張曉云

摘要：創(chuàng)新教學(xué)策略對(duì)提高課堂教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。從情境創(chuàng)設(shè)、實(shí)驗(yàn)探究、“成果”應(yīng)用、模型建構(gòu)四個(gè)方面，創(chuàng)新“化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化”單元復(fù)習(xí)教學(xué)策略，讓學(xué)生在輕松愉悅的氛圍中，實(shí)現(xiàn)單元復(fù)習(xí)的高效化。

關(guān)鍵詞：教學(xué)策略;情境創(chuàng)設(shè);實(shí)驗(yàn)探究;“成果”應(yīng)用;模型建構(gòu)

文章編號(hào)：1008-0546（2019）12-0050-04 中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.12.015

教學(xué)策略有廣義和狹義之分，廣義是指教師教的策略和學(xué)生學(xué)的策略，狹義專指教師教的策略，教學(xué)策略屬于教學(xué)設(shè)計(jì)的有機(jī)組成部分。狹義教學(xué)策略即在特定教學(xué)情境中為完成教學(xué)目標(biāo)和適應(yīng)學(xué)生認(rèn)知需要而制定的教學(xué)程序計(jì)劃和采取的教學(xué)實(shí)施措施。教學(xué)策略規(guī)定了教學(xué)活動(dòng)的總體風(fēng)格和特征。基于高中化學(xué)單元復(fù)習(xí)課是常態(tài)教學(xué)中一種比較特殊的重要課型，以及復(fù)習(xí)課“復(fù)習(xí)”的特殊性，創(chuàng)新復(fù)習(xí)教學(xué)策略，對(duì)提高化學(xué)單元復(fù)習(xí)效益起著舉足輕重的作用。在此，筆者將參加市級(jí)評(píng)優(yōu)課“化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化”單元復(fù)習(xí)課的教學(xué)設(shè)計(jì)呈現(xiàn)給大家，以期與同行分享這節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新教學(xué)策略。

一、設(shè)計(jì)思想

注重聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際，將書本知識(shí)與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系。從學(xué)生日常生活實(shí)際出發(fā)，本著讓學(xué)生從經(jīng)驗(yàn)到體驗(yàn)、從情境到知識(shí)、從方法到過程、從問題到探究、從現(xiàn)象到本質(zhì)的思想，寓知識(shí)的復(fù)習(xí)、興趣的激發(fā)、思維的培養(yǎng)、能力的提升于體驗(yàn)學(xué)習(xí)之中;注重啟發(fā)性、思維性的問題設(shè)計(jì)，關(guān)注學(xué)生的思維發(fā)展。以問題引領(lǐng)，本著從情境創(chuàng)設(shè)、實(shí)驗(yàn)探究、“成果”應(yīng)用、模型建構(gòu)的思想，使學(xué)生在知、情、意、行的體驗(yàn)學(xué)習(xí)中，發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)。

二、教學(xué)目標(biāo)

（1）了解恒溫加熱器的原理，了解Fe-C原電池對(duì)銅冶煉廢水中重金屬離子處理過程，了解電解池的應(yīng)用。

（2）通過自主互助、實(shí)驗(yàn)探究、交流分享和反思提高等活動(dòng)，體驗(yàn)科學(xué)假設(shè)和實(shí)驗(yàn)探究的過程，體會(huì)科學(xué)探究的一般過程與方法。

三、教學(xué)過程

【導(dǎo)入】展示圖1的輸液照片。

【教師】圖2就是輸液用的恒溫加熱器，它的熱量是從哪里來？

【學(xué)生】發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。

【追問】發(fā)生了怎樣的化學(xué)反應(yīng)？

【學(xué)生】不清楚。

【教師】今天也給每組帶來了恒溫加熱器（圖3），請(qǐng)大家將袋子撕開，觀察里面的固體，并感受一下溫度。

【學(xué)生】學(xué)生活動(dòng)。

【教師】請(qǐng)大家利用周轉(zhuǎn)箱里的儀器（磁鐵等）猜猜袋里的固體是什么？

【學(xué)生】我們組用磁鐵吸引固體，固體被吸引起來了，猜測固體成分中應(yīng)該有鐵;另外將剛打開的恒溫加熱器里的固體露置了一會(huì)，固體顏色變紅，進(jìn)一步確定了固體中應(yīng)該有鐵，鐵被氧氣氧化生成了三氧化二鐵。

