• 一山教研|赵蒙:《水果电池》
  • 发布人: 发布日期:2020-01-09

化学学科以自主合作、探究生成为主要学习方式,以任务驱动、情境体验、真实探究为设计原则,着重突出师生互动和生生互动,课堂上教师引导孩子们在体验中学习、在探究中学习。

一、大单元设计

《化学反应和能量转化》单元,学生的认识发展目标是构建化学反应与能量转化的关系,认识发展目标层级分别为:认识物质具有能量→能量可以通过化学变化实现转化→建构体系能量改变与化学反应的关系→初步应用关系分析化学能与电能转化→自主应用关系解决分析实际问题。

本单元的内容要求是:

1.体系与能量:认识化学能可以与热能、电能等其他形式能量相互转化,能量的转化遵循能量守恒定律;知道内能是体系内各种能量的总和,受温度、压强、物质的聚集状态的影响。

2.化学反应与热能:认识化学能与热能的相互转化。

3.化学反应与电能:认识化学能与电能相互转化的实际意义及重要应用,了解原电池和常见化学电源的工作原理,了解金属发生电化学腐蚀的本质,知道金属腐蚀的危害,了解防止金属腐蚀的措施。

按照国家课程标准,本单元的学业要求是:

1.能辨识化学反应中能量转化的形式,能解释化学变化中能量变化的本质。

2.能分析、解释原电池,能设计简单的原电池。

3.能列举常见的化学电源,并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。

4.能举例化学在解决能源危机中的重要作用,能分析能源利用对自然环境和社会发展的影响。

根据学生的认识层级和内容要求、学业要求,我制定的单元学习目标是:

1.通过实验探究和实际应用实例,认识化学反应中能量转化的形式和遵循的规律,初步形成物质变化中伴随着能量转化,并遵循质能守恒定律。

2.通过阅读思考和问题解决,了解化学反应中伴随能量转化的本质原因,根据化学变化中能量转化对化学变化进行分类。

3.结合化学变化中能量转化的实际应用,认识通过化学变化贮存和释放能量在生产生活和科技发展中的应用,了解化学科学为解决能源危机所做的贡献。

本单元探究展示课共两课时,第一节课的课时学习目标为:

1.研读文本,说出化学反应中能量可以哪些形式转换,根据化学变化中能量转化对化学变化进行分类。

2.通过实验和热化学方程式的计算,探究化学反应中伴随能量转化的原因。

3.小组交流航天器工作中涉及到的能量转化形式,画出能量转化示意图。

第二课时的学习目标为:

1.根据柠檬成分,从氧化还原反应的角度分析水果电池的可行性。

2.自选材料DIY水果电池,并能说出其工作原理和构成条件。

3.运用原电池的反应原理和构成条件,建构出一个原电池模型,并列举化学电源在生产生活中的应用。

本单元的教学内容涉及了苏教版(必修二)专题2的第二单元和第三单元,即化学反应中的热量和化学能与电能的转化。素材选择:图片展示生活现象,水果电池,原电池发生器,吸热实验,航天器发射和运行视频……思考这些素材中伴随着哪些形式的能量转化?哪些是通过化学变化来实现的?从宏观到微观,进一步分析化学变化和能量转化的实质。对比不同有机物提供的热能大小,分析开发新能源燃料时该思考和注意的问题?如何将化学能转化为电能?

依据学生的认识发展设计教学过程。学习化学变化伴随能量转化——分析燃料燃烧放出的热能,从宏观和微观角度认识吸热反应和放热反应,让学生体会到提高燃烧效率对开发新能源燃料的重要意义;学习通过化学变化实现化学能与电能的转化,从氧化还原角度初步认识原电池的工作原理,切身感受研制新型电池的重要性。

设计符合学生认知发展的驱动性问题。本单元设计了吸热反应实验(混合氢氧化钡和氯化铵)来探究吸收热量的原因,通过水果电池的制作来分析不同条件下产生电流大小的原因,探究化学能转化为电能的本质原因。

例如:水果电池实验

(1)将水果切开,任选两个电极插入水果中,连接电流表观察导电情况,建议选用多组,总结规律。

(2)可选用锌片、镁条、铁钉、铜片、碳棒等电极。

(3)可调整插入水果中的电极间的距离和深浅,比较不同条件下产生电流大小的原因。

原电池原理的探究:

(1)将锌片、铜片在互不接触的情况下插入稀硫酸中,观察实验现象。

(2)将锌片、铜片插入稀硫酸中,用导线将锌片、铜片与检流计连接,观察实验现象。

(3)分析实验装置中的电流回路,总结化学能转化成电能的本质原因。

课堂由交流讨论展开,列举生活中将化学能转化成电能的例子,激发学生探究的兴趣,教师引导学生从理论上分析制作水果电池的可行性,通过制作水果电池的实验,让学生亲身感受电能产生,指导学生采用不同的材料进行多组实验,比较在不同的条件下产生电流的大小、探究其原因。通过亲手制作水果电池,让学生直观感受化学能与电能的转化,激发探究欲望,同时在探究的过程中应用控制变量法,让学生在观察的基础上,结合实验现象,分析原电池的原理。

二、课后反思

1.问题与反思:

(1)本次课堂虽然充分调动了学生学习的积极性,但学生的主体地位还不够凸显,老师在课堂上所讲的内容还可以进一步精简,留给学生展示的空间还可以更大。

(2)本节课上,同学们积极主动上台展示,但是我没有提前科学设计好黑板布局,导致同学们的展示规律性不强,重难点不突出。

(3)语言不够连贯性和精练。在表述时,我的语言还应该进一步精炼,评价语言和奖励机制还应该进一步丰富。

(4)部分同学的实验操作还不够规范,课前需要加强培训。

2.改进措施:

(1)加强对学生个体差异的研究与分析。

边教学边实践来获取学生信息,再与学生个别交流,由学生的个体差异采取不同的沟通方法。制定适合学生个体差异的教学措施:培训分层指导;课堂教学问题分层设计;布置课后任务分层;辅导学生方法的多样化。

(2)提高课堂教学的有效性。

①学习目标的制定适合学生,充分突出学生的主体地位,在设计时站在学生的角度上思考。

②课堂放手。课堂上教师要少讲,学生要多讲,要充分给学生展示交流和思考的时间。

③在把握教材知识体系、教学内容地位的前提下,根据学生认知水平对教材内容安排、进度适当进行调整,使之符合学生实际。对教材上的例题、习题进行创新与改进:调整问题坡度。

④设计学生感兴趣的活动和情境任务。以本次原电池为例,设计制作了柠檬电池,如果条件允许的话,还可以设计其他的水果,比较不同水果的化学能转化为电能的效果,充分调动学生参与课堂教学的积极性,以达到师生互动、生生互动的理想效果。

⑤根据教材内容特点,借鉴其他学科,尝试多种教学模式的研究。

⑥在课堂教学中加强对学生学法的指导和培训。

⑦学习评价的有效性:通过评价提高学生学习的自信心来促进学习。

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