福建省福州第二中學(xué) 林 黎

應(yīng)新高考的要求，高中化學(xué)課程改革展開了新局面。高中化學(xué)課程由“雙基”“雙能”演變?yōu)椤八木S”“四能”，由“提高化學(xué)能力”變成“發(fā)展化學(xué)素養(yǎng)”。從各地高考改革的變化來看，化學(xué)學(xué)科的考試導(dǎo)向發(fā)生了很大的變化，新高考對化學(xué)教師的要求是及時轉(zhuǎn)變角色，嘗試改變思維方式，主動學(xué)習(xí)新科技，努力提升教學(xué)認(rèn)識。我們要從立意、情境、結(jié)構(gòu)、活動、思維、評價六個角度，思考化學(xué)素養(yǎng)下的課堂教學(xué)。

化學(xué)課堂教學(xué)是落實學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)的主戰(zhàn)場，是學(xué)生在教師有目標(biāo)的引導(dǎo)下，把所學(xué)的知識體系慢慢轉(zhuǎn)化為學(xué)生自身思維體系的過程。在這個過程中，有意無意地把具體、抽象、推理等化學(xué)素養(yǎng)滲透到教學(xué)中，潛移默化提升學(xué)生的化學(xué)思維能力。對一線教師來說，怎么讓化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)在實際課堂教學(xué)中落地變得非常重要。下面以“雙液原電池的模型構(gòu)建”教學(xué)為例，談?wù)劰P者在實際課堂教學(xué)中摸索的一些策略。

一、教學(xué)立意和情境

高一必修課本中學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過銅鋅單液原電池，已經(jīng)初步構(gòu)建了單液原電池的模型，并且簡單了解了生活電池，由初級學(xué)習(xí)能力發(fā)展到深度學(xué)習(xí)能力，學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和思維能力需要進行一次較大的跨越。在這一跨越過程中，合理設(shè)計教學(xué)過程是學(xué)生理解原電池本質(zhì)原理的關(guān)鍵過程。高二課程學(xué)習(xí)中出現(xiàn)帶鹽橋的雙液電池模型，和高一課程的鋅銅單液模型具備的性能截然不同。讓學(xué)生探索自己的“最佳發(fā)展思維”，完成思維的跨越是本節(jié)課教學(xué)過程中要重點解決的一大問題。

二、教學(xué)結(jié)構(gòu)和活動

（一）教學(xué)流程

復(fù)習(xí)單液原電池的工作原理→朗威手持技術(shù)討論單液原電池的弊端→嘗試浸飽和食鹽水濾紙的雙液原電池模型→鹽橋雙液雙池原電池模型的構(gòu)建→朗威手持技術(shù)討論雙液原電池的優(yōu)勢→提升隔膜雙液雙池原電池模型的構(gòu)建→回顧雙液電池歷史電池發(fā)展，展望創(chuàng)新電池。

（二）教學(xué)難點及其突破策略

利用“探究實驗—建構(gòu)模型—分析理論”相配合的學(xué)習(xí)知識探索方法，從“單液”到“浸飽和食鹽水濾紙”到“鹽橋雙液”再到“隔膜雙液”四次不斷推進的實驗活動設(shè)計，逐步實現(xiàn)單液到雙液原電池的模型構(gòu)建，每一次進行微觀理論形象分析，不斷加深對原電池工作本質(zhì)原理的理解，慢慢實現(xiàn)學(xué)生知識到能力的一次次跨越。

（三）教學(xué)主要過程

1.創(chuàng)設(shè)情境：播放《尋秦記》中講述銅鋅原電池的影片。發(fā)出疑問：銅鋅單液原電池的正負(fù)極如何發(fā)生反應(yīng)？電池中電流是如何產(chǎn)生的？思維轉(zhuǎn)化：鏈接一個Flash，讓學(xué)生依據(jù)一個氧化還原反應(yīng)設(shè)計單液原電池。提出問題：讓學(xué)生描述選擇什么樣電極和電解質(zhì)溶液及其依據(jù)。微觀分析：單液原電池工作原理分析和模型構(gòu)建。

