1、有效合作学习的课堂教学设计 化学能转化为电能 【设计理念】传统的化学教学是以讲授为主，实验为辅(实验又以教师演示为主)的教学模式，这样的方式，往往忽略了学生的独创性、变通性、新颖性等创造性思维的培养，淡化了师生间民主、平等的关系。新课程的基本理念指出，化学课堂教学应立足于学生适应现代生活和未来发展的需要，从学生已有的知识、经验出发，经过多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方法的转变，培养学生的创新精神、实践能力及人文精神。不仅如此，新课程标准还把“自主探索、合作交流”提到一个前所未有的高度，这充分肯定了合作学习能从许多方面促进学生更加主动而生
2、动地学习。同时中学化学课堂教学的内容、方法、评价方式等都发生了相应的调整和改变。从而如何合理设计、优化化学课堂教学程序，使之成为一堂学生人人主动参与、各司其职、各显神通、各有所得的好课，让每位学生都在学习中体会到快乐，以便他们能更全身心的投入到学习之中，就成了每个化学教师应该努力的目标。【教学策略】合作理论认为，合作的价值就在于通过合作，实现学生间的优势互补。为此，我们可以要求学生主动搜集并分析有关化学能转化为电能的知识信息和资料，在课堂上达到信息整合的目的。同时教师要合理地选择契机，给学生提供合适的合作学习内容，把那些具有一定思考性或开放性、仅凭个人的力量难以考虑周全而须发挥小组集体智慧的问
3、题（铜片、锌片和稀硫酸构成原电池时为何气泡从铜片上面产生）让学生进行合作学习。建构主义的教学理论认为，对学习内容较为深刻的理解和掌握是通过学生主动建构来达到的，而不是通过教师向学生传播信息获得的。学习者在定的情景下学习，或利用自己原有认知结构的有关经验同化新知识或通过“顺应”、改造、重组原有的认知结构来同化新知识，理解、掌握学习内容，达到对新知识意义的建构。所以，在合作学习过程中，教师可以不时的引导学生对课堂所要学习的内容提出各种假设并努力加以验证；引导学生采用探索法、观察法、推理法建构知识的意义；协助学生把所学习的知识内容与自己生活中已经知道的事物相联系（电池的使用，电流的流动，电子的流动）
4、，并尝试合作解决实际问题。【教材分析】教材内容的地位和作用化学能与电能的转化是新课标苏教版化学必修2第二章第三节，本章内容属于化学反应原理范畴，是化学学科最重要的原理性知识之一，是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识，是进一步学习化学的基础性知识。本内容第一课时是介绍原电池的基本概念和反应基础和探究原电池的工作原理、构成条件。学习本节内容前，学生已经对金属活动性顺序、氧化还原反应、电解质的电离、离子反应以及化学反应的能量变化等知识有了一定的了解，具备了学习电化学知识的基础。在选材上注意与学生经验、社会发展、高新技术、化学史实、相关学科（如物理、生物等）相联系，力求使本章学习内容在相应的
5、“知识生态”中呈现，体现其知识的生长性、环境性、综合性和发展性。【学生分析】1学生在进入高中之后，经过一个多学期的学习，已经具备了一些有关的氧化还原的基础知识，能够初步判断氧化剂、还原剂、氧化反应和还原反应等等概念上的区别，这是学习原电池的必备基础。2但是他们的认识仅仅停留在识记的阶段，对于分析、比较和深层次的判断理解方面还有很大的不足。本节课中原电池中正极、负极的判断及各自发生的反应和电流产生过程的分析可能存在的困难。【教学目标】知识与技能1.通过实验探究，认识化学能可以转化为电能，初步认识原电池反应的原理。2.了解形成原电池的构成条件。过程与方法 1.在学习研究的过程中，贯穿实验的方法，引
6、导学生自主思考学习。2.通过反应物之间电子的转移的探究，理解原电池的形成是氧化还原反应的本质的拓展和运用。3.在实验教学中,进行合作学习的学习方法教育。情感态度与价值观1.通过医学上的健康小故事，创设情景，激发学生的疑惑与求知欲。2.通过实验和小组合作学习活动，提高合作学习的能力、体验科学探究过程、培养科学态度和创新精神。【教学重点与难点】1. 初步了解原电池的概念、原理、组成及应用。2. 通过实验探究从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质及原电池的构成条件。3.在教学中让学生发现问题，通过假设验证，合作解决问题。4.学生活动过程的调节（引导学生大家都参加，小组内积极发言，又善于听取组员意见
7、）。【教学方法】探索、启发、讲授、推理、讨论、练习【教学准备】1. 学生的准备：异质分组完毕，搜集有关电池的常识。 2教师的准备：原电池演示仪、药品、电流计、多媒体平台、笔记本电脑、多媒体课件。 引入：一则小故事实验：探究原电池的形成及微观过程（合作学习）归纳：原电池工作原理和电极方程式实验：探究原电池的形成条件（合作学习）练习：利用原电池分析金属活动性顺序知识运用：根据化学方程式设计原电池【教学过程】教学思路：（一）新课引入阅读一则小故事，从一则医学病例出发，创设情景，激发学生的疑惑与求知欲。投影请你当医生 格林太太是一位漂亮、开朗、乐观的妇女。当她开怀大笑的时候，人们可以发现她一口整齐洁白
