基于建構(gòu)主義的“原電池”教學(xué)設(shè)計(jì)

慕林峰

摘 要：以建構(gòu)主義理論為依據(jù)，以日常生活中常見的西紅柿組裝電池實(shí)驗(yàn)引課，通過為學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)和研究情境，最大程度激發(fā)學(xué)生求知欲，并提高教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義;原電池;實(shí)驗(yàn)探究

一、教材分析

“原電池”這節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容是人教版高中化學(xué)必修2中第二章“化學(xué)反應(yīng)與能量”第二節(jié)“化學(xué)能與電能”的第一課時(shí)。與元素化合物知識(shí)相比，化學(xué)反應(yīng)原理部分內(nèi)容更注重學(xué)科知識(shí)的應(yīng)用、整合以及學(xué)生思維有序性和縝密性的培養(yǎng)。該章是學(xué)生第一次接觸到化學(xué)反應(yīng)與能量之間的相互關(guān)系，是化學(xué)理論知識(shí)在工業(yè)生產(chǎn)中的重要應(yīng)用。從能量轉(zhuǎn)換角度看，該節(jié)課程內(nèi)容是對(duì)前一節(jié)課中“一種能量可以轉(zhuǎn)化為另一種能量，能量也是守恒的;化學(xué)能是能量的一種形式，它同樣可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，如熱能和電能等”論述的補(bǔ)充和完善。本節(jié)內(nèi)容側(cè)重于化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的研究，從知識(shí)上說則是氧化還原反應(yīng)的重要應(yīng)用之一，也是實(shí)現(xiàn)氧化還原反應(yīng)這一主干知識(shí)螺旋式上升的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。因此本節(jié)課的重心是實(shí)現(xiàn)通過氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能裝置的研究。

二、學(xué)情分析

（一）知識(shí)基礎(chǔ)

學(xué)生課前擁有的認(rèn)知基礎(chǔ)和能力水平，是制定教學(xué)目標(biāo)的重要依據(jù)。

通過初中物理電學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道電子的定向移動(dòng)形成電流，知道電流形成的基本條件;學(xué)生在初中化學(xué)里學(xué)習(xí)過金屬與非氧化性酸的反應(yīng)，也熟知金屬活動(dòng)性順序;通過對(duì)高中化學(xué)必修1的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。但是學(xué)生對(duì)于將一個(gè)氧化還原反應(yīng)分為兩個(gè)半反應(yīng)在兩個(gè)不同場(chǎng)所發(fā)生這種情況是第一次接觸，因此本節(jié)課的設(shè)計(jì)從實(shí)際需要出發(fā)，實(shí)現(xiàn)氧化劑和還原劑分開的設(shè)計(jì)思想，然后通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)的直觀材料去分析原電池的工作原理，降低難度，符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。

（二）實(shí)驗(yàn)技能基礎(chǔ)

通過以前化學(xué)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具備一定動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)觀察能力，并且由于物理課上的訓(xùn)練，學(xué)生也已經(jīng)具備一定的電路組裝能力。

三、設(shè)計(jì)思想

當(dāng)代建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論兼收并蓄多家學(xué)習(xí)理論的合理觀點(diǎn)，給學(xué)習(xí)賦予了新的含義，提出了新的教學(xué)觀，是當(dāng)代世界范圍內(nèi)具有廣泛影響的學(xué)習(xí)理論。在教學(xué)實(shí)踐中運(yùn)用建構(gòu)主義理論指導(dǎo)化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)，必將給化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)注入新的生命力。該節(jié)課就是以建構(gòu)主義為依據(jù)設(shè)計(jì)的。

（一）建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀

建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀認(rèn)為，學(xué)習(xí)不是由教師向?qū)W生傳遞知識(shí)，而是學(xué)生通過對(duì)新知識(shí)的分析、檢驗(yàn)和批判來建構(gòu)自己知識(shí)的過程。

