合理創設情境 激發學生的學習熱情

張小春

摘要：以一段視頻作為引入情境，復習原電池的工作原理，設計了指定原理的電極方程式的書寫和指定材料的電極方程式的書寫。充分利用電子白板教學的優勢，讓學生參與教學的互動。燃料電池裝置的改進激發了學生的學習興趣，順利過度到本堂課的教學重點燃料電池的電極方程式的書寫。

關鍵詞：優課評比；原電池電極方程式書寫；電子白板的使用；燃料電池的改進

文章編號：1008-0546（2014）08-0056-02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.08.019

筆者2014 年5月16日代表如東高級中學到栟茶高級中學參加縣優課評比，這次比賽定的課題為《原電池電極方程式的書寫》。栟茶高級中學剛剛講完化學電源，《原電池電極方程式的書寫》這堂課正好可以作為原電池和電解池之間的銜接課。有多年高中化學循環教學的老師都知道，《原電池電極方程式的書寫》既好上又難上。按照傳統的教學方法，我們可以設計成先呈現例題，學生上黑板練習，老師點評，最后歸納原電池電極方程式的書寫規則。這樣的課也能讓學生參與到課堂里面，但學生都是被動的學習，被老師牽著鼻子走，學生成了配角，老師成了主角，不符合高效課堂理念對課堂教學的要求。所以要把這堂課上好，在教學設計上確實要下點苦工。圍繞基于學科觀念的高中化學課堂教學評比評分標準，筆者設計了一堂課，最終獲得優課評比一等獎?，F在將這堂課的教學想法和大家交流一下。

一堂好課，開頭一定要引入一個好的情境，這樣學生能融入你預設的情境中，能立即拉近參賽老師和學生的距離。這堂課，我選擇了美國電視劇絕命毒師里的一段視頻。老白和小粉在沙漠里因汽車電瓶沒電了，汽車發動不起來，為了能夠逃生，當過高中化學老師的老白利用自己所掌握的知識，自己設計制造原電池，最終發動汽車脫險的故事。短短不到兩分鐘的視頻，一下子激發了學生的濃厚的興趣，為這堂課的成功埋下了很好的伏筆。

師：“現在請大家看一段視頻，請仔細觀察，看他們利用的什么知識脫困的？”

生：“原電池?！睂W生看視頻時非常投入，剛剛又學過原電池的知識，所以視頻一結束，老師剛剛拋出問題，學生立刻異口同聲地回答。這時老師趁熱打鐵再提出第二個問題，讓學生分組討論。

師：“他們用到了哪些知識設計原電池的？”30秒的小組討論，一個學生主動站起來回答。

生：“用到的鍍鋅的物品，用到了氫氧化鉀溶液，用到了一根銅線?！崩蠋熯@時高度表揚學生的觀察能力，然后引導學生填寫在電子白板上預設的一張表。

學生立刻齊聲回答負極是鋅，電解質溶液為氫氧化鉀溶液，閉合回路為一根銅導線連接電池和汽車的啟動馬達。因為視頻里沒有正極材料的信息，這時老師引導學生原電池設計是對正極材料的要求只要沒有鋅活潑的導電材料就可以了。這里沒有讓學生回答反應原理，主要考慮兩點，一是學生對鋅與堿反應的原理不熟悉，強行讓學生寫，會增加他們的畏懼心理，課堂上不敢大聲回答問題，導致課堂氣氛的沉悶。另外一點主要是想安排到課堂小結之后，安排學生來寫，起到與視頻遙相呼應的作用，增加學生的成就感。學生完成回答后教師馬上進入第二個環節，原電池原理的復習。在電子白板上打出“一個概念，兩種電極，三個流向，四個條件?！币驗橛星懊娴那榫匙鲣亯|，學生能很快的，幾乎全體參與回答出一個概念是原電池，兩種電極是正負極，三個流向是電子、電流、離子的流向，四個條件是形成原電池的四個條件。到這時學生的情緒幾乎全部被調動起來了，教師馬上在黑板上板書：活動一 原電池電極方程式的書寫，引導學生進入本堂課教學的重點。

