陳文莉 項(xiàng)生昌 鄭柳萍

摘要：以人教版教材中“電化學(xué)”主題為研究對(duì)象，從內(nèi)容廣度、認(rèn)知角度、模型認(rèn)知層級(jí)和思維能力這四個(gè)方面進(jìn)行從初中到大學(xué)階段的銜接性分析，發(fā)現(xiàn)主要表現(xiàn)是內(nèi)容廣度增加，認(rèn)知角度層層遞進(jìn)，模型認(rèn)知層級(jí)逐漸豐富以及強(qiáng)化能力發(fā)展。根據(jù)這些特點(diǎn)提出了相應(yīng)的教學(xué)建議。

關(guān)鍵詞：電化學(xué)；認(rèn)知角度；模型認(rèn)知層級(jí)；能力發(fā)展

文章編號(hào)：1008-0546（2021）11-0072-05中圖分類號(hào)：G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.11.018

銜接主要指不同知識(shí)點(diǎn)在某一階段或相同知識(shí)點(diǎn)在不同階段之間縱橫交錯(cuò)的內(nèi)在聯(lián)系[1]。當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，由于各階段的教科書編寫以及目標(biāo)要求差異，使學(xué)生進(jìn)入新的學(xué)習(xí)階段時(shí)，知識(shí)構(gòu)建可能會(huì)出現(xiàn)偏差甚至斷層的現(xiàn)象[2]。為了消除這種現(xiàn)象，更好地適應(yīng)每個(gè)階段的學(xué)習(xí)，教材的編排和教師教學(xué)應(yīng)該做到更好的銜接。

“電化學(xué)”主題是理解化學(xué)學(xué)科、培養(yǎng)化學(xué)思維和形成化學(xué)觀念的主要載體之一[3]，還蘊(yùn)含著“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”等多種化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。電化學(xué)的知識(shí)建構(gòu)過(guò)程中，對(duì)化學(xué)觀念的形成和學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。目前對(duì)電化學(xué)主題認(rèn)識(shí)的連續(xù)性研究，主要是對(duì)教材呈現(xiàn)、課程標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行分析，關(guān)注教學(xué)內(nèi)容知識(shí)的進(jìn)階，對(duì)初中和高一年級(jí)、高中和大學(xué)的教學(xué)內(nèi)容銜接研究，很少將初中、必修、選擇性必修、大學(xué)這四階段視為一個(gè)整體進(jìn)行研究，對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)角度的分析更少。因此，本文從電化學(xué)主題的進(jìn)階性和連續(xù)性的整體視角出發(fā)，梳理了人民教育出版社出版的九年級(jí)義務(wù)教育化學(xué)教科書下冊(cè)[4]（以下簡(jiǎn)稱初中）、普通高中教科書化學(xué)·必修第二冊(cè)[5]（以下簡(jiǎn)稱必修）、普通高中教科書化學(xué)·選擇性必修1化學(xué)反應(yīng)原理[6]（以下簡(jiǎn)稱選擇性必修）及宋天佑等學(xué)者編寫的無(wú)機(jī)化學(xué)第四版上冊(cè)（大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)）[7]中有關(guān)電化學(xué)的內(nèi)容。

通過(guò)對(duì)于認(rèn)知角度的三種表征水平和模型建構(gòu)等方面來(lái)探討學(xué)生在高中電化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中的學(xué)生思維發(fā)展變化和能力發(fā)展變化，并且針對(duì)這一變化，提出相應(yīng)的銜接教學(xué)策略。