【教師】大家通過觀察和分析，知道了恒溫加熱器里的固體有鐵。那么，恒溫加熱器的熱量是從哪里來的呢？

【學(xué)生】鐵被空氣氧化了，釋放了熱量。

【教師】請(qǐng)大家看一下恒溫加熱器的說明書，思考“鐵就能和氧氣反應(yīng)，為什么還要加入碳、氯化鈉、水呢？”

【學(xué)生】鐵作為原電池的負(fù)極，碳作為原電池的正極，氯化鈉溶液是電解質(zhì)溶液，形成了原電池，可以加快鐵被氧化的速率。

【教師】請(qǐng)用簡單的原電池裝置圖表示出其原理。

【學(xué)生】學(xué)生活動(dòng)。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生親身感受恒溫加熱器的溫度;拆開恒溫加熱器，運(yùn)用自己的已有認(rèn)知及分析物質(zhì)的方法，發(fā)現(xiàn)恒溫加熱器里的固體成分;最終分析出是由于形成了鐵碳原電池，加速了鐵被氧氣氧化的發(fā)生，釋放出了熱量，從而發(fā)展了學(xué)生“證據(jù)推理”的核心素養(yǎng)。

【教師】如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明氧氣的確參與反應(yīng)呢？

【學(xué)生】在西林瓶中加入恒溫加熱器里的固體，將塞子塞好，將帶有針尖的導(dǎo)管伸入盛有水的燒杯中，圖4所示，觀察是否有倒吸現(xiàn)象？

【學(xué)生】學(xué)生實(shí)驗(yàn)。

【教師】觀察到什么現(xiàn)象？

【學(xué)生】導(dǎo)管里出現(xiàn)了倒吸現(xiàn)象。

【追問】說明了什么？

【學(xué)生】說明氧氣被消耗了。

【學(xué)生】不能說明氧氣被消耗，只能說明氣體被消耗。

【教師】很好，那如何證明呢？請(qǐng)大家做下面一個(gè)實(shí)驗(yàn)（圖5）。（信息提示：亞鐵離子遇到鐵氰化鉀會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀。）

【步驟】1.在u形管中加入NaCl溶液，

2.用導(dǎo)線連接鐵釘、碳棒插入U(xiǎn)形管，

3.在碳棒一側(cè)u形管中滴入酚酞2-3滴，

4.在鐵釘一側(cè)u形管中滴入鐵氰化鉀溶液1-2滴。

【學(xué)生】分組實(shí)驗(yàn)。

【教師】觀察到什么現(xiàn)象？

【學(xué)生】碳棒一側(cè)溶液變紅，鐵釘一側(cè)有藍(lán)色沉淀，圖6。

【追問】說明了什么？

【學(xué)生】說明在正極有OH-生成，在負(fù)極有Fe²⁺生成。

【追問】通過本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裾f明氧氣參與反應(yīng)了？

【學(xué)生】可以。

設(shè)計(jì)意圖：通過讓學(xué)生對(duì)氧氣的確參與了反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維能力。

【教師】請(qǐng)寫出正負(fù)極電極反應(yīng)式。

【模型建構(gòu)】原電池的構(gòu)成條件以及分析正負(fù)極反應(yīng)（圖7甲、乙、丙）。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生已經(jīng)對(duì)鐵碳原電池有所了解，再借助與書本上學(xué)過的鋅銅原電池進(jìn)行對(duì)照，從而讓學(xué)生歸納梳理出原電池的一般模型，由特殊走向一般。

【過渡】鐵碳形成原電池給人們的生活帶來了便利，你還知道它有哪些應(yīng)用呢？

【學(xué)生】暖寶寶，自熱食品。

【教師】展示圖片（圖8）。

【過渡】鐵碳形成原電池還在銅冶煉廢水處理方面也有重要的應(yīng)用，如果請(qǐng)你去除銅冶煉廢水中的銅離子，你會(huì)選擇哪些方法？

【學(xué)生】沉淀法，置換法。

【教師】請(qǐng)大家看昆明理工大學(xué)邱珉的研究成果（展示圖9甲、乙）

【交流與討論】根據(jù)甲圖像，請(qǐng)大家思考以下問題：

1.純鐵可以除去Cu²⁺、Pb²⁺，為什么？

2.純碳可以除去Cu²⁺、Pb²⁺，為什么？

3.純鐵可以除去Cu²⁺、Pb²⁺，為什么還要加入碳粉？

4.當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50%時(shí)，隨著鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，Cu²⁺和pb²⁺的去除率不升反降，其主要原因是什么？

