以“航拍”角度俯视化学复习课教学

周林锋+叶兰峰+章建锋

摘要：文章详细阐述了“浙派名师”高中名师经典课“电化学复习”教学。首次提出以“航拍”角度俯视复习课教学，才能真正提高高中生的化学能力。

关键词：浙派名师；电化学复习；航拍；俯视

文章编号：1008-0546（2016）10-0012-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.10.004

航拍又称空中摄影或航空摄影，是指从空中拍摄地球地貌，获得俯视图，此图即为空照图。航拍的摄像机可以由摄影师控制或远程控制，也可以自动拍摄。为了让航拍照片稳定，有的时候会使用如Spacecam等高级摄影设备，它利用三轴陀螺仪稳定功能，提供高质量的稳定画面，甚至在长焦距镜头下也非常稳定。航拍图像具备全面、清晰、科学等优点的最重要原因是它选择了天空这一高度俯视拍摄，若化学教育工作者能站在提升高中生化学学科核心素养[1]这一思想高度俯视课堂教学，预设性教学就如同摄影师控制拍摄、生成性教学就如同自动拍摄、教师那充满智慧的双眼就如同高级摄影设备，这将带给学生如老子所云“地法天，天法道，道法自然”的思想。

一、问题提出

“电化学复习”传统的教学一般采用先让学生回顾原电池、电解池的基础知识，再对两套装置进行比较学习，归纳它们的异同点，最后以经典习题或者高考真题加以巩固落实。这样的教学对于一些旧题重做、错题重测，的确有着明显的效果，但对于一些新题、信息题效果甚微。关键问题在于学生不具备扎实的化学学科的核心素养，难以从宏微结合揭示本质、难以运用化学符号加以表征、 难以活用守恒思想、难以建构解题模型、难以设计实验加以探究、难以把握社会发展的绿色化方向。“浙派名师”高中名师经典课例示范与精析活动中，宋亮亮老师以“航拍”角度俯视“电化学复习”教学，给化学复习课教学带来“一缕春风”。

二、课堂实录

1. 直面科技前沿 激发学习兴趣

【电池发展史】

【课例呈现】2015年4月，由中美科学家共同完成的“快速充放电铝离子电池”，具有高效耐用、可超快充电、可燃性低、成本低等特点。该电池以金属铝作为负极，三维结构的泡沫石墨材料为正极，AlCl4-可在其中嵌入或脱嵌，由有机阳离子（EMI+不参与反应）、Al2Cl7-和AlCl4-组成的离子液体做电解质溶液，该电池放电时的原理如上图4所示，下列说法不正确的是（ ）

A.放电时，负极的电极反应式：Al+4AlCl4--3e-4Al2Cl7-

B.充电过程中，AlCl4-脱嵌并从阴极向阳极迁移

C.充电过程中阳极的电极反应式为：Cn+ AlCl4--e-Cn[AlCl4]，Cn[AlCl4]中C的化合价没有变化

D.该离子液体也可用于钢制品上电镀铝，但阴极材料要换成镀件

设计意图：教师通过简洁的四张图诠释了电池的发展史，不需言语，学习者都懂了，且感知到科技发展给人类社会带来的便利。通过直面科技前沿“快速充放电铝离子电池”，激发学生的研究兴趣，此时宋老师采取点到为止、预留悬念的策略为后续教学做好铺垫。

2. 重构关系网图 内化知识体系

【问题思考1】苏教版化学课本是以化学能为中心建构与电能、热能、生物质能、太阳能的关系，可用“正四面体”表示，如图5。请从不同角度重新建构五种能量的关系网络图。

【学生阐述】太阳能与其他四种能量的转化是单向的，所以可选用太阳能为顶点建构“四棱锥”关系网络图，如图6。

设计意图：通过对五种能量的关系网络图的重新建构，促使学生对课本知识体系的理解并内化，而不是死记硬背。古语云：“初能望文生义，死记硬背，可小成。”这并非是化学课堂教学的最终目的。

3. 建构解题模型 揭示反应本质

【过渡衔接】化学能与电能的相互转化可以从以下三方面加以理解：从宏观上判断原电池还是电解池、判断电极、判断电极上的反应物和产物、判断电极附近或整个溶液的酸碱性；从微观上判断微粒（电子、离子）移动的方向、微粒的得失电子；从符号表征上书写电极反应式和总反应方程式。

【问题思考2】在一个U形管里盛有CuCl2溶液，并插入两块锌片作电极。如果把电键K接A，如图7所示：该装置为_______，Zn①是_______极，其电极反应式是______________。

【方法指导】建构模型，如图8。

【变式1】若将两块锌片换成两块石墨作电极，如图9所示：该装置为_______，石墨①是_______极，其电极反应式是______________。

【方法迁移】建构模型，如图10。

设计意图：教师通过【问题思考2】建构解题模型图8，指导学生揭示图7为锌片镀铜装置；学生通过方法迁移建构【变式1】解题模型并揭示图9反应的本质，并加以符号表征。

【问题思考3】如图7装置反应进行5分钟后，转换电键K到C，如图11所示：该装置为_______，Zn②是_______极，其电极反应式是_______。

【变式2】若将CuCl2溶液换成稀H2SO4溶液，如图13所示：该装置为_______，Zn②是_______极，其电极反应式是______________。

【问题思考4】如图13装置进行2分钟后，再转换电键K到B，在Zn②极上发生的腐蚀属于_______，Zn①极发生的腐蚀主要属于_________。

设计意图：通过【问题思考3】建构图12模型，揭示原电池反应本质；通过【问题思考4】建构图16模型，辨析化学腐蚀与电化学腐蚀的差异。

4. 建构对应模型 探究科技前沿

以前文【课例呈现】例题为例，请学生分析。

【学生分析1】金属铝作为负极、石墨材料作为正极、Al2Cl7-和AlCl4-组成的离子液体做电解质溶液建构图17模型，依据得失电子、电荷、元素守恒，确定A选项是正确的。

【学生分析2】建构图18模型，依据溶液保持电中性原则确定B选项是错误，依据得失电子守恒定律确定C选项是错误，D选项是正确的。

设计意图：通过对【课例呈现】的严谨分析，分别建构铝离子电池快速放电对应的模型（图17）与快速充电对应的模型（图18），对比分析，探究其内在的工作原理。

三、教学启示

宋亮亮老师是湖州二中的化学教师，也是浙江省湖州市化学教研员，他以“航拍”角度俯视化学复习课教学，站在提高学生化学学科素养的高度设计教学，相信在座的每位学生、每位老师、每位专家都受益匪浅。

1. 充分体现了化学学科与时俱进的特点

以电池发展史并直面科技前沿“快速可充放电铝离子”引课，充分体现了化学学科的特点。借用北京大学曹居东老先生说的话：“化学研究的大都是近两三百年内的事情，化学学科具有现代性、具有与时俱进的特点，这是很多其他学科无法比拟的。”宋老师将科学家最新的研究成果或反应机理呈现于课堂有利于学生阅读信息能力、获取信息能力和运用信息能力的提升。

2. 充分体现了化学学科海纳百川的“广阔心胸”

通过4个【问题思考】与2个【变式】将宏微结合、分类表征、变化守恒、模型认知、实验探究，这5个化学学科的核心素养融合其中，充分体现了化学学科海纳百川的“广阔心胸”。

参考文献

[1] 林小驹，李跃，沈晓红.高中化学学科核心素养体系的构成和特点[J].教育导刊：课程与教学，2015（5）：78-81