（二）建構(gòu)主義的教學(xué)觀

建構(gòu)主義的教師觀認(rèn)為，教師要把學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)作為新知識(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生從原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)中“生長(zhǎng)”出新的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。

本節(jié)課的教學(xué)思想為：在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程中發(fā)現(xiàn)問題，通過實(shí)驗(yàn)解決問題;以學(xué)生合作學(xué)習(xí)和討論為主要學(xué)習(xí)方式;適時(shí)、不斷地創(chuàng)設(shè)問題情景，激發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí);充分利用演示實(shí)驗(yàn)及多媒體輔助教學(xué)。本節(jié)課以日常生活中常見的西紅柿組裝電池實(shí)驗(yàn)引課，可以激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)原理的好奇心，最大程度激發(fā)學(xué)生的求知欲。

四、教學(xué)目標(biāo)

【知識(shí)與技能】

認(rèn)識(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的基本原理;初步了解原電池的概念、原理、組成。

【過程與方法】

自主構(gòu)建原電池，探究原電池的構(gòu)成條件，學(xué)會(huì)分析、推理、歸納和總結(jié)的邏輯思維方法;通過對(duì)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的學(xué)習(xí)，體驗(yàn)到科學(xué)探究的過程，理解科學(xué)探究意義，認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的基本過程與方法，初步養(yǎng)成科學(xué)探究的能力。

【情感態(tài)度與價(jià)值觀】

通過實(shí)驗(yàn)和小組合作學(xué)習(xí)，體驗(yàn)科學(xué)探究過程和培養(yǎng)合作精神;通過探究化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的奧妙，發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣與熱情，體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛與喜悅，感受化學(xué)世界的奇妙與和諧。

五、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：原電池的概念、原理、組成。

教學(xué)難點(diǎn)：化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)及原電池的構(gòu)成條件。

六、教學(xué)過程

環(huán)節(jié)一：通過對(duì)比物理學(xué)中小燈泡發(fā)光電路圖，學(xué)生自己組裝西紅柿電池

環(huán)節(jié)二：直觀展示化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，得出原電池定義

環(huán)節(jié)三：結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象簡(jiǎn)單分析原電池工作原理

環(huán)節(jié)四：學(xué)生開放型實(shí)驗(yàn)探究，組裝化學(xué)電池，從中總結(jié)原電池形成條件

環(huán)節(jié)五：對(duì)部分問題進(jìn)行討論、解答，遺留問題課后繼續(xù)探究

七、教學(xué)反思

根據(jù)建構(gòu)主義以及本節(jié)課的特點(diǎn)（實(shí)驗(yàn)探究式新課），筆者設(shè)計(jì)了以學(xué)生為主體，通過創(chuàng)設(shè)情景，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入探索情境中，讓他們自主體驗(yàn)新知識(shí)、新概念、新規(guī)律，讓實(shí)驗(yàn)探究成為學(xué)生實(shí)踐體驗(yàn)的一部分。

該節(jié)課采用實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)，既符合化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，也符合學(xué)生的心理和思維的發(fā)展特點(diǎn)。在探究活動(dòng)中，引導(dǎo)學(xué)生逐步突破原由認(rèn)識(shí)，形成新認(rèn)識(shí)，這樣得出的結(jié)論學(xué)生才能真正理解和牢固掌握，這種設(shè)計(jì)完全符合建構(gòu)主義的觀點(diǎn)。

從整節(jié)課的教學(xué)過程來看，重在探究、重在實(shí)踐。不僅激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，更能啟迪學(xué)生思維、培養(yǎng)科學(xué)精神和創(chuàng)新能力，為學(xué)生的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造一個(gè)新的局面。

從整體教學(xué)效果來看，通過學(xué)生有目的的實(shí)驗(yàn)探索，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握是相當(dāng)不錯(cuò)的，原電池的原理及形成條件，學(xué)生都能輕松、愉快地掌握并應(yīng)用，充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用于教師的主導(dǎo)作用，達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)效果，為后面的新內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。