一、內(nèi)容深廣度遞增

學(xué)生在初中階段了解到水的電解的宏觀現(xiàn)象，掌握常見金屬的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱，形成感性認(rèn)知，注重知識(shí)的基礎(chǔ)性和啟蒙性。高中必修階段還會(huì)從單液原電池、常見化學(xué)電池等學(xué)習(xí)過(guò)程中，初步將原電池原理與氧化還原反應(yīng)結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行宏微結(jié)合的分析，高中選擇性必修階段學(xué)習(xí)了雙液原電池鹽橋、內(nèi)電路、外電路，電解池，電解，金屬電化學(xué)腐蝕等概念，側(cè)重從微觀角度去分析電池原理，開始書寫電極方程式進(jìn)行簡(jiǎn)單符號(hào)表征，幫助學(xué)生形成基礎(chǔ)的電化學(xué)概念體系，內(nèi)容逐漸轉(zhuǎn)向復(fù)雜性和理論性。大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)在高中的基礎(chǔ)上從電池符號(hào)書寫，電極電勢(shì)計(jì)算，能斯特方程，分解電壓，超電壓，元素電勢(shì)圖，自由能-氧化數(shù)圖等學(xué)習(xí)中，定量認(rèn)識(shí)電極電勢(shì)、分解電壓等，形成系統(tǒng)完整的電化學(xué)知識(shí)體系。根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)階理論將電化學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程劃分為初中階段、必修階段、選擇性必修階段、大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)階段這四個(gè)階段（如圖1）。其中原電池、電解池、金屬電化學(xué)腐蝕這幾個(gè)基本概念貫穿整個(gè)電化學(xué)的學(xué)習(xí)階段。由圖1可以看出，隨著電化學(xué)學(xué)習(xí)階段的升高，電化學(xué)相關(guān)概念的內(nèi)涵逐漸擴(kuò)大。

二、認(rèn)知角度層層遞進(jìn)

認(rèn)知角度主要包括了宏觀、微觀、符號(hào)三重表征，電化學(xué)的整個(gè)學(xué)習(xí)階段中，教材中知識(shí)的認(rèn)知角度呈現(xiàn)什么樣的變化？以原電池概念學(xué)習(xí)和電解池的概念學(xué)習(xí)為例來(lái)進(jìn)行分析。

1.原電池

在講解原電池這個(gè)基礎(chǔ)概念時(shí)，雖然四個(gè)階段中原電池的概念都是從能量轉(zhuǎn)化的角度給出的定義——將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置稱為原電池，但是每個(gè)階段對(duì)原電池概念的認(rèn)識(shí)角度并不相同。

初中是知其然而不知其所以然的階段，主要是了解到鐵生銹的現(xiàn)象是鐵與空氣中氧氣和水發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，注重學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，并且從實(shí)驗(yàn)探究的角度讓學(xué)生去探究銹蝕的原因，并且根據(jù)這些原因去進(jìn)行防護(hù)，只是宏觀上對(duì)銹蝕這個(gè)現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，并沒有深入去了解銹蝕的本質(zhì)原因。

而到了必修中主要是以原電池的構(gòu)成要素為核心，初步揭示了氧化還原反應(yīng)為原電池的反應(yīng)原理，初步掌握正負(fù)極的判斷，通過(guò)原電池的總反應(yīng)方程式來(lái)分析溶液中離子的變化，將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與原電池電極上發(fā)生的反應(yīng)和電子的移動(dòng)相結(jié)合，除了引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注宏觀的感性認(rèn)識(shí)之外，還引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與電極上的反應(yīng)結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行微觀推理，初步培養(yǎng)學(xué)生宏微結(jié)合分析問(wèn)題的意識(shí)，但是必修中引入了原電池的概念，主要以探究原電池的構(gòu)成要素為主，在分析構(gòu)成要素時(shí)主要以宏觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為主，電極反應(yīng)和電子移動(dòng)方向的要求相對(duì)較少，相對(duì)初中階段，增加了微觀層面的分析。選擇性必修階段從離子移動(dòng)的角度定性分析參與電極反應(yīng)的離子并且給出了電極反應(yīng)符號(hào)表征，從宏觀、微觀、符號(hào)這三個(gè)角度對(duì)原電池進(jìn)行三重表征，而此時(shí)的符號(hào)表征要求相對(duì)簡(jiǎn)單，主要是在對(duì)電極反應(yīng)和總反應(yīng)式的書寫上，逐步強(qiáng)調(diào)了微觀層面上的離子移動(dòng)，在原電池的學(xué)習(xí)階段中逐漸形成了宏觀辨識(shí)與微觀探析的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。

