基于学科核心素养的高中化学活动元教学设计 ——“探究原电池的工作原理和形成条件”
一、 教学内容分析
1. 教材编写分析:
本节课为人教版必修二第二章第二节《化学能与电能》第一课时。教材以电 能在现代社会的重要性出发,体现将化学能直接转换为电能的意义,从而引出对 将化学能转化为电能的装置一原电池的学习,教材的安排对培养学生从实践到理 论,乂从理论到实践的认知规律的提高有很大的作用。体现核心素养:科学态度 和社会责任。
此外,本节课作为高中化学教材涉及电化学内容的第一课时,尤其是对于原 电池工作原理的学习,是学生初次进行电化学模型建立,体现核心素养“证据推 理与模型认知”。
2. 教材的内容前后关系、地位:
《化学能与电能》一节安排在《化学能与热能》之后,学生已经知道化学能 与其他形式的能量可以通过化学反应而相互转换。在此基础上进行化学能转化为 电能的学习,有利于学生实现对化学反应与能量知识体系的初步构建,并为选修 四的进步一学习做铺垫。
3?教材素材处理说明:
本教学设计严格按照教材要求进行,教学重难点紧扣教材要求。对原电池工 作原理和形成条件进行探究的案例背景和程度均取自教材,比如教材实验2-4是 进行铜锌稀硫酸电池的探究,再如“科学探究”和“思考与交流”提到水果电池, 本教学设计嘟是以此为基础背景展开活动设计。 二、 学情分析
1. 知识技能方面:
通过必修1的学习,学生对氧化还原反应有了清晰的认识,并且具有金属活 泼性和电解质溶液知识的储备。而《化学能与电能》一节安排在《化学能与热能》 之后,学生已经知道化学能与其他形式的能量可以通过化学反应而相互转换。因 此对于化学能转化为电能的相关知识理解起来就会更加容易。
2. 过程方法及心理方面:
在原电池的学习中,原电池的工作原理是学生在学习过程中的大难点,却乂 是必须攻克的点,对于这一点,教师结合学生乐于操作实验,关注实验现象的心 理特征,通过实验引导学生充分理解电流(电能)产生的原因,能判断原电池的 正负极并能书写两极发生的反应式,能分析内电路中的离子和外电路中的的电子 移动情况,进而深刻理解原电池的工作原理,建立对应模型,深化知识体系。整 个过程设计实验让学生步步解决问题,在实验探究的过程中能够使其对原电池工 作原理理解起来更容易。再结合原电池原理的学习,学生能自主设讣实验探究原 电池的形成条件,并进行归纳总结,不仅在知识上,在思维能力和科学素养上也 得到提升。 三、 教学目标确定及说明
1?结合实验现象和已有的氧化还原知识,理解原电池的反应本质,进而掌握原 电池的工作原理和形成条件。初步学会判断电极和书写电极反应式。培养核心素 养:宏观辨识与微观探析。
2. 在理解原电池工作原理的基础上,构建原电池模型,深化知识体系。进而培 养核心素养:证据推理与模型认知。
3. 学会用科学探究的思路和方法去进行小组合作式自主探究,从而解决问题。 并且能结合所学知识,学以致用,解决实际问题(如自制水果电池)。树立“化学 服务生活”的观念。进而培养核心素养:科学精神与社会责任。
4. 结合物理知识分析问题,体现“跨学科”学习的思维。 四、 教学基本设计 活动组织:
1. 在活动元一,即探究原电池的工作原理当中,引导学生发现问题,进行探究 实验并进行小组讨论,并就讨论结果进行评价。(问题引导)
2. 在活动元二,即探究原电池的形成条件当中,提醒学生按照科学探究的思路 和方法,BP:提出问题一设计方案一进行实验一分析交流一得出结论,进行小组 合作式自主探究活动。组织各小组进行探究成果的交流与评价。此外,还有师生 一起进行演示实验。(方法引导,评价总结,进行演示实验)
3. 在活动元三,即学以致用当中,组织学生分析水果发电的原理。 核心问题设计:
1. 铜片表面的气泡是什么?它是如何产生的? 2. 如何判断正负极?
3. 从内外电路分析,装置如何实现通路的? 4. 原电池的形成条件有哪些? 学生活动设计及说明:
1. 在活动元一,即探究原电池的工作原理当中,根据老师的引导去发现问题, 进行探究实验并进行小组讨论,并就讨论结果进行评价。(小组讨论、探究实验)
2. 在活动元二,即探究原电池的形成条件当中,根据老师的提醒,按照科学探 究的思路和方法,即:提出问题一设讣方案一进行实验一分析交流一得出结论, 进行小组合作式自主探究活动。集体进行探究成果的交流与评价,从而解决问题。 此外,还要与老师一起进行演示实验。(合作探究、小组讨论、反馈评价)
3. 在活动元三,即学以致用当中,分析水果发电的原理。
媒体设计:水果发电视频引开课题,课件展示整节课流程,flash动画展示原电池 工作原理 基本环节: 【学习目标】
1. 通过实验探究过程的设计、操作、观察、总结。结合实验现象和已有的氧化 还原知识,理解原电池的反应本质,进而掌握原电池的工作原理和形成条件。初 步学会判断电极和书写电极反应式。
2. 在理解原电池工作原理的基础上,构建原电池模型。
3. 学会用科学探究的思路和方法去进行自主探究,从而解决问题。并且能结合 所学知识,学以致用,解决实际问题(如自制水果电池)。
4. 结合物理知识分析问题。 【学习重、难点】
重点:理解和掌握原电池的丄作原理,会判断电极及书写电极反应式,掌握的 原电池形成条件。
难点:掌握原电池的工作原理。 【学习过程】 问题情景 (2min) 观看水果给手机充电的视频。
【过渡】想一想水果发电的原理是什么?