整合多重表征 促进概念深度理解——以“原电池”为例

有效整合多重表征,是促进学生科学概念深度理解的一种有效策略。本研究整合了科学教育领域中的3个多重表征框架的内容,对高中必修模块的“原电池”进行了教学设计。首先引导学生依次学习原电池的宏观装置、微观原理和电极符号,初步建构原电池概念,之后基于氢氧燃料电池关联表征,让学生建构原电池的装置原理二维模型图,理解原电池概念,最后依托生活中的纽扣电池应用二维模型图实现表征转换,解决实际问题,实现对原电池概念的深度理解。     

促进能量观功能化的教学策略研究——以高中必修“原电池”教学为例

分析了必修阶段原电池教学内容对促进学生能量观发展的价值,提出理解原电池原理和建构原电池装置的一般思路和方法是实现能量观功能化的前提条件。阐述了在原电池新授课阶段,通过优选原电池教学模型,采取学生探究设计原电池,建构原电池认识模型等教学策略,促进学生观念的建构与功能化。     

发展学生化学学科核心素养的“化学能与电能”教学*——小车为什么会跑起来

“化学能与电能”是高中化学必修阶段的核心内容,是发展学生化学学科核心素养的重要知识载体。围绕“小车为什么会跑起来”的真实问题,利用铜锌原电池驱动小车的实验现象,引导学生分析原电池的工作原理,探究原电池的构成条件,充分发展学生的化学学科核心素养。     

基于热成像的单液与双液原电池性能比较实验

采用控制变量法和组合法设计了单液、双液原电池装置,借助红外热成像仪捕捉原电池发热部位的关键证据。实验表明,在其他条件相同的情况下,双液原电池的最大输出电流、放电效率和电流稳定性的性能均优于单液原电池。通过热成像仪获得的热图像和精确测温揭示了2种原电池性能差异的主要原因：单液原电池的负极有副反应,双液原电池的内阻较小。     

基于本科生科研意识培养的教学设计——以“原电池的原理及应用”为例

无机化学课程理论深奥,计算繁杂,学生学习较为困难。通过优化“原电池的原理及应用”教学设计,即在讲述原电池的工作原理基础上,让学生学习了其在测定溶液pH、离子浓度和电化学生物传感器中等方面的应用,提高学生的学习热情,达到学生学以致用的目的,逐步培养起本科生的科研意识。     

促进学生学科能力发展的高一原电池教学关键策略

通过梳理电化学的有关研究，在已有的电化学认识模型研究的基础之上，结合高一原电池的具体知识和活动经验，构建了高一原电池的教学模型和表现指标，并开发前、后测试工具。以单液原电池、氢氧燃料电池、双液原电池等3种典型的教学原型为例，从情境素材的选取、教学活动的设计和教学对话的调整等3个维度来分析不同教学设计的异同点，并概括出高一原电池认识模型建立的有效教学策略。     

“化学反应的利用”教学设计

“化学反应的利用”包含两部分内容:利用化学反应制备新物质,化学反应为人类提供能源。分2课时进行。1教学目标(1)知识与技能①掌握实验室制备氯气的原理和尾气处理方法,了解制备装置及收集方法。②了解原电池的工作原理。(2)过程与方法通过“活动.探究-氯气的制取和原电池的工作原理”学会运用实验、观察获取信息并分析推理。(3)情感态度价值观通过教材等途径为学生提供丰富的材料,开拓视野,使学生从多个角度体会化学科学与人类文明和社会发展的密切关系,提升对研究化学反应应用价值的认识。2教学流程教师活动学生活动设计意图就上一问题作答,引出化学能→电能;布置探究任务-利用所给仪器和试剂进行实验,解决下列问题:(1)化学能能否转化为电能?你组装的装置实现了吗?(2)在装置中你还有什么新发现?依据所给用品与试剂(干电池、导线、电流计、锌板、铜板、稀硫酸、反应器)进行探究性实验并观察实验现象(1)通过让学生分组设计完成实验,为学生提供合作学习机会提高实验技能及观察能力;(2)在探究学习活动中体验科学发现的过程,尝试探究成功的快乐对学生实验进行评价用Flash课件展示原电池工作原理小结原电池工作原理分析现象,探究原电池工作原理(组内讨...     

基于学习条件的原电池教学策略

将原电池相关知识分为3部分:反应原理、原电池装置和工作原理,并根据加涅的学习结果分类理论和学习条件的理论,探讨了这3部分知识学习的内部条件和外部条件,在总结原电池学习过程中出现的常见问题的基础上,提出了基于学习条件的原电池教学策略。     

利用新课程的教学理念、教学内容优化现行课堂设计——以“原电池的原理及其应用”一节为教学案例

本文对大纲化学教材(即全日制普通高级中学教科书《化学》必修加选修)第二册第四章第四节“原电池的原理及其应用”进行了教材分析,同时详细分析了学生已有经验以及在概念掌握不同阶段中学生对原电池概念应该掌握的具体内容,针对大纲化学教材对学生概念掌握的深刻性上存在的缺陷,参考山东科技出版社《化学反应原理》(选修)第1章第3节“化学能转化为电能———电池”,在新课程的教学理念指导下,采用基于探究的教学模式进行教学设计,旨在利用新课程的教学理念、教学内容优化现行课堂设计。通过教学实践证明,在化学概念教学中,利用新课程的教学理念、教学内容不会违背大纲教材的教学要求,相反有利于学生更深刻更透彻地掌握化学概念,有利于激发学生学习化学概念的兴趣,另外也有利于培养学生的探究意识、思考意识和合作意识。     