大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)是對(duì)同一原電池的反應(yīng)本質(zhì)進(jìn)行宏、微、符號(hào)的三重表征，并且可以在這三個(gè)表征水平中靈活切換，主要通過(guò)對(duì)電極電勢(shì)、分解電壓這些特征化參數(shù)進(jìn)行定量化計(jì)算，學(xué)會(huì)運(yùn)用相應(yīng)圖表來(lái)快速判斷原電池是否形成來(lái)體現(xiàn)。從整體上來(lái)說(shuō)認(rèn)識(shí)角度不斷擴(kuò)大，從單一的宏觀現(xiàn)象到微觀的工作原理，再到電極反應(yīng)的符號(hào)表征，最后通過(guò)計(jì)算電極電勢(shì)判斷原電池的輸出電能的能力和離子放電順序，以及運(yùn)用圖表分析從本質(zhì)上了解到影響電極電勢(shì)的因素，層層遞進(jìn)，形成系統(tǒng)的原電池概念體系，如圖2。

2.電解池

在講解電解池這個(gè)概念，初中階段和必修階段只有一些電解池的簡(jiǎn)單應(yīng)用，都沒有給出明確的定義，直到選擇性必修階段才系統(tǒng)地講解了電解池。初中階段雖然在探究水的組成那一章節(jié)中已經(jīng)給出電解水的裝置，這是學(xué)生第一次接觸到的電解池，但是教材中只是簡(jiǎn)單地要求學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記住負(fù)氫氧正2∶1的簡(jiǎn)單結(jié)論，講解的側(cè)重點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上而不是實(shí)驗(yàn)的原理，關(guān)注實(shí)驗(yàn)的宏觀現(xiàn)象。

必修階段關(guān)于電解池的內(nèi)容也比較少，介紹了一些電解池的應(yīng)用，不過(guò)都分散在不同的章節(jié)，比如必修一離子反應(yīng)中試驗(yàn)物質(zhì)導(dǎo)電性的裝置就是電解池裝置；二次電池中充電過(guò)程是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；利用電解法來(lái)制備活潑金屬，這些都是電解池的應(yīng)用，只不過(guò)在必修中并沒有提及電解池的原理，主要還是留在宏觀層面上觀察生活中電解池的實(shí)際價(jià)值。選擇性必修階段利用電解氯化銅的裝置講解電解池概念，分析離子移動(dòng)和給出電極反應(yīng)方程式，并且詳細(xì)講解了電解原理的應(yīng)用，氯堿工業(yè)和電冶金等。從宏觀、微觀、符號(hào)這三個(gè)角度對(duì)電解池進(jìn)行三重表征。

大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)階段主要是以認(rèn)識(shí)分解電壓，超電壓，利用能斯特方程進(jìn)行定量計(jì)算來(lái)判斷某一反應(yīng)的分解電壓和離子的放電順序，運(yùn)用圖表分析從本質(zhì)上了解到影響電極電勢(shì)的因素。整體來(lái)說(shuō)，電解池的概念在教科書的編寫中并沒有像原電池認(rèn)識(shí)的角度逐漸增大，選擇性必修中剛剛接觸就要求學(xué)生掌握宏微符三重表征，這一看好像十分困難，但是在選擇性必修講解電解池時(shí)，學(xué)生已經(jīng)較好掌握原電池的知識(shí)，此時(shí)再引入電解池的概念，原電池的知識(shí)對(duì)電解池的內(nèi)容起著正遷移的作用，幫助學(xué)生快速理解電解池的原理以及電極反應(yīng)。必修階段主要講解原電池，此時(shí)增加了電解池的講解怕引起學(xué)生認(rèn)知的混亂，因此必修階段弱化電解池的內(nèi)容也是合理的。大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)中同樣也是先利用原電池講解了電極電勢(shì)，用電極電勢(shì)來(lái)判斷離子的放電順序后，再提及分解電壓，描述分解電壓的內(nèi)容很少，但是原電池的電極電勢(shì)詳細(xì)的講解過(guò)程，為理解分解電壓打下了基礎(chǔ)，如圖3。

