麥基頌
【摘 要】高中化學教師需要認真研究學生在概念學習的誤區(qū)類型和成因,并采取有針對性的應對措施,消除學生在概念認識和理解上的誤區(qū),讓學生真正理解概念,準確應用,提升學生應用分析能力。
【關(guān)鍵詞】高中化學;電化學;誤區(qū);措施
不少學生在理解一些抽象的電化學概念時感到較為困難,不能準確把握其實質(zhì),也就無法真正做到理解和正確運用,高中化學教師需要認真研究學生在概念學習的誤區(qū)類型和成因,并采取有針對性的應對措施,確保學生都能正確把握,做到深化理解,準確應用,促進學生思維能力提升,發(fā)展他們的綜合能力。
一、高中電化學概念學生學習存在的誤區(qū)類型分析
(一)學生未能深入理解原電池中電子轉(zhuǎn)移的實質(zhì)
現(xiàn)在高中學生在學習原電池的有關(guān)知識時,最先學習的知識內(nèi)容是Cu-Zn原電池,由于這些內(nèi)容相對抽象,不少學生在學習過程中不能深入理解,對概念及其原理理解相對淺顯,不能正確地解釋氫氣在銅棒上產(chǎn)生的原因和原理。相當一部分學生在學習過程中只是記住了結(jié)果,并不能準確地理解過程和原理,還有不少學生錯誤地認為陽離子和陰離子向相對的電極移動,是正負電荷相互吸引所致。
(二)對于原電池的工作原理沒有能夠正確理解
氫氧燃料電池主要是根據(jù)原電池反應的基本原理,選用氫氧作為主要原料而制成的化學電源,不少學生錯誤地將化學電源認為是電解池,認為該電池發(fā)生的氧化還原反應不是自發(fā)的化學反應。也有一部分學生的判斷是正確的,但是,在電極反應方程式的理解上存在誤解,一方面是因為這些知識平時接觸的知識相對較少。另一方面,平時學生生活中的各種實際名稱和化學學科知識中的定義重合,容易造成概念混淆和誤判。
(三)對于電解池中外加電源的功能認識和理解不到位
學生學習原電池工作原理,在老師的引導下和講解之下,也能理解其反映的基本原理。但是,對電解池外加電源的功用認識模糊,不知道其在整個裝置當中的關(guān)鍵作用,由此產(chǎn)生了很多的疑惑和誤解。不少學生主觀上理解電極帶電,可以從電極所攜帶的正負電荷來判斷陰陽離子的運動速度和方向;有些學生認為提供電子是外加電源的主要功用,外加電源導入電子并促進其從負極向陰極流動,這樣就可以使電池中的陽極帶上正電荷,而陰極就帶上了負電荷,陰陽離子本身具有相互吸引的特點,便做定向移動。這是學生對概念先入為主的原因造成的,是以前對概念的認識,造成現(xiàn)在的排斥,這是思維定勢的強大慣性,促使學生不能針對新概念的認識和感悟,不能根據(jù)實際情況及時轉(zhuǎn)變思維。高中電化學概念與高中物理,電學知識學習和應用同時進行,學生容易將物理學中的電流、電荷、電極等方面的知識直接遷移到化學電池的學習中來,理解和解釋其中的原因。
二、糾正學生概念理解和認識應用誤區(qū)的措施分析
(一)創(chuàng)設適應的認知沖突問題情境,顛覆學生的思維慣性和認知定勢
很多時候?qū)W生的思維容易受到以往模式的影響,已有思維的慣性容易帶給學生更多的影響和制約,讓學生在原來的軌道上運行新的知識概念,使問題在現(xiàn)有的軌道上逐步偏離,引發(fā)認識的錯誤和實踐的變軌,導致學生不能真確理解一些新的概念。高中化學電化學概念教學引導學生走出理解的誤區(qū),就要針對學生實際,創(chuàng)設一些更具沖突性的認知情境,讓學生產(chǎn)生加強的思維落差和張力,以此來引發(fā)學生扭轉(zhuǎn)思考的方向和路徑,從而糾正他們在學習中出現(xiàn)的問題。
例如,學習“原電池原理”的相關(guān)教學內(nèi)容時,教師可以首先向展示銅鋅稀硫酸原電池這個最為常見也是最為簡單的應用模型,由此可以讓學生去思考一個新的問題,如何才能組裝一個能夠產(chǎn)生電能的模型裝置呢?因為,在此之前,他們已經(jīng)有了電池能導電、氧化還原離子轉(zhuǎn)移、電池等方面的概念和實驗操作經(jīng)驗,促使學生對現(xiàn)有的裝置進行思考和突破,并預測一些相關(guān)的實驗裝置模型的設計和應用原理。這些概念和思維都會受到以往思維的慣性影響,教師為學生進行實驗演示,結(jié)果讓學生觀察與自己的想象大相徑庭,由此產(chǎn)生激烈的認知沖突。此時,教師再對學生進行闡釋分析,強化學生對新概念的認識和理解,建立一個全新的化學概念和思維模式。
(二)注重概念的深入闡釋,防止學生將不同學科領域概念混淆
生活中的各種電器和電源設備都籠統(tǒng)地稱之為電池,不同形狀,不同用途,不同材質(zhì),不同科學原理的電源或者蓄電存儲設備,都以此來稱謂,學生在理解上容易受到生活現(xiàn)象的誤導。原電池的電極反應與電極和電解質(zhì)本身有著非常密切的關(guān)系,在分析理解電極反應時不能拋開電極與電解質(zhì)這些最為基本的要素。同時對一種事物的認識是一個逐步深入循序漸進的過程,電化學概念的理解也是如此。要抓住概念的本質(zhì)屬性表述語,深入理解概念不同于其它事物的最本質(zhì)的部分,引導學生逐步深化理解,以此來正確理解,深入領悟。
(三)深入領悟原電池構(gòu)成條件,領悟電源工作原理
原電池形成必須滿足三個條件,一是具有不同的兩極,而是電解質(zhì)溶液,三是浸入溶液中的兩極必須用導向加以連接構(gòu)成一個閉合電路。原電池不僅是一種將化學能轉(zhuǎn)變成電能的裝置,也是更好地揭示化學電源工作原理的裝置。而普通電池是通過電路產(chǎn)生電勢差,形成電場。原電池中點電解溶液中的陰陽極處在內(nèi)電路中,陰離子只能由高電勢向低電勢出運動,如鋅銅原電池氫離子移向銅片得到電子而生成氫氣就是這個原理。
總之,電池和電解池是高中化學教學的重要內(nèi)容,也是學生學好化學的重要基礎,很多學生缺乏這方面的知識基礎和實踐經(jīng)驗,并且這方面內(nèi)容相對其他方向的知識較為抽象難懂。教師需要結(jié)合學生實際,分析原因并采取有效的措施,減少誤區(qū),降低難度,提升學習效率。
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