电化学复习的结构化设计与实践-《化学教学》(2020年11期).docx

龙源版权所有 电化学复习的结构化设计与实践作者：林亮 朱鹏飞来源：《化学教学》2020年第11期 摘要： 在分析课程标准要求、综述已有文献研究后，提出了教学内容结构化设计思路模型。针对学生电化学学习过程存在的问题，依据思路模型建构、基于氧化还原反应原理和装置等维度的电化学内容结构化认知模型，帮助学生提升对电化学内容的系统化认识。在运用结构化模型解决实际问题的过程中，促进学生学科知识结构化，提高化学认识思路和核心观念的结构化水平，发展化学学科核心素养。 关键词： 高三复习; 电化学; 教学内容结构化; 核心素养 文章编号： 1005-6629（2020）11-0041-07 中图分类号： G633.8 文献标识码： B 1 问题的提出 普通高中教材中涉及的电化学知识主要是指原电池和电解池的工作原理及其应用。电化学是普通高中化学核心知识之一，是化学反应原理板块中的重要组成部分，其特点是概念多而集中，原理抽象且复杂。根据每年对学生的课堂表现以及电化学问题解决方法等方面的调研统计分析，发现学生在电化学的学習中总是存在不少困难。从开始接触到电化学（必修2），尤其是原电池后再进行的电解池知识相关学习时，这些困难和问题会进一步显现，进而持续到高三后期的复习，可以说伴随整个电化学的学习过程，尤其是在陌生情境的电化学装置分析过程中显得更为突出。 电化学尤其是新型电池的研究是目前的热点领域，也是高考重点关注的内容，是学生的得分难点。据此，在近两年的高三复习迎考中，课题组组织了多次研讨，开展了电化学有关的高考真题的收集整理，试卷的数据分析和深度挖掘，精心筛选了学生存在的问题（困难），从“电池电极判断、电极反应方程式的书写、陌生情境电池分析”等维度对部分学生进行了访谈。访谈发现，学生的电化学问题（困难）主要集中在“电极反应类型判断、电子（电流）和离子流向、电极反应式书写、陌生情境电池分析”等方面。经过查阅相关文献、深度研讨及教学实践，发现存在以上问题的根本原因是： 学生对于原电池或电解池的工作原理（基于氧化还原反应原理）和形成闭合回路的条件及过程未能深度理解，故仅凭浅层印象识记一些简单的原电池或电解池的反应和装置;关于学生在学习过程中存在许多偏差认识，目前的教学普遍未能有效地转变学生的这些偏差认识，真正建立起电化学结构化的核心观念;传统的高三复习重在题型训练，学生在面对新型电池情境时仍然束手无策，缺乏分析电化学问题的结构化思维、认识思路和迁移应用（如正确书写电极反应式、陌生情境电池分析）的能力，换“外形”而忘“本质”[1]。 针对已有的电化学复习的相关文献进行分析，发现研究的重点内容主要包括： 学生学习过程存在的问题研究以及解决电化学问题的教学方式和方法的研究。王维臻、王磊[2]等通过分析高中化学课程标准和整理已有的学生学习研究及大量的课堂证据，从原理维度、装置维度和任务维度3个方面建构了电化学认识模型，并以此进行了高三原电池的复习教学研究。丁雯[3]提出用系统思维去理解电化学的原理及其应用，突出思维过程培养。黄毓展等[4]从微粒在电化学装置中的行为角度出发，分析电化学装置的工作过程，帮助学生建立起解决电化学装置工作原理问题的思维模型，提升解决这类问题的能力。许奕欣[5]则从氧化还原的本质——电子转移这一思维模型来认识电化学，突破电化学学习的重难点。 总的来看，对于如何帮助学生完成电化学内容的结构化建构，形成系统化认识，解决认识角度、系统思维缺失等问题，研究者关注较少。相对而言，王磊等提出的电化学认识模型，是学生整个高中学段电化学认识发展的系统思维模型，体现了知识的系统性和能力发展的进阶性。它不仅能帮助教师更好地理解电化学主题的核心问题和认识角度，也有利于学生知识的结构化，以及学生科学素养的提升[6]。 然而，在一线教师的教学实践中开展针对电化学内容复习结构化设计的研究文献相对较少。如何对该部分内容进行结构化处理，基于怎样的认知模型开展教学内容结构化设计，从而实现原电池和电解池的知识关联，使其统一于氧化还原反应原理的结构化认识思路和学科观念之下？有待进一步挖掘和研究，这也是本文尝试达成的目标。 2 教学内容结构化设计及模型 2.1 教学内容结构化的涵义 郑金洲[7]指出，教学内容结构化是指“在新旧知识之间、新知识各构成部分之间、新知识与学生生活世界之间寻找关联，形成对知识的整体性认识”。《高中化学课程标准（2017年版）》（以下简称《课程标准》）也指出，化学教学内容的结构化是促进学生从化学学科知识向化学学科核心素养转化的关键，强调教师在组织教学内容时应高度重视化学知识的结构化设计，充分认识知识结构化对于学生化学学科核心素养发展的重要性。可以看出，教学内容结构化设计是新课程改革的必然选择。 教学内容结构化设计不仅适用于