根據(jù)以上分析，電化學(xué)的整個(gè)學(xué)習(xí)階段中，教材中知識(shí)的認(rèn)知角度發(fā)展順序是從宏觀的單一角度到宏微結(jié)合的視角，再到宏微符三重表征，學(xué)生的宏微結(jié)合的思想以及符號(hào)書寫的能力不斷發(fā)展。這也是定性分析到定量分析的過(guò)程。這一認(rèn)知角度的順序也符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的順序。

三、模型認(rèn)知層級(jí)逐漸豐富

必修中關(guān)于原電池這一概念模型的認(rèn)識(shí)是需要自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，有電極材料，形成閉合回路，其中氧化劑、還原劑直接接觸發(fā)生電子轉(zhuǎn)移形成了原電池，在課標(biāo)中學(xué)業(yè)要求（如表1）則要求能夠辨識(shí)簡(jiǎn)單原電池的構(gòu)成要素，分析簡(jiǎn)單原電池的工作原理，說(shuō)明這個(gè)階段學(xué)生已經(jīng)初步形成了簡(jiǎn)單原電池的概念模型。而選擇性必修階段對(duì)于原電池的裝置中增加了鹽橋，使得氧化劑和還原劑隔離開，在不同的區(qū)域之間通過(guò)鹽橋或離子交換膜實(shí)現(xiàn)了電子的定向轉(zhuǎn)移，使得原電池能夠更加穩(wěn)定，持續(xù)地產(chǎn)生電流，豐富了學(xué)生對(duì)原電池這一概念模型的認(rèn)識(shí)。學(xué)業(yè)要求（見表1）中則要求能夠分析、解釋原電池工作原理，能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的原電池，利用相關(guān)信息分析化學(xué)電源工作原理，從辨識(shí)（認(rèn)識(shí)模型）到解釋（理解模型）再到設(shè)計(jì)（運(yùn)用模型），學(xué)生對(duì)于原電池這一模型的認(rèn)識(shí)逐漸深入并且不斷運(yùn)用模型去解決問(wèn)題，而且原電池的這一模型對(duì)后面學(xué)習(xí)電解池這一概念模型也起著正向遷移的作用，培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

到了大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)階段，形成了對(duì)復(fù)雜原電池認(rèn)知模型和理解模型，并且對(duì)應(yīng)用模型的要求也有了明顯的提高。首先對(duì)于認(rèn)知模型和理解模型更加全面化，由于在中學(xué)階段依據(jù)金屬活動(dòng)性順序表判斷原電池的正、負(fù)極。但是原電池和電極是多種多樣的，僅靠這種辦法去判斷是不夠的，而且往往隨著反應(yīng)條件和環(huán)境的不同，放電順序是不相同的，因此在大學(xué)階段引入了電極電勢(shì)的概念進(jìn)一步學(xué)習(xí)原電池的構(gòu)成條件，并且提出了多種不同的電極，并且補(bǔ)充了原電池的另一應(yīng)用——可以用來(lái)計(jì)算反應(yīng)平衡常數(shù)。習(xí)題中大多數(shù)的題目都圍繞著電極電勢(shì)的計(jì)算，需要根據(jù)前面所學(xué)的原電池的知識(shí)，來(lái)書寫電極方程式和能斯特方程。前面的模型建立是后面大學(xué)化學(xué)中對(duì)電化學(xué)進(jìn)行定量分析的基礎(chǔ)，在模型熟練應(yīng)用下，更好地進(jìn)行電極電勢(shì)的計(jì)算。由此可見在學(xué)習(xí)電化學(xué)的四個(gè)階段中模型認(rèn)知層級(jí)是逐漸豐富的，四個(gè)階段中對(duì)模型的現(xiàn)象和認(rèn)知是不斷完善和增強(qiáng)的，并且逐漸接觸模型的本質(zhì)和運(yùn)用這些知識(shí)去解釋應(yīng)用。