考慮到學生的電化學才學了三堂課，這里在設計原電池電極方程式書寫時沒有選擇高三的那些復雜情境下的電極方程式的書寫，這里由易到難設計了三個臺階。一是根據化學方程式判斷并寫出能形成原電池的電極方程式。二是指定材料，發揮電子白板的交互功能，讓學生到白板上組裝電池并寫出電極方程式。三是指導學生書寫燃料電池的電極方程式，這里沒有設計其他化學電源的電極方程式的書寫主要是因為栟茶高級中學上一堂課剛剛講完鋅錳電池、鉛蓄電池的反應原理。我們參賽的老師要根據學情備課，做到有的放矢，你講的內容如果別人剛剛講過，那你講得再好，也提不起學生的興趣。第一個臺階我設計了三個反應：

因為起點較低，學生很興奮，主動上黑板來寫，完成的情況很好。

師：“我們能不能根據這三個反應歸納出電極方程式書寫的注意點？”

學生馬上能根據第一個反應是非氧化還原反應得出不能形成原電池，第二第三個反應先分析化合價，負極反應失去電子，化合價升高，正極反應得到電子，化合價降低。教學中能讓學生說的盡量讓學生說，老師不要越俎代庖，學生總結出得東西遠比你灌輸的東西效果要好得多。完成第一臺階后馬上引導學生選擇指定材料設計原電池裝置并寫出電極方程式。這次優課評比電子白板的使用作為必備條件之一，所以在第二臺階我充分利用電子白板的交互功能，先在白板上給出鎂電極、鋁電極、導線、裝有鹽酸溶液和食鹽水的水槽，請學生上黑板拖動電極和導線組成一個原電池。經過小組討論后，第三小組推舉了一個學生來完成任務。

學生挑了鹽酸作為電解質溶液，因為這個原理學生比較熟悉。學生沒有選食鹽水，因為他們不知道鎂怎么跟中性氯化鈉溶液反應。在這里做這樣的設計，同樣考慮到一堂課一定要設計一些疑點，引起學生的好奇心，鎂、鋁、食鹽水能否構成原電池？這為后面學生質疑及第四節金屬的電化學腐蝕與防護的學習留下鋪墊。帶著學生的疑問，再進到第三臺階之前，我設計了一個微型氫氧燃料電池。為了能讓這個實驗效果更好，學生將來也能在實驗室完成分組實驗，我對這個實驗做了改進。在材料的選擇上我選擇石墨作為電極，為了能夠讓生成的氫氣和氧氣能充分吸附在電極上，一般人都在電極上鉆孔，增大氣體與電極的接觸面積。我選擇將石墨電極穿在注射器的活塞上，如右圖，這樣設計有幾個優點。一、成本低廉，能夠在實驗室進行分組實驗。二、注射器筒有刻度，電解一段時間學生能清晰的看到兩邊生成的氣體的體積約為2∶1。 三、生成的氣體儲存在注射器筒內，這樣能保證氣體跟電極充分接觸。endprint

師：“請一個同學上來協助完成實驗?！鼻懊娴亩嘀劁亯|，學生的情緒被徹底點燃了，好幾個同學要上來協助老師完成實驗，我最后選擇了化學課代表。先將兩個電極插入裝有氫氧化鉀溶液的水槽中，接上電流計，指針沒有發生偏轉。

師：“為什么指針沒偏轉呢？”

生：（齊答）“沒有形成原電池?！?/p>

師：“為什么沒有形成原電池？”

生：“因為兩個電極是相同的，不符合形成原電池的條件?！?/p>

師：“有相同的兩個電極，能否形成原電池？”老師和協助的學生將電極通過導線與鉛蓄電池相連。通過實物展臺，學生能清晰地看到兩極都冒氣泡，一段時間，兩個針筒內都儲存了一定體積的氣體。

師：“針筒內的氣體是什么？”