【學(xué)生】鐵的活動(dòng)性在銅和鉛之前，可以與Cu²⁺、pb²⁺發(fā)生置換反應(yīng)。

【學(xué)生】碳具有吸附性，可以去除Cu²⁺、pb²⁺。

【學(xué)生】加入碳粉，與鐵構(gòu)成原電池，可以提升Cu²⁺、pb²⁺的去除效果。

【學(xué)生】當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%時(shí)，此時(shí)形成鐵碳原電池的數(shù)目最多，去除率最高，而當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大為50%時(shí)，形成的鐵碳原電池的數(shù)目又在下降，所以Cu²⁺和pb²⁺的去除率不升反降。

設(shè)計(jì)意圖：通過提出問題，激發(fā)了學(xué)生的原有認(rèn)知，深化了學(xué)生對(duì)鐵碳原電池的認(rèn)識(shí)，并且發(fā)展了學(xué)生量變引起質(zhì)變的辯證思想。

【過渡】銅離子的廢水還可以通過電解法去除，而且還起到回收銅的作用。

【演示實(shí)驗(yàn)】用石墨電極電解硫酸銅溶液（圖10甲）。

【教師】觀察到什么現(xiàn)象？

【學(xué)生】陰極有紅色物質(zhì)析出，陽極有氣泡（圖11乙和丙）。

【教師】陰陽極發(fā)生了怎樣的反應(yīng)？

【學(xué)生】陰極是銅離子得電子變成銅單質(zhì)，陽極氫氧根離子失去電子變成氧氣。

【模型建構(gòu)】電解池構(gòu)成的一般條件，如圖11甲、乙、丙。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生對(duì)電解知識(shí)再現(xiàn)，通過學(xué)生對(duì)電解法處理廢水原理的認(rèn)識(shí)，從而讓學(xué)生歸納梳理出電解池的一般模型，由特殊走向一般。

【過渡】原電池和電解池的不同點(diǎn)是什么？原電池和電解池的相同點(diǎn)是什么？

設(shè)計(jì)意圖：電解池與原電池有共同之處是什么？從而讓學(xué)生意識(shí)到不管是原電池還是電解池都是氧化還原反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)原電池和電解池知識(shí)的重構(gòu)。

【小結(jié)】通過本節(jié)課，你學(xué)會(huì)了什么？

四、教學(xué)策略

常規(guī)單元復(fù)習(xí)課是按點(diǎn)一線一面一體的邏輯結(jié)構(gòu)展開的，同時(shí)再輔以知識(shí)的應(yīng)用，這是常規(guī)單元復(fù)習(xí)課的基本教學(xué)模式，這種單元復(fù)習(xí)教學(xué)模式是從知識(shí)到知識(shí)，從教師到學(xué)生，最后還是從教師回到教師和從學(xué)生回到學(xué)生，教師容易掌控，學(xué)生活動(dòng)較少。套路化的、模式化的單元復(fù)習(xí)教學(xué)模式，容易使學(xué)生產(chǎn)生疲倦感，單元復(fù)習(xí)的高效性難以最大化?！盎瘜W(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化”單元復(fù)習(xí)課在復(fù)習(xí)教學(xué)策略上有所創(chuàng)新，主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：

1.情境創(chuàng)設(shè)策略

情境教學(xué)是課堂教學(xué)的重要形式，情境創(chuàng)設(shè)是課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，物境和意境是課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的兩個(gè)組成部分。單元復(fù)習(xí)教學(xué)內(nèi)容將書本知識(shí)與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系，促成學(xué)生對(duì)知識(shí)的復(fù)習(xí)產(chǎn)生親近感和興趣感，體現(xiàn)了從生活走向化學(xué)、從化學(xué)走向社會(huì)的現(xiàn)代課程觀。與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)歷相關(guān)的客體物境，是創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的鮮活素材。醫(yī)用輸液恒溫加熱器以及暖寶寶和自熱食品，是學(xué)生生活中接觸到、體驗(yàn)到、感受到的生活情境。本單元從輸液恒溫加熱器復(fù)習(xí)教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，從輸液恒溫加熱器的組成結(jié)構(gòu)到加熱體驗(yàn)，從輸液恒溫加熱器的組成物質(zhì)辨識(shí)到加熱原理探究，促成課堂教學(xué)情境從物境向意境的升級(jí)，實(shí)現(xiàn)了課堂復(fù)習(xí)教學(xué)從情境的感知和體驗(yàn)向知識(shí)的自主建構(gòu)轉(zhuǎn)化。