高中“化学反应与电能”跨学科项目式教学*——探究原电池电动势的影响因素

以“探究原电池电动势的影响因素”为项目学习主题,以探讨化学电源的应用、探究原电池的工作原理、测量原电池的电动势、搭建高电动势原电池等4个任务为关键项目任务,呈现高中“化学反应与电能”跨学科项目式教学设计思路和教学实践过程。     

“化学能转化为电能”教学设计

1教学目标 (1)知识与技能:理解原电池原理,初步学会书写电极反应方程式,探究原电池的形成条件. (2)过程与方法:通过对锌与稀硫酸反应中的化学能能否转化为电能的实验探究,让学生理解原电池的概念和工作原理;通过对原电池形成条件的实验探究、问题讨论,培养学生观察、分析问题的能力,特别是创新思维能力.     

利用数字化手持技术探究原电池电流和温度的变化

对学生原电池学习的认知难点——铜锌原电池为何能产生电流进行了深入分析。利用数字化手持技术定量测定单液和双液铜锌原电池的反应电流、溶液的温度变化曲线,进而比较2种电池的效率,从宏观、微观、符号、曲线表征4个方面深入分析,得出结论:与单液铜锌原电池相比,双液铜锌原电池的电流稳定性较好,能量转化效率较高,因此电池效率也更高。手持技术实验结合"四重表征"模式进行教学,以期为原电池的探究式教学提供案例参考和教学建议。     

大学无机化学“原电池”翻转课堂教学研究

通过翻转课堂与传统课堂在学习目标与教学流程上的对比,详细阐述了"原电池"翻转课堂的教学设计特点与实践研究过程,即课前利用微视频和学习单自主学习形成基本概念,课堂上通过解决问题实现重要概念内化,课后通过开放性问题体验原电池的价值。实践结果显示,"原电池"翻转课堂教学设计与实践能够更好地促进学生的发展,并在一定程度上优于传统课堂教学。     

大学无机化学中“原电池”的启发探究式教学实践*

介绍了大学无机化学课堂中“原电池”部分的教学实践。通过启发-探究式教学模式,启发学生把常见的氧化还原反应,经过不断的设问和探究,最终设计成原电池,实现了通过原电池装置来证实氧化还原反应发生了电子传递的教学目的。学生在教师的启发下探究、分析、推导、创新和修正,使学生清晰地认识到知识的前后逻辑关系,对氧化还原反应概念、原电池装置有更深刻的理解,培养了学生的科学辩证思维能力。     

基于教育游戏的翻转课堂教学设计——以“原电池的设计”为例

在国内外翻转课堂相关文献对比和教育游戏特点分析基础上,尝试进行了基于教育游戏的高中化学“原电池的设计”的翻转课堂教学设计,利用教学游戏,充分调动学生的学习兴趣,提高翻转课堂课前学习效率。     

化学能转化成电能的实验设计

以常见的铜锌原电池反应为例,设计了一组对比实验装置,即化学反应装置与原电池装置。以化学反应装置中的能量变化为依据,展示了化学反应中释放出的能量具体形式为“热”与“功”;通过与原电池装置的比较,证明原电池实验装置中的“热”转化为了电能。     

深入原电池原理本质促进学生观念和能力的发展

在调查分析高三学生对原电池原理的理解及应用状况的基础上,论述了从电极电势及平衡移动的角度理解原电池中产生持续电流的原因,有助于学生能量观的建构及学生能力的发展。以高三原电池复习教学为例,阐述了促进学生理解学科知识本质的探究活动的设计。     

有关铜锌原电池的问题讨论

针对铜锌原电池中锌电极冒气泡的“异常”现象,通过分析不同类型原电池的工作原理,认为即使使用纯度极高的锌也会产生气泡,并给出其缘由。对在教学中如何处理这一棘手的难题,提出个人见解。同时,建议中学化学教材将“锌片上产生气泡”的现象明确地描述出来。     

原电池原理微型实验的研究

以教材中有关原电池原理的2个实验为基础,进行微型化改进——克服演示实验过程中观赏性差、浪费大,且有污染等不足。利于提高学生的参与率,变教师演示实验为学生边学习边实验的自主探究性实验,构建一个较佳的原电池原理微型实验模型。     

中美高中化学教材“电化学”的对比研究

正通过对2019年正式发行的人教版新教材和美国巴郎教材的电化学部分进行对比、分析,得出2版教材各有特点和优缺点,目的是取长补短、拓展视野,并提出一些教学建议。1 2版教材的对比分析章节排布方面。人教版采用螺旋式由浅入深的方式,在必修2简单介绍原电池及化学电源,然后在选择性必修1进行系统介绍,更关注学生的认知和接受能力;而美国教材将氧化还原理论与电化学统一在一章,还介绍了电极电势、电池电动势和吉布斯自由能的计算等,综合性强,