生：“體積多的是氫氣，體積少的是氧氣?！?/p>

師：“下面見證奇跡的時刻到了！”學生很好奇，后面的學生都站起來了。我和助手把導線從鉛蓄電池上斷開，同時接上電流計，電流計的指針發生強烈的偏轉。

師：“指針為什么偏轉？”

生：“形成原電池?！?/p>

師：“誰參與了反應？”

生：“氫氣和氧氣?！蓖ㄟ^這個實驗我們能很自然地將學生引導到氫氧燃料電池上去，同時將本堂課的氣氛推向高潮。

后面圍繞燃料為氫氣、一氧化碳、甲烷等，助燃劑為氧氣、過氧化氫等，電解質為酸性環境、堿性環境，甚至高溫活潑金屬氧化物等形成的燃料電池的電極方程式的書寫，幾乎老師沒有喊學生上黑板，學生都是主動上黑板來寫的，甚至出現一個問題兩個學生同時上來的情況，最后課堂小結電極方程式書寫的規則都由學生代勞了。

師：“本堂課我們還有那些問題沒有解決？”

因為前面有兩個問題做了鋪墊，學生馬上提出視頻里的電池不知道電極方程式該怎么寫，鎂鋁和食鹽水不知道能否形成原電池。對于這兩個問題，我做了如下的處理。第一個問題，給出反應原理：Zn+2OH-+ 2H2O=Zn（OH）42-+H2↑，檢查學生知識的達成情況，學生完成的很好。另一個問題請學生課后查資料，為金屬的電化學腐蝕與防護做好知識儲備。

本堂課在優課評比中得到評委的一致好評，我認為本堂課創設的情境起了很大的作用。從一段視頻帶學生入境，通過燃料電池實驗帶學生出境。讓學生真正參與課堂，激發學生濃厚的興趣，這是我對高效課堂的理解。

參考文獻

[1] 王立超.氫氧燃料電池演示實驗的探究與改進[J].實驗教學與儀器，2011，（3）：23

[2] 趙向軍.微型電解水裝置與燃料電池的改進[J].化學教育，2013，（1）：68-70endprint

師：“請一個同學上來協助完成實驗?！鼻懊娴亩嘀劁亯|，學生的情緒被徹底點燃了，好幾個同學要上來協助老師完成實驗，我最后選擇了化學課代表。先將兩個電極插入裝有氫氧化鉀溶液的水槽中，接上電流計，指針沒有發生偏轉。

師：“為什么指針沒偏轉呢？”

生：（齊答）“沒有形成原電池?！?/p>

師：“為什么沒有形成原電池？”

生：“因為兩個電極是相同的，不符合形成原電池的條件?！?/p>

師：“有相同的兩個電極，能否形成原電池？”老師和協助的學生將電極通過導線與鉛蓄電池相連。通過實物展臺，學生能清晰地看到兩極都冒氣泡，一段時間，兩個針筒內都儲存了一定體積的氣體。

師：“針筒內的氣體是什么？”

生：“體積多的是氫氣，體積少的是氧氣?！?/p>

師：“下面見證奇跡的時刻到了！”學生很好奇，后面的學生都站起來了。我和助手把導線從鉛蓄電池上斷開，同時接上電流計，電流計的指針發生強烈的偏轉。

師：“指針為什么偏轉？”

生：“形成原電池?！?/p>

師：“誰參與了反應？”

生：“氫氣和氧氣?！蓖ㄟ^這個實驗我們能很自然地將學生引導到氫氧燃料電池上去，同時將本堂課的氣氛推向高潮。

后面圍繞燃料為氫氣、一氧化碳、甲烷等，助燃劑為氧氣、過氧化氫等，電解質為酸性環境、堿性環境，甚至高溫活潑金屬氧化物等形成的燃料電池的電極方程式的書寫，幾乎老師沒有喊學生上黑板，學生都是主動上黑板來寫的，甚至出現一個問題兩個學生同時上來的情況，最后課堂小結電極方程式書寫的規則都由學生代勞了。

師：“本堂課我們還有那些問題沒有解決？”

因為前面有兩個問題做了鋪墊，學生馬上提出視頻里的電池不知道電極方程式該怎么寫，鎂鋁和食鹽水不知道能否形成原電池。對于這兩個問題，我做了如下的處理。第一個問題，給出反應原理：Zn+2OH-+ 2H2O=Zn（OH）42-+H2↑，檢查學生知識的達成情況，學生完成的很好。另一個問題請學生課后查資料，為金屬的電化學腐蝕與防護做好知識儲備。

本堂課在優課評比中得到評委的一致好評，我認為本堂課創設的情境起了很大的作用。從一段視頻帶學生入境，通過燃料電池實驗帶學生出境。讓學生真正參與課堂，激發學生濃厚的興趣，這是我對高效課堂的理解。

參考文獻

[1] 王立超.氫氧燃料電池演示實驗的探究與改進[J].實驗教學與儀器，2011，（3）：23

[2] 趙向軍.微型電解水裝置與燃料電池的改進[J].化學教育，2013，（1）：68-70endprint

師：“請一個同學上來協助完成實驗?！鼻懊娴亩嘀劁亯|，學生的情緒被徹底點燃了，好幾個同學要上來協助老師完成實驗，我最后選擇了化學課代表。先將兩個電極插入裝有氫氧化鉀溶液的水槽中，接上電流計，指針沒有發生偏轉。

師：“為什么指針沒偏轉呢？”

生：（齊答）“沒有形成原電池?！?/p>

師：“為什么沒有形成原電池？”

生：“因為兩個電極是相同的，不符合形成原電池的條件?！?/p>

師：“有相同的兩個電極，能否形成原電池？”老師和協助的學生將電極通過導線與鉛蓄電池相連。通過實物展臺，學生能清晰地看到兩極都冒氣泡，一段時間，兩個針筒內都儲存了一定體積的氣體。

師：“針筒內的氣體是什么？”

生：“體積多的是氫氣，體積少的是氧氣?！?/p>

師：“下面見證奇跡的時刻到了！”學生很好奇，后面的學生都站起來了。我和助手把導線從鉛蓄電池上斷開，同時接上電流計，電流計的指針發生強烈的偏轉。

師：“指針為什么偏轉？”

生：“形成原電池?！?/p>

師：“誰參與了反應？”

生：“氫氣和氧氣?！蓖ㄟ^這個實驗我們能很自然地將學生引導到氫氧燃料電池上去，同時將本堂課的氣氛推向高潮。

后面圍繞燃料為氫氣、一氧化碳、甲烷等，助燃劑為氧氣、過氧化氫等，電解質為酸性環境、堿性環境，甚至高溫活潑金屬氧化物等形成的燃料電池的電極方程式的書寫，幾乎老師沒有喊學生上黑板，學生都是主動上黑板來寫的，甚至出現一個問題兩個學生同時上來的情況，最后課堂小結電極方程式書寫的規則都由學生代勞了。

師：“本堂課我們還有那些問題沒有解決？”

因為前面有兩個問題做了鋪墊，學生馬上提出視頻里的電池不知道電極方程式該怎么寫，鎂鋁和食鹽水不知道能否形成原電池。對于這兩個問題，我做了如下的處理。第一個問題，給出反應原理：Zn+2OH-+ 2H2O=Zn（OH）42-+H2↑，檢查學生知識的達成情況，學生完成的很好。另一個問題請學生課后查資料，為金屬的電化學腐蝕與防護做好知識儲備。

本堂課在優課評比中得到評委的一致好評，我認為本堂課創設的情境起了很大的作用。從一段視頻帶學生入境，通過燃料電池實驗帶學生出境。讓學生真正參與課堂，激發學生濃厚的興趣，這是我對高效課堂的理解。

參考文獻

[1] 王立超.氫氧燃料電池演示實驗的探究與改進[J].實驗教學與儀器，2011，（3）：23

[2] 趙向軍.微型電解水裝置與燃料電池的改進[J].化學教育，2013，（1）：68-70endprint