本站原创摘 要：课堂上学生的思维往往是从任务或认知冲突开始的,基于教学对话的模式,通过设置认知冲突,充分考究学生的“最近发展区”,创设出学生对所学知识时时处于有问题可思、有矛盾要解的情景,从而激发学生的思维,建构新的知识体系.在课堂上不但重视思维的结果,更加重视思维的过程.
关 键 词 ：思维课；教学对话；原电池
本节课是人教版普通高中课程标准实验教科书化学必修2第二章“化学反应与能量”第二节“化学能与电能”的第1课时.恩格斯说过：“人的思维是世界上最美丽的花朵.”思维能力是人的一切能力中最核心的能力,培养学生思维能力是教育的使命,而教学对话是一项培养和发展学生思维的教学手段.“教学对话就是通过教师的提问、激励与引导,学生自由思考、自由表达而获得知识技能、发展能力的教学方法”.教学对话重视的是思维的过程而不是思维的结果,是以过程为中心的教学.好的教学是一场对话!对话的关键是提问,针对学生的初始回答连续提问既能促进学生思考,并强调学习是一个过程.教师的主导就是为学生提供思维的机会,创设激发学生思维的一个又一个的有效问题,使学生的思维处于应急状态并迅速地寻找解答问题的策略.教师可以通过教学对话为我们提供进入学生思维的线索,不但可以知晓学生思维的结果,还可以敞开学生思维的过程.教师一旦知道学生思考了什么以及他们是如何思考的,教师就有机会帮助学生完善思维结构,从而,促进学生思维的发展.笔者就以教学对话的形式进行这节课的教学设计.
一、教材分析
1.教材的地位和作用
“化学能与电能”的内容既是对初中化学内容的提升和拓展,又为选修4“化学反应原理”的深入学习奠定了必要的基础.必修模块“化学能与电能”的知识为每一位公民在生活中遇到的形形色色的、方便快捷的化学电源提供了理论的引领,从而达成必修模块具有提升全民科学素养的功能.另外,必修模块介绍的原电池的构成条件、原理等知识为下一步的学习打好基础,激发学生深入学习的.
本节内容是对前一节课“化学能与热能”中涉及的“一种能量可以转化为另一种能量,能量也是守恒的”论述的延续和完善.从反应的本质来看,原电池理论是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度来看,将化学能直接转化成电能是对化学能→热能→机械能→电能思维方式的突破和重构.关于化学能转化为电能,侧重讨论化学能转化为电能的装置——原电池.初步认识原电池的原理和结构.通过介绍新型电池,如锂离子电池、燃料电池等,体现化学电源的改进与创新,鼓励学生具有创新意识,同时又很好地展现和进一步理解原电池的基本原理.
2.教学目标
（1）知识与技能
通过实验探究认识原电池的工作原理和构成条件,初步形成原电池的概念；理解化学能转化为电能的本质.
（2）过程与方法
通过对科学探究中实验现象的观察、讨论、归纳和表达等过程,培养实验观察能力和化学用语的应用能力；通过小组对实验现象的整理、分析、推理和归纳等思维过程,培养个体的思维能力和小组合作能力.
（3）情感、态度与价值观
在探究化学能转化为电能的过程中,学生能感知化学世界的奇妙,激发学习化学的兴趣和热情,进一步树立热爱科学的思维品质.
3.教学重点、难点
通过对原电池原理的实验探究,认识原电池的工作原理和构成条件,初步形成原电池的概念是重点；进一步从电子转移角度理解化学能转化为电能的本质是难点.
二、教材处理
1.学情分析与对策
学生已具备电学、化学反应中能量变化、氧化还原反应和电解质的水溶液可以导电等背景知识.学生初步具备了从现象分析问题的能力、归纳能力、知识迁移能力.化学能直接转化为电能给学生又呈现了一个新问题,学生处于兴奋状态.加之学生对化学电源有着丰富而又强烈的感性认识.
2.教学内容的组织
遵循新课程理念,依据教材,利用网络信息资源和化学实验,让学生认识原电池,理解原电池原理,模仿学习电极反应式等相关化学用语.
三、教学方法
问题教学法和探究性实验教学法.
