聚焦模型认知的“金属的腐蚀”深度学习

“证据推理与模型认知”是化学学科核心素养之一。其中，对原电池模型的认知是培养学生模型认知素养的重要载体，而金属的电化学腐蚀原理同时承载着原电池模型的抽提和应用过程，对培养学生的高阶思维具有重要意义。以“军舰的腐蚀原理”为项目，围绕模型的建构与应用过程展开学习活动。学生自主建立金属腐蚀与原电池模型的关联，建构模型，通过实验验证模型合理性，并主动应用模型解释真实情境下的问题，发展高阶思维能力。     

铜锌原电池作为原电池基本模型的局限及其突破

铜锌原电池作为学生学习原电池的基本模型,不具备原电池工作原理的普适性,从而导致师生对原电池的理解存在诸多困境.对北京市某示范高中的158名高一学生进行测试发现:绝大部分学生认为"电极材料必然活泼性不同","电极材料的不同是产生电势差的本质原因",学生对原电池工作原理的理解局限于铜锌原电池模型.基于此,构建了原电池认知的通用模型,并提出相应的教学建议.     

基于“证据推理与模型认知”的化学概念教学实践——以“氧化还原反应及其应用”为例

在创设铁丝变“铜丝”教学情境的基础上,通过设计实验,收集实验证据,从物质结构、实验现象、化学史料等多角度分析推理,归纳得出氧化还原反应的特征及本质,建构氧化还原反应的认知模型。原电池是氧化还原反应模型的应用,电解池是原电池模型的发展和完善,金属腐蚀是原电池模型的应用,金属防护是电化学模型的应用和合理验证。在构建模型、修正模型、应用模型的过程中,明晰概念,提升思维,发展化学学科核心素养。     

基于氢氧燃料电池构建“原电池”认知模型

基于对“模型认知”核心素养内涵的理解,以氢氧燃料电池为电池的认知原型,构建原电池装置四要素和工作原理的二维认知教学新思路。在真实情境中设计递进式问题和教学任务,在解决问题中让学生自主构建认识原电池的角度和思路,学生在充分的思考和讨论中构建起原电池的认识模型,培养学生“模型认知”意识,形成“模型认知”的建构思维,使“素养为本”的教学落地生根。     

2017年高考中的《电化学》考题分析与解题方法

依据2017年高考大纲、考试说明的要求,理解原电池和电解池的构造、工作原理及应用,能书写电极反应和总反应方程式,了解常见化学电源的种类及其工作原理;了解金属发生电化学腐蚀的原因,金属腐蚀的危害以及防护金属腐蚀的措施。     

电解氯化铜溶液的微型改进实验

电解原理上承原电池原理及其应用,下启电解饱和食盐水、电镀、铜的电解精炼、电冶金和外加电流的阴极保护法防止金属腐蚀等电解原理的具体应用。所以电解原理是电化学的重要基础理     

“金属的腐蚀和保护”的教学设计

设计思想１．以科学知识为基础,以日常生活中的问题为起点．通过科学实验初步解决金属腐蚀和保护的实际问题．２．充分发挥学生的主体作用,通过对金属腐蚀这一重大课题的讨论和决策,培养学生形成从科学、技术、社会、经济多角度综合的思维方法．教学目标１．应用原电池原理,了解金属电化腐蚀的原因．２．了解金属腐蚀的危害,认识金属腐蚀造成的经济影响．３．了解一些选择防铁锈方法时应考虑的因素,掌握金属保护的重要方法,培养学生对社会重大课题的决策能力和创新意识．４．培养学生形成从科学、技术、社会、经济多角度综合分析的思…     

发展学生“证据推理与模型认知”素养的“原电池”教学

<正>一、教学主题内容及教学现状分析原电池是化学鲁科版(必修第二册)2021年版第2章第2节的内容。在课标中对应主题化学反应与能量转化,本节课为新授课(第1课时)。本节内容是氧化还原反应的理论延伸与应用,是后续有关电化学知识的基础。传统课堂多注重原电池工作原理应用的教学,而忽视原电池工作原理模型的建构过程及模型的应用。文献中有“概括高一原电池认知模型建立的有效教学策略”^[1],     

落实“模型认知”的“原电池”教学研究

以选择性必修模块1中“原电池”为例,进行了知识分析、学情分析及目标定位,结合具体的教学设计,描述了原电池的认知模型是什么,教学中选择怎样的“事实链”建构原电池认知模型,分析了为什么要讲电势差、怎么讲电势差等问题。     

基于真实情境的“新型燃料电池”教学——揭秘“盐水动力小车”

