"Principios y aplicaciones de las baterías primarias" es la cuarta sección del Capítulo 4 "Varios metales importantes" del Volumen 2 de Química de la escuela secundaria (curso obligatorio). Hablaré de esta lección. el contenido de la lección. Esta es la primera lección "Batería primaria". Prepárese para comenzar a enseñar desde los siguientes cuatro aspectos.
1. Materiales didácticos
(1). El estado y el papel de los materiales didácticos.
El estado de la enseñanza. materiales
El contenido de esta sección es el comienzo de la electroquímica de la escuela secundaria. Antes de esto, los estudiantes han aprendido conocimientos químicos como reacciones redox, conversión de energía, soluciones de electrolitos, actividad de metales y conocimientos relacionados con la electricidad física. La sección ha sido El estudio de esta clase ha acumulado una cierta cantidad de conocimientos, al mismo tiempo, los principios de las baterías primarias han sentado las bases para el estudio de importantes conocimientos electroquímicos como la corrosión y protección de metales, los principios de otros; baterías comunes y principios de electrólisis. Es el contenido básico y el contenido central del aprendizaje de electroquímica.
Función: el contenido de esta sección es útil para desarrollar la capacidad de razonamiento lógico de los estudiantes, mejorar la alfabetización científica de los estudiantes, cultivar la capacidad de investigación científica y aplicar la teoría a la práctica y el retorno a la práctica juega un papel importante, así como la sistematización y estructuración del conocimiento.
(2) Objetivos docentes:
Base: De acuerdo con los requisitos del programa de estudios y la intención de redactar los materiales didácticos, combinados con las características de este curso y el espíritu de dar pleno desempeñar el papel principal de los estudiantes en el proceso de aprendizaje. Los objetivos de enseñanza se establecen de la siguiente manera:
1. Conocimientos y habilidades
(1) Comprender la batería primaria El principio de funcionamiento y sus componentes condiciones
(2) Ser capaz de escribir correctamente la ecuación de reacción del electrodo y la ecuación de reacción total de la batería
(3) Cultivar las habilidades de observación, operación y diseño de los estudiantes en experimentos químicos a través de experimentos. Uso integral de conocimientos, habilidades y métodos relevantes para analizar habilidades avanzadas en la resolución de algunos problemas químicos
2. Procesos y métodos
(1) Permitir que todos los estudiantes experimenten el proceso de investigación y aprender métodos de investigación científica para mejorar la capacidad de investigación científica
(2) Cultivar la forma científica de pensamiento y la conciencia de los problemas de los estudiantes.
3. Actitudes y valores emocionales
(1) Experimentar las dificultades y la alegría de la investigación científica,
(2) Cultivar a los estudiantes para que sean valientes en innovación y práctica activa de otras ciencias Actitud espiritual y científica
(3) Aprender a cooperar con los demás y comunicarse activamente.
(3) Enfoque de enseñanza: comprender el principio de reacción de la batería primaria y las condiciones generales que constituyen la batería primaria.
Base: 1. Requisitos para el contenido de esta sección basados en el programa de estudios y los nuevos estándares curriculares
2. La base y posición central de la electroquímica
( 4) Dificultad de enseñanza: El principio de reacción de las baterías primarias
Base: El contenido es teórico, abstracto y de difícil comprensión. A los estudiantes les resulta difícil establecer mentalmente el patrón microscópico de transferencia de electrones entre los polos positivo y negativo de una batería primaria.
2. Método de enseñanza y método de aprendizaje
Método de enseñanza:
1. Método de estimulación situacional 2. Método de experimento de indagación para promover el aprendizaje 3. Método de enseñanza asistida CAI 4. Métodos inductivos y deductivos
Métodos de aprendizaje:
1. Método de indagación experimental 2. Método inductivo deductivo
En esta clase, el profesor no incluyó los materiales didácticos. en los materiales didácticos el contenido se presenta de manera sencilla y ordenada, pero se reorganiza de acuerdo con el aprendizaje de los estudiantes a partir del análisis del contenido del material didáctico. El material didáctico es visto desde la perspectiva de la reorganización y reconstrucción, y la enseñanza. El contenido del material se utiliza como un punto de crecimiento para la comprensión de la materia científica, de modo que se realicen experimentos de investigación de los estudiantes, colocándolos en un entorno de aprendizaje dinámico, abierto, individual y diverso, experimentando el proceso general de investigación científica similar al de los científicos. En el proceso de indagación, los estudiantes completan la construcción independiente del conocimiento.