第一，活動設(shè)計意圖：通過播放影片，回顧鋅銅單液原電池進行第一次理論分析，復(fù)習(xí)已學(xué)的單液原電池的模型，為接下來不斷推進的實驗活動設(shè)計提供知識體系的基礎(chǔ)。

2.證據(jù)推理：通過朗威電流傳感器手持技術(shù)討論單液原電池的弊端。設(shè)問改進模型：正負(fù)兩池分開能不能產(chǎn)生電流呢？如何改進，如何讓它產(chǎn)生電流？設(shè)問改進模型：如果我們將還原劑和氧化劑分開了，會不會產(chǎn)生電流呢？證據(jù)推理：未形成閉合回路。解決方法：將兩池搭橋。

分組實驗探索1：嘗試用浸有飽和NaCl溶液的濾紙條搭橋?qū)嶒炁袛嗍欠癞a(chǎn)生電流。

方案1

方案2

證據(jù)推理：浸有飽和食鹽水的濾紙能夠讓離子移動，定向移動的離子裝置形成閉合回路。構(gòu)建雙液模型：教師設(shè)問引導(dǎo)，學(xué)生逐步建立雙液原電池的模型結(jié)構(gòu)，集體探討研究。修改：鹽橋引入。化學(xué)實驗室常用鹽橋（U型管里裝含有瓊膠的飽和KCl溶液）代替浸有飽和食鹽水的濾紙。

分組實驗探索2：用鹽橋代替浸有飽和食鹽水的濾紙，搭橋?qū)嶒炁袛嗍欠癞a(chǎn)生電流。

第二活動設(shè)計意圖：利用朗威電流傳感器手持技術(shù)展示單液原電池的電流弊端，使學(xué)生從“單液”→“兩液”實驗活動發(fā)展成“單池”→“雙池”的模型建構(gòu)，從“浸有飽和食鹽水的濾紙”上升到“鹽橋”的認(rèn)識。緊扣“原電池工作原理”的主題，結(jié)合推進學(xué)生實驗活動提出雙池—鹽橋模型，鞭辟入里地進行第二次的原電池工作原理模型理論分析。在模型理論分析中一定要強調(diào)電流、離子閉合回路的重要性，學(xué)生實驗活動要給予學(xué)生足夠的時間和空間，為他們創(chuàng)設(shè)解決問題的真實分析情境，運用實驗的現(xiàn)象證據(jù)，學(xué)生愿意主動開展接下來研究的實驗活動，讓他們能夠像一個科學(xué)家一樣自主地去探索用各種方法研究問題、解決問題，在一步一步的探索過程中體驗探索所帶來的研究樂趣，感受知識深化的奧妙，提升自身的思維發(fā)展能力。

3.設(shè)計電池：現(xiàn)有反應(yīng)2Ag+（aq）+Cu（s）=Cu2+（aq）+2Ag（s），利用浸有NaCl溶液的濾紙條和鹽橋設(shè)計成雙液原電池模型。分析問題：如何設(shè)計雙液鹽橋原電池模型？學(xué)生課堂互動游戲：首先要把氧化還原反應(yīng)拆分，再根據(jù)氧化還原、原電池工作原理來確定正負(fù)極材料和雙液電解質(zhì)溶液。理論提升：（1）原電池其實是氧化還原反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電池的負(fù)極區(qū)和正極區(qū)有主動提供電子和接受電子的物質(zhì)，兩極存在較大的電勢差，具有電子定向移動的沖動趨勢。（2）通過浸有飽和食鹽水的濾紙或鹽橋搭建兩極區(qū)時，電子終于有機會從負(fù)極區(qū)失去經(jīng)導(dǎo)線到正極區(qū)被接受，溶液的和鹽橋就有了離子定向移動，形成閉合回路，形成電流。分組實驗探索3：你們還有什么方案可以代替鹽橋也可以運轉(zhuǎn)雙液原電池？嘗試用“膜”代替鹽橋?qū)嶒炁袛嗍欠癞a(chǎn)生電流。分組畫圖：根據(jù)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，分組畫不同的雙液原電池的模型圖。