2.試驗(yàn)探究策略

一般而言，常態(tài)單元復(fù)習(xí)課，課堂上很少見到教師的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)是知識(shí)的載體，是學(xué)生興趣的催化劑，對(duì)學(xué)生知識(shí)的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)效果起到十分重要的作用。本節(jié)課以與單元知識(shí)相聯(lián)系的醫(yī)院輸液用的恒溫加熱器加熱原理探究為線索，展開原電池原理的復(fù)習(xí)教學(xué)。醫(yī)用恒溫加熱器的引入，引發(fā)“化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化”單元復(fù)習(xí)教學(xué)從體驗(yàn)叵溫加熱器的熱到證明氧氣參與反應(yīng)，既有學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)，又有教師的演示實(shí)驗(yàn)，既有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)又有探究性實(shí)驗(yàn)，使本節(jié)課單元復(fù)習(xí)的內(nèi)容知識(shí)在實(shí)驗(yàn)中自發(fā)地重現(xiàn)和建構(gòu)，起到了常態(tài)復(fù)習(xí)課難以達(dá)到的復(fù)習(xí)效果。

3.“成果”應(yīng)用策略

科學(xué)研究成果既是科學(xué)知識(shí)應(yīng)用的結(jié)晶，又是科學(xué)知識(shí)的客觀載體?？茖W(xué)研究成果具有科學(xué)性、時(shí)代性特征，其時(shí)代性能夠喚醒學(xué)生感受科學(xué)知識(shí)的魅力，感知時(shí)代科學(xué)進(jìn)步的成就。昆明理工大學(xué)邱珉的研究成果，說明了鐵碳形成原電池對(duì)銅冶煉廢水中重金屬離子處理方面有重要應(yīng)用，該研究成果不但對(duì)銅冶煉廢水中重金屬離子處理具有重要的指導(dǎo)作用，而且對(duì)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。將科研成果運(yùn)用于課堂教學(xué)，既復(fù)習(xí)了研究成果中蘊(yùn)含的科學(xué)知識(shí)，又體現(xiàn)了科學(xué)知識(shí)的實(shí)用性和價(jià)值性。挖掘“鐵碳比對(duì)銅冶煉廢水中重金屬離子處理效果的影響”圖象研究成果本身蘊(yùn)含的化學(xué)知識(shí)，同時(shí)以“問題”的形式引發(fā)學(xué)生交流與討論，既復(fù)習(xí)了原電池的基本原理，又提升了學(xué)生的思維水平和品質(zhì)。

4.模型建構(gòu)策略

化學(xué)模型是化學(xué)知識(shí)建構(gòu)的標(biāo)本，從化學(xué)客體原型到化學(xué)“知識(shí)”模型的建構(gòu)，既蘊(yùn)含著理想化的科學(xué)研究方法，又蘊(yùn)含著模型建構(gòu)過程的科學(xué)知識(shí)、科學(xué)思維。原電池“知識(shí)”模型和電解池“知識(shí)”模型的建構(gòu)，既體現(xiàn)了從特殊到一般的辯證思想，又寓化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化于一體，既是單元知識(shí)由“碎片化”向系統(tǒng)化的轉(zhuǎn)變，又是學(xué)生思維躍升的系統(tǒng)躍遷，既是知識(shí)系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過程，也是知識(shí)系統(tǒng)學(xué)習(xí)的方法。因此，模型建構(gòu)策略對(duì)提高單元復(fù)習(xí)教學(xué)效益具有重要意義。

總之，從情境創(chuàng)設(shè)、實(shí)驗(yàn)探究、“成果”應(yīng)用、模型建構(gòu)四個(gè)方面，創(chuàng)新“化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化”單元復(fù)習(xí)教學(xué)策略，在將書本知識(shí)與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系的基礎(chǔ)上，激發(fā)學(xué)生興趣，引發(fā)單元知識(shí)復(fù)習(xí)的展開，讓學(xué)生在情境感受、實(shí)驗(yàn)探究、科研成果、模型建構(gòu)、問題設(shè)計(jì)中，促進(jìn)復(fù)習(xí)內(nèi)容的知識(shí)建構(gòu)，實(shí)現(xiàn)單元知識(shí)復(fù)習(xí)的高效化。