Esta lección permite a los estudiantes adoptar un método de aprendizaje diversificado basado en la investigación científica. Es útil para demostrar mejor las inteligencias múltiples de los estudiantes, experimentar el proceso de la investigación científica, fortalecer la conciencia de la investigación científica y dominar el proceso. métodos básicos de investigación. Tiene un significado positivo para estimular el interés de los estudiantes en el aprendizaje y el potencial intelectual, aprender a cooperar con los demás y cultivar la capacidad práctica y la creatividad de los estudiantes.
3. Proceso de enseñanza:
(1) Introducción: experimentos innovadores: las pilas de tomate hacen que las tarjetas de felicitación musicales emitan una música hermosa.
Propósito: Crear situaciones de preguntas previas novedosas y emocionantes para estimular y movilizar en gran medida el interés de los estudiantes en la percepción y el entusiasmo por la exploración. ¿Por qué las baterías de tomate generan electricidad?
(2) Enfoque de enseñanza 1: Principio de funcionamiento de la batería primaria
Método innovador: cambie el experimento de demostración del maestro por un experimento de grupo de estudiantes y cambie el experimento de verificación del material didáctico por uno exploratorio. experimento.
Base:
1. Los experimentos de demostración de los materiales didácticos no son convenientes para que todos los estudiantes los observen, faltan participación de los estudiantes y no pueden aprovechar plenamente el papel principal del los propios estudiantes.
2. El constructivismo anima a los estudiantes a utilizar sus propias experiencias, permitiéndoles aprender a descubrir y establecer vínculos relevantes, y a construir activamente significados de conocimientos internalizados efectivos y adecuados para ellos mismos.
Métodos específicos:
Utilice láminas de zinc y láminas de cobre para diluir ácido sulfúrico para simular baterías de tomate y realice dos experimentos grupales para permitir a los estudiantes observar la diferencia en los fenómenos antes y después de los dos. Las láminas de metal están conectadas con cables. Los resultados inesperados del experimento crearon una brecha entre el estado original de los estudiantes y el estado objetivo, y generaron nuevas preguntas para los estudiantes ¿Por qué aparecen burbujas en las láminas de cobre después de conectar los cables?
El maestro estableció varios gradientes y las preguntas jerárquicas desencadenaron la discusión de los estudiantes. Después de la discusión en el tiempo limitado, los estudiantes aclararon la razón por la cual la batería primaria de ácido sulfúrico diluido de zinc y cobre genera corriente durante el proceso de comunicación independiente.
Después de la discusión, el profesor guió a los estudiantes a diseñar un experimento para demostrar que efectivamente hay una corriente eléctrica en el dispositivo y que el flujo de electrones es desde la lámina de cobre a la lámina de zinc. Las preguntas anteriores se plantean para cultivar el pensamiento riguroso de los estudiantes y sus excelentes cualidades de búsqueda de la verdad y pragmatismo, y para enseñarles que el análisis de los resultados experimentales debe basarse en evidencia experimental y no darlo por sentado basándose en suposiciones subjetivas.
Al final del experimento, el profesor hizo converger el pensamiento de los estudiantes y los inspiró a definir las baterías primarias desde la perspectiva de la conversión de energía. Se completa así un salto cualitativo en el proceso cognitivo del pensamiento de los estudiantes de lo general a lo específico, de lo concreto a lo abstracto y del fenómeno a la esencia.
Finalmente, se utiliza una animación 3D para simular la reacción microscópica de la batería primaria de zinc-cobre. Congele la imagen y pida a los estudiantes que escriban la fórmula de reacción de dos electrodos. Promueva que los estudiantes comprendan el principio de la reacción de la batería primaria tanto desde el nivel de pensamiento de imagen como de pensamiento racional.
Proyección de baterías comunes en la vida: tales. Como baterías secas, imágenes de baterías de almacenamiento, baterías recargables y baterías de alta energía sentimos que la química está a nuestro alrededor.
Los experimentos de demostración mencionados anteriormente se utilizan como experimentos grupales para aumentar la experiencia creativa de los estudiantes, dar rienda suelta a la subjetividad de los estudiantes, permitirles operar de forma independiente su conciencia de problemas y cultivar plenamente sus habilidades creativas.