第三活動設(shè)計意圖：第三次理論分析，利用學(xué)生設(shè)計雙液原電池模型，進一步推進提升了雙池—鹽橋模型，使學(xué)生理解原電池的工作本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。對實驗現(xiàn)象證據(jù)的推理，引導(dǎo)學(xué)生深入分析電池的負(fù)極區(qū)和正極區(qū)電子離子的移動，實現(xiàn)單液雙液的原電池模型工作本質(zhì)的統(tǒng)一。教師在學(xué)生有了深入分析理論的基礎(chǔ)上，進一步讓學(xué)生建構(gòu)隔膜雙液電池模型，進一步提升學(xué)生探究科學(xué)與創(chuàng)新意識的化學(xué)素養(yǎng)。

4.回顧歷史：回顧電池發(fā)展史，你們獲得哪些感想？展望未來：走進福州數(shù)字峰會，尋找新型的原電池設(shè)備，一起聊聊新型電池的未來。

第四活動設(shè)計意圖：通過回顧電池發(fā)展史與階段性的進步，讓學(xué)生感受原電池發(fā)展原理，理解原電池工作本質(zhì)原理在化學(xué)電源開發(fā)中的關(guān)鍵性作用，走進福州數(shù)字峰會尋找新型的原電池設(shè)備，使學(xué)生有了未來電池的展望思想，積極創(chuàng)新精神。

三、教學(xué)評價

（一）整體把握螺旋式深度學(xué)習(xí)

本節(jié)課教師是在制作單液原電池的知識基礎(chǔ)上，利用朗威電流傳感器手持技術(shù)展示單液原電池的電流弊端，學(xué)生由“單液”到“雙液”思維活動發(fā)展成“單池”到“雙池”的模型建構(gòu)，由“浸有飽和食鹽水的濾紙”上升到“鹽橋”的應(yīng)用。教師有意識地對教學(xué)內(nèi)容進行不斷深化推進及螺旋式不斷上升的設(shè)計，四次模型的提升引導(dǎo)學(xué)生建立雙池—鹽橋模型，使學(xué)生理解原電池的工作本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。

（二）多元信息融合，化學(xué)素養(yǎng)滲透課堂

本節(jié)課以生動的影片視頻導(dǎo)入課堂，利用Flash設(shè)計單液原電池引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)必修二的原電池基礎(chǔ)知識框架，接著利用朗威傳感器測量單雙液原電池的電流特點，讓學(xué)生感知雙液電池模型建構(gòu)的必要性。教師一步步引導(dǎo)學(xué)生改進電池、設(shè)計層進的學(xué)生實驗活動，建構(gòu)雙液鹽橋原電池模型，層層深入理論分析，不斷促進學(xué)生領(lǐng)會原電池工作的本質(zhì)原理，逐步實現(xiàn)知識到能力的跨越，讓學(xué)生一步步領(lǐng)略化學(xué)真理探索的價值，體驗化學(xué)研究過程的科學(xué)精神，促進學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的提升。

總之，學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)在高中化學(xué)教學(xué)過程中的培養(yǎng)落地，并不拘泥于某種模式或范例，重在引領(lǐng)學(xué)生主動去求知探索，使其在發(fā)現(xiàn)與提問、思考與探究、求證與交流中重新定位自我與原理的關(guān)系，從而更深刻地理解事物存在的本質(zhì)，體驗化學(xué)學(xué)科的發(fā)展規(guī)律，提升個人的學(xué)科素養(yǎng)能力。