以社会热点温室效应、汽车尾气污染和油价上涨等问题创设情境，提出目前开发一种无污染的新能源汽车已经成为迫切的需求。同时以“盐水动力小车”为真实情境，设计问题并探究盐水动力的原理，在逐步分析的过程中构建和完善原电池的认识模型。实现从单液到隔膜原电池认知模型的构建，为新能源汽车行业的发展提出建议，激发学生的科学精神和创新意识。     

基于模型认知与手持技术的“原电池”教学研究

<正>一、项目背景本案例为基于模型认知的“不同类型原电池设计”项目式学习,课题源于生活,有助于学生开展深度合作学习,以开放性实验活动进行有效探究。1.原电池内容的选取电化学是高中化学的核心知识之一,概念集中、原理抽象,学生在整个电化学的学习过程中总是存在一些困难。而电化学知识一直是高考重点,常以陌生化学电池分析的形式出现,对学生化学学科能力要求较高。原电池是电化学知识的重要组成部分,学好原电池知识,包括认识原电池本质、理解原电池各部分的关联、建立原电池认识模型,对培养学生化学核心素养、解决日后生产生活中的实际问题等都有积极意义^[1]。     

基于出声思维技术的普通高中学生原电池原理认知水平初探

利用出声思维技术对30名普通高中高一学生在经过必修模块"原电池原理"学习后的认知水平进行了测查。通过测查数据的分析,得到以下结论:(1)绝大多数学生达到了识记水平,多数学生能达到初步理解水平。(2)学生对原电池与氧化还原反应之间的关系还不能很好地领悟和理解。(3)学生对原电池原理只有达到了理解水平,才能快速准确地解决一些复杂原电池的问题。     

项目式学习：探究WaterLight手提灯发光之谜

以“WaterLight手提灯”创设情境,通过WaterLight简图绘制、原电池原理探究的对比实验、原电池构成条件和影响因素的探究实验,展开WaterLight发光之谜项目探究之旅,实现原电池模型的建立、优化和应用,培养学生的科学探究能力和高阶思维能力.通过海洋电池原理分析及模拟,提升学生的国家认同感和社会责任感,发展学生的化学核心素养.     

构建“鲜活”课堂 实现复习高效——以“原电池的原理及应用”复习课为例

以《原电池的原理及应用》复习课为例,说明通过实验、问题、活动等教学方式,让复习课"鲜活",使复习课高效。     

钢铁吸氧腐蚀演示实验的创新设计

《高中化学课程标准》在《化学反应原理》选修模块中要求＂能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害,通过实验探究防止金属腐蚀的措施。＂教师开展＂钢铁吸氧腐蚀＂教学时大多依赖多媒体动画演示以配合理论教学,相关实验也仅限于“防止腐蚀”,而不关注“如何腐蚀”——钢铁腐蚀为何主要表现为有氧气参与的腐蚀？腐蚀时发生了什么原电池反应？     

应用交互仿真智能性课件对学生进行“问题意识”的培养

以"原电池实验"为例,诠释了应用交互仿真智能性课件在培养学生"问题意识"方面的作用和方法.     

关于化学核心素养培育的微观思考 ——原电池教学中的"证据推理与模型认知"

化学核心素养要素之一"证据推理与模型认知",包括五个方面的内涵.通过对这五个方面内涵进行关联性分析,结合实际教学中各内涵的表现形式及目标指向,尝试构建具有一般意义上的课堂教学结构流程,并据此对"原电池"教学的现状作合理的分析,使化学核心素养的培养具有可操作的实际意义.     

利用实验解析"三池"

"三池"是由化学反应产生电流(原电池)或通电引起化学反应(电解、电镀)的装置.也就是常说的化学能转变为电能或电能转变为化学能.笔者把原电池、电解池、电镀池简称为"三池".怎样掌握好"三池"的有关知识,关键在于辨明电子流动的方向和阴、阳离子的放电规律.本文将"三池"进行综合演变、分析归纳、以求加深理解,灵活应用之目的,提高学生的综合素质.     

基于学科核心素养的“原电池”教学设计

“原电池”是高中化学学科体系的核心知识之一,是学生认识化学反应与能量变化的重要载体。以发展学生化学学科核心素养为目标,创设真实情境,采用任务驱动、提供学习支架等方法,组织学生进行实验探究,引导学生对单液电池的构造进行改进,优化装置,分析原电池的工作原理及构成要素,并建构原电池的装置—原理二维模型,最后通过分析新能源汽车动力磷酸铁锂电池,应用二维模型图实现表征转换,在问题解决过程中实现学生高阶思维的培养,达成学生学科核心素养的培养目标。     

基于技术支持的原电池原理教学实践研究

充分利用科技发展成果,把信息技术、电子技术、膜技术成果应用到原电池原理的教学中,研制新型灵敏电流表,进行原电池原理的深入探究,引导学生建构原电池模型,体会电池的研发工作,用科学家的研究思路启迪学生智慧,发展学生核心素养。