8、的牙齿中镶有两颗假牙：其中一颗是黄金的这是她富有的标志；另一颗是不锈钢的这是一次车祸留下的痕迹。 令人百思不解的是，自从车祸以后，格林太太经常头痛、夜间失眠、心情烦躁，医生搅尽了脑汁，格林太太都没有好转 一位年轻的化学家来看望格林太太，并为格林太太揭开了病因。 化学家发现了什么，你能为格林太太开个药方吗？过渡教师：同学们都很想解开病因吧，让我们一起进入今天的课堂。（二）师生互动教师：明确学习目标1、原电池的工作原理；2、构成原电池的条件 两人分发一套实验装置，通过分工合作，完成实验。实验一将铜片和锌片同时插入稀硫酸中。教师：观察实验现象，并解释实验现象。学生：锌片上有气泡产生而铜片上没有。（一
9、位学生做实验，一位学生观察。） 发生的反应：Zn2HZn2H2实验二将铜片和锌片用导线相连，并串连一个电流计（红导线连接铜片与电流计，黑导线连接锌片与电流计），插入稀硫酸溶液中，观察实验现象。 学生：电流计指针发生偏转，Cu片上有气泡产生。（学生的职能交换，观察的改为动手，动手的改为观察。）教师：电流计有偏转，说明了什么？学生：有电流产生。教师：肯定学生的回答。引出原电池的定义将化学能转化为电能的装置。实验三用干电池与电流计相连（红导线与正极相连，黑导线与负极相连），观察电流计指针的偏转方向。学生：电流计的指针偏转方向与上面实验二一致。设计目的通过小组内同学合作，完成实验，培养学生的观察能力和
10、动手能力。教师：没有导线连接的时候，锌片上产生气泡铜片上没有，导线连接后，铜片上有气泡，为什么会这样呢？请同学们分组讨论。学生：按课前分好的异质小组内开始交流讨论。学生积极发表自己的意见并相互听取，各司其职，记录总结。 学生：在两个实验中，所用的化学用品都没有变，实验二只是在实验一的基础上在铜片和锌片之间连了一根导线，显然没有改变各自的化学性质，所以在实验二中，还是锌片与稀硫酸反应，锌片被氧化，失去电子，而电流计的指针发生偏转，而且实验二、三偏转方向一致，说明铜片是正极，锌片是负极，电子是通过导线从锌片流向铜片，所以溶液中的氢离子就在铜片上面得到电子，生产氢气。教师：表扬学生单于思考，使其有一
11、种成就感。教师：电脑模拟铜锌原电池反应的微观过程，让学生在感观上能更进一步的体会到其中的奥秘。设计目的通过组内合作的方式，通过分工合作，让每位学生参与到学习中来，积极思考问题，提出方案，讨论验证其可行性。教师：请同学书写两个电极上的反应方程式。学生：正极2H2eH2 负极Zn2HZn2H2教师：肯定学生。教师：适当总结原电池的工作原理。教师：我们是否随意的拿些化学药品就可以组成原电池？答案当然是否定的。那么组成原电池的条件有哪些？下面我们用实验探究一下，注意观察实验现象。实验四如实验二搭制实验装置，实验用品如下第一组：铜、锌和稀硫酸 锌、锌和稀硫酸第二组：铜、锌和硫酸铜 铜、锌和酒精第三组：铜
12、、锌放入同一稀硫酸中 铜、锌分别放入两杯稀硫酸中学生：可以形成原电池，不能形成原电池。教师：肯定学生。请同学们在小组内讨论为什么会产生上述现象，考虑原因，并总结形成原电池的条件。学生：经过刚才一轮合作练习，这次更为熟练，更为积极。学生：由于两个电极一样，不能形成电流；由于酒精不是电解质，不能导电；由于没有形成闭合回路。比较的共同点，可以得出形成原电池的条件有三点：要有两个活性不同的电极。电极必须插入电解质溶液中。必须构成闭合回路。 教师：肯定回答。补充电极的正负极判断活泼金属做负极，较不活泼金属做正极。设计目的巩固合作学习 教师：现在我们可以解决格林太太的怪病了。 学生：由于金与钢（铁）是两种
13、活泼性不同的金属，唾液是电解质，构成了原电池，产生了微小的电流，使得格林太太头痛，所以必须拔掉一颗假牙。设计目的呼应课堂引入。课堂练习把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由d到c；a、c相连时，c极上产生大量气泡，b、d相连时，b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱的为： ( B ) Aa b c d Ba c d b Cc a b . d Db d c a 设计目的及时巩固所学知识，学会运用。教师总结：本课时重点学习了原电池的工作原理，构成原电池的三个条件。教师：请根据反应 Fe + 2Fe3+ = 3Fe
14、2+，设计一个原电池，画出装置图。 学生：铁做负极，石墨或者铜（比铁不活泼的金属做正极），氯化铁（硫酸铁）溶液做电解质溶液，用若干导线连接。课堂小结1原电池装置及定义。2原电池工作原理。3原电池形成条件。（三）课后作业 作业本37页、38页。化学能转化为电能原电池装置及定义原电池工作原理原电池形成条件要有两个活性不同的电极电极必须插入电解质溶液中必须构成闭合回路（四）板书【教学反思】 要使每一位学生都参加到真正意义上的学习中来，并非是一件易事。而且让他们主动的、快乐的学习，对教师就提出了更高的要求。于是，教师便要对教材进行细致的分析，领悟教材的主旨，融会贯通教材的前后内容，优化组合，整理出适合学生认知规律的教学思路。当然，教师对学生已有的认知结构必须有清楚的认识，使之能够得到更深层次的塑造、挖掘和提升。更重要的是，教师如何开展教学进程，采用何种教学策略和模式，这将直接影响课堂教学成果。而“合作学习”在国外已经盛行已久，在我国也有阶段性的开展，但很多都只流于形式，如能“有效”的开展起来，这将是新的突破。本节课在教学过程中，注重学生的异质分组，设计的开展合作学习问题的有较好的价值。但是也存在的不足，例如在探究构成原电池的条件时，若让学生能自主的设计实验，更能锻炼学生的能力。在以后的教学中还需要逐步改进。