四、教学手段
为了收到好的教学效果,高效完成教学目标,本节课采取分组查阅资料、分组实验、讨论、模仿和多媒体等辅助手段,重视思维的结果,但更重视思维的过程.
五、教学过程
以知识进程中出现的5个问题为线索展开教学.
1.课前学习,初步了解火电的相关情况
学生查阅资料并分组汇报,第一,热电厂的生产过程；第二,热电厂周围的民居情况；第三,国家对小火电的相关做法与政策.了解火力发电的过程中,能量的转变（化学能→热能→机械能→电能）.
2.设置认知冲突,激发学生学习,初步认识电与氧化还原反应的关系
我们身边用的多为火电,用图1做一个电流检测实验,用同样的电流表再做图2的实验,提示学生除了观察指针以外,注意铜片和锌片的现象.在此产生认真冲突,学生处于愤悱状态.紧接着进行一系列提问：
（1）实验二中指针偏转说明什么?（有电流,有电子定向移动）（2）除了指针偏转外,还能观察到哪些现象?（锌片溶解、铜片有气泡产生）（3）在装置中锌、铜、硫酸根离子和氢离子中,哪个最容易得电子?哪个最容易失电子?（4）揣测电路中电子流动的方向是锌→铜或铜→锌?怎样才能知道导线中电子的流动方向?（5）在电子转移过程中有化学变化发生吗?（说明该装置中发生的氧化还原反应）（6）该反应与以前学的锌+稀硫酸→硫酸锌+氢气的反应有何异同点?这样引出原电池的定义,学生会更容易接受,同时学生还初步认识到在物质变化过程中化学能不仅可以转变成热能,还可以转变成电能.
3.通过分组实验,探究原电池的构成条件 学生会设计出下列实验来探究原电池的构成：（1）Cu、Zn分别插入稀硫酸中；（2）Cu、Zn同时插入稀硫酸中,但不接触；（3）Cu、Zn用导线连接,导线之间接入电流表；（4）Cu、电流表、Zn用导线连接,Cu、Zn插入同一份稀硫酸中；（5）在（4）的基础上交换Cu、Zn位置；（6）Cu、电流表、Zn用导线连接,Cu、Zn插入同一份酒精中；（7）Cu、电流表、Zn用导线连接,Cu、Zn各插入一份稀硫酸中（有两份稀硫酸）；等等.在小组内交流发现的基础上归纳原电池的构成条件.学生亲自参与比单一接受教师讲解要好得多.
4.模仿并尝试用化学符号表征原电池的化学原理
用“宏微符”的模式学习化学知识是常见的思维模式.“符”就是“化学符号”或“化学用语”,用化学用语来表达化学理论.化学用语的学习是高中阶段的重要组成部分.让学生模仿简单的“Cu—Zn—稀硫酸”原电池的电极反应式,注明反应类型,标出电子流向等内容.尝试以反应2AgNO3+Cu等于Cu（NO3）2+2Ag设计原电池,画出原电池的装置图,书写正负电极反应式,注明反应类型,标出电子流向.
5.从原电池呼应火力发电,突出学生思维的转变
通过实验认识到化学反应中可以直接产生电流（电能）,进而阐述原电池的化学原理,学生又自行探究了原电池的构成条件,学会用化学用语表达原电池的工作过程这一完整的学习和认知体系.学生的思维经历了从认识到理解由浅入深、从表面到本质的渐进过程.在本堂课即将结束的时刻呼应课前的火电,不但体现本节课首尾呼应,自成一体,而且更有利于学生思维的突破与重构,无论火电,还是原电池均是把化学能转化为电能,但过程与方式迥异.结合火力发电中热机效率低、燃烧污染大、能耗高与能源危机、低碳理念等相关问题,学生容易形成较为客观、正确的能源观.
教学至此,进行知识回顾,小结本节课内容.
六、布置作业
利用苹果、桔子、柠檬等水果尝试制作原电池.
七、教后记
本节课内容丰富,并且与日常生活紧密联系,学生兴趣浓厚.学生分组实验探究、分组讨论和问题追踪等形式使得学生的参与程度高,容易洞察学生的思维过程.同时在教学中应注意学生的最近发展区,设置有效的问题.鼓励所有学生动手,在小组中承担相应的工作,让学生通过自己的实践,对话得出科学的结论.