(3) Enfoque docente 2: Dominar las condiciones generales que constituyen las baterías primarias.
Método innovador: agregue experimentos de investigación abierta que no están incluidos en los libros de texto. Es decir, se les da una variedad de medicamentos (electrodos: dos láminas de zinc, un clavo de hierro y una varilla de grafito. Soluciones: cuatro soluciones: ácido sulfúrico diluido, sulfato de cobre, alcohol, tetracloruro de carbono y un amperímetro) y se deja que los estudiantes diseñen las suyas y explorar las condiciones generales que componen una batería primaria.
Fundamento:
1. La visión educativa CTS concede gran importancia a ver la ciencia como un proceso de aprendizaje, y cree que ser capaz de demostrar las propias conclusiones es tan importante como la simple obtención de resultados. que apuntan a la conclusión.
2. La metodología experimental cree que la función de los experimentos químicos no es solo obtener los llamados resultados experimentales correctos, sino más importante, permitir a los estudiantes experimentar y experimentar el proceso de investigación para obtener resultados experimentales.
3. Los nuevos estándares del plan de estudios de química de la escuela secundaria también identifican el aprendizaje por investigación como un método de aprendizaje importante para que los estudiantes aprendan química. Por las razones anteriores, me ocupé audazmente de los materiales didácticos y convertí el conocimiento pedagógico de las condiciones generales que constituyen la batería primaria en aprendizaje experimental y exploratorio.
El experimento es abierto y divergente, por lo que el profesor plantea preguntas de manera oportuna para inspirar a los estudiantes a discutir cómo determinar la dirección de la investigación, cómo lidiar con la relación entre las tres variables en el experimento, y cómo diseñar planes experimentales uno por uno para explorar la composición de las baterías primarias. Los estudiantes llevan a cabo experimentos exploratorios basados en planes experimentales factibles, lo que les permite examinar, comparar, clasificar, procesar y seleccionar información útil de una variedad de información experimental obtenida durante el proceso de exploración experimental, y utilizar métodos de pensamiento inductivo y deductivo para sacar conclusiones correctas.
Este enfoque permite a los estudiantes explorar de forma independiente, buscar activamente conocimientos y aprender a recopilar, analizar y utilizar diversa información y recursos de información. Al mismo tiempo, los estudiantes pueden enriquecer y fortalecer su conocimiento personal a través de debates e intercambios. y las percepciones colectivas. En resumen, la retroalimentación cruzada entre los estudiantes se utiliza para fortalecer, corregir y enriquecer los resultados de la investigación individual, lo que favorece el desarrollo de las habilidades prácticas, el espíritu innovador y la conciencia de cooperación e intercambio de los estudiantes. La circulación repetida y la espiral de la comprensión racional en las actividades prácticas no sólo promueven la comprensión del contenido de aprendizaje, sino que también mejoran las estrategias y métodos de investigación de los estudiantes y desarrollan talentos, sabiduría, juicio y otros aspectos.
(4) Educación en historia de la química: los profesores cuentan la historia de la invención de la batería voltaica para cultivar el espíritu científico de los estudiantes y atreverse a cuestionar y explorar.
(5) Resumen:
Adopte el método de que los estudiantes resuman primero y el maestro resuma después.
Propósito: 1. Entrenar la capacidad de pensamiento de los estudiantes para resumir. y resumir 2. Implementar una estrategia de enseñanza simplificada basada en la construcción activa y utilizar cuadros y diagramas para permitir que los estudiantes comprendan intuitivamente los puntos clave del contenido de esta sección y las conexiones internas entre cada punto de conocimiento, de modo que el conocimiento de los estudiantes pueda sistematizarse. y en red.
(6) Ejercicio: Diseñado para implementar el enfoque didáctico de esta lección sobre los principios y condiciones de formación de una batería primaria.
(7) Tarea:
Pequeño experimento familiar: hacer pilas de frutas.
Propósito: Este experimento es un experimento creativo abierto que impone mayores exigencias a las habilidades de diseño experimental de los estudiantes. Extender la investigación científica más allá del aula. Estimular aún más el deseo de conocimiento de los estudiantes, movilizar el entusiasmo de los estudiantes por la exploración y la investigación, convertir el conocimiento experimental en capacidad práctica y sublimar la conciencia creativa.
4. Escribir en la pizarra La escritura en la pizarra revela de forma intuitiva y clara los dos puntos clave de la enseñanza en este apartado