電池工作時負極的電極反式______.

(2)用N2H4、NO2、KOH 溶液組成的電池,相互反應(yīng)生成氮氣和水蒸氣,寫出該電池工作時正極的電極反應(yīng)式________.

(3)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理如圖4所示.寫出電池工作時負極CO參與的電極反應(yīng)式________.

圖4 碳酸鹽燃料電池

(4)一種三室微生物燃料電池污水凈化系統(tǒng)原理如圖5所示,圖中有機廢水中的有機物可用C6H10O5表示,寫出該電池工作時正極的電極反應(yīng)式______.

圖5 微生物燃料電池

這組題從題目形式上進行遞進.在第(1)問中,考查的是學(xué)生熟悉的燃料電池,只需注意在堿性條件下,碳元素最終存在形式即可.第(2)問則變?yōu)槟吧奈镔|(zhì),需要學(xué)生根據(jù)所給反應(yīng)物和生成物的價態(tài),先判定正極,再書寫方程式.第(3)問就升級為圖象問題,這不僅考查學(xué)生對知識的掌握程度,也考查學(xué)生識別圖象、獲取信息的能力.第(4)問則是針對難點題型進行鞏固.遞進式的典例呈現(xiàn),符合學(xué)生的認知水平,由淺入深引導(dǎo)學(xué)生在對比和反思中,加深對知識的理解.

4 課堂啟示

“素養(yǎng)為本”的高中化學(xué)課堂教學(xué)應(yīng)該領(lǐng)會核心素養(yǎng)內(nèi)涵,科學(xué)開展教學(xué)設(shè)計;聯(lián)系育人目標(biāo),有效實施教學(xué)活動;注重思維過程,發(fā)展學(xué)生能力;實施“教、學(xué)、評”一體化,促進素養(yǎng)達成.歸根結(jié)底,這需要教師在課堂教學(xué)中處理好“素養(yǎng)”“情境”“問題”“知識”四者的關(guān)系.在教學(xué)設(shè)計中可以真實情境為載體復(fù)習(xí)化學(xué)知識,以化學(xué)知識為工具解決實際問題,以實際問題為任務(wù)鍛煉學(xué)生思維品質(zhì),發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng).