《原电池》探究式学习与反思

江苏省梁丰高级中学      张军

在中学化学课程中积极倡导探究式学习。

《课程标准》明确指出：科学探究是指学生主动地获取化学知识，认识和解决化学问题的实践活动。它完全打破了传统教学中学生被动接受知识，导致学习积极性不高、学习效率低、能力发展停滞的弊端。探究式学习强调从学生和社会发展的需要出发，发挥学科自身的优势，尊重学生的个性，培养学生的学习兴趣，珍视学生独特的体验和感受，促使学生积极主动地学习，让他们有更多的机会积极主动地体验探索过程，在构建知识网络的过程中培养科学的探究能力，发展其创造性思维，从而全面提高学生的科学素养。

如何在化学教学中开展探究式学习？

新课程倡导以问题为中心的探究式教学。为此在教学时应积极创设有效的问题情境，一个有效的问题情境对于学生理解新的化学概念和原理、蕴含新的化学思想有积极的促进作用，能够充分调动学生原有的生活经验或化学背景，激发学生由情境引起的有意义的思考，促使学生自主地进行科学探究。同时有效的问题情境为学生提供较大的创造空间，是发展学生创造性思维能力的重要途径。因此在创设问题情境时，要鼓励学生来参与，诱导学生来质疑，具体包括：①为学生而设计，即从学生实际出发，立足于学生的发展；②与生活实际的紧密结合；③问题的开放性与探究性；④体验性与感受性。让学生在解决问题的过程中，与已有认知结构发生矛盾冲突，从而产生新的问题情境。这种以矛盾冲突为基础的问题情境的产生和解决，可以成为教学过程与学生发展的驱动力。教师要把大量的课堂活动直接给予学生，引导他们分析、假设、论证，放手让学生最大程度地“动”起来、“活”起来，增加学生在课堂上的自由度和活动机会，让学生能以自己的主体活动积极地参与课堂，从而建立属于他们自己的知识结构，同时获得探索化学学科的探究方法，提升科学探究能力，培养创新精神。总的来说，探究式学习的一般方法为：创设有效问题情境——确立探究课题——设计探究方案——教师引导，学生自主探究——获得结论。为此在进行原电池教学时设计了如下几个环节：

(1)原电池电极的判定

展示一张音乐贺卡，提出“如何使音乐贺卡发出美妙的音乐？”学生很容易想到接通电源（通常用干电池），然后按学生的要求操作，达到了学生预期的目的，学生为自己的设想成功而兴奋。此时展示锌片、铜片和硫酸溶液，将锌片和铜片分别用导线与音乐贺卡连接，再将两金属片同时插入硫酸溶液中，结果同样也发出优美的旋律。学生热情高涨，探究的欲望进一步被激发，此时提出“干电池有正、负极，则本装置中也应有正、负极，那么如何判断？”学生跃跃欲试，探究的欲望更强烈了。教师适时引导，提供适当的操作程序予以帮助，学生根据操作程序先用干电池、电流计检测电池的正、负极与电流计指针偏转方向的关系，再用同样的方法检测铜锌原电池的正、负极，同时观察两电极上产生的实验现象。

(2)原电池构成条件的确定

在教学前预先给每个小组分发探究的相关物品（电极材料：锌片、铜片、碳棒，溶液：稀硫酸、蔗糖溶液、硫酸铜溶液，电流计，导线等），为了使学生的探究活动有序而又有条理性，在教学中教师可适当设计探究步骤，具体如下：将所给电极材料任意两两组合，按原电池的装置连接后，①不插入溶液中，②插入同一个溶液中（包括两个电极材料相同、不同），③插入不同的溶液中。观察电流计指针的偏转、电极上的实验现象、正负极的判断等。此时的科学探究活动完全开放，每组可以相互协商讨论、争论，甚至辩论，学生的思维得到提升。

(3)铜锌原电池中锌片上产生气泡的原因

由于实验时所用的锌片不纯，不仅与铜构成原电池，本身在电解质溶液中构成许多微小的原电池。为了帮助学生更好地理解，教学时通过如下实验创设探究情境：在两支试管中分别加入一粒大小、形状相似锌粒，倒入等体积同浓度的稀硫酸，向其中一支试管中滴入几滴硫酸铜溶液，振荡，比较两试管中产生氢气的速率。