四、能力發(fā)展要求不斷提高

教材中的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為化學(xué)理論知識(shí)提供了感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的操作技能和思維能力，是化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，教科書中關(guān)于電化學(xué)模塊的能力培養(yǎng)是什么樣的呢？以原電池為例進(jìn)行分析。教科書中關(guān)于原電池的實(shí)驗(yàn)，見表2。

在初中的教材中，將鐵釘放在不同的環(huán)境下，要求學(xué)生每天觀察鐵釘?shù)纳P情況，從感官上感受鐵釘?shù)匿P蝕程度，總結(jié)出鐵釘銹蝕的條件。在必修中實(shí)驗(yàn)6-3中鋅銅原電池的構(gòu)建分為三步操作步驟，觀察每一步操作的現(xiàn)象，根據(jù)現(xiàn)象概括出原電池的構(gòu)成要素。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)6實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑檎J(rèn)識(shí)原電池的構(gòu)成要素及作用，學(xué)生通過(guò)控制變量法，觀察采用不同電極材料和不同裝置的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，根據(jù)現(xiàn)象歸納出原電池構(gòu)成要素。這一系列的操作與現(xiàn)象結(jié)合，讓學(xué)生直觀地對(duì)原電池裝置構(gòu)成要素形成初步的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生分析、概括的抽象思維，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)理解原電池這一概念。在選擇性必修中，思考與討論欄目就已經(jīng)要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)4-1的圖4-1鋅銅原電池裝置來(lái)繪制原電池的工作原理示意圖，這對(duì)學(xué)生的分析能力和推理能力有了較高的要求。在實(shí)驗(yàn)4-3中是鐵釘吸氧腐蝕的實(shí)驗(yàn)，是在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生運(yùn)用原電池來(lái)分析金屬的銹蝕中最典型的一種——吸氧腐蝕。在后面的實(shí)驗(yàn)4-4中，也是觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并根據(jù)原電池的原理來(lái)分析產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因，這跟在必修中只根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)條件來(lái)歸納總結(jié)所要求的能力更高。而到最后實(shí)驗(yàn)活動(dòng)5中，實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊髮W(xué)生要設(shè)計(jì)和制作一個(gè)氫氧燃料電池，這樣設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，在實(shí)踐中進(jìn)行遷移，并且鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)他們的應(yīng)用實(shí)踐能力。除此之外，在電解池這一節(jié)中出現(xiàn)的方法引導(dǎo)欄目——電化學(xué)過(guò)程中系統(tǒng)的思想與方法。用系統(tǒng)的思想和方法去比較電解池與原電池的同異，由此可見，在學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程當(dāng)中，不僅僅是知識(shí)的掌握很重要，教科書同樣也注重學(xué)生能力的培養(yǎng)和幫助學(xué)生形成科學(xué)的思維能力，使學(xué)生能夠?qū)W以致用。大學(xué)階段無(wú)機(jī)化學(xué)中主要講解的都是理論知識(shí)，需要學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行嚴(yán)密的推理和能夠進(jìn)行三重表征，但是書本中主要的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)幾乎沒有，主要是因?yàn)榈搅舜髮W(xué)期間無(wú)機(jī)化學(xué)會(huì)開設(shè)專門的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和數(shù)目增多，并且在高中所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)形成的實(shí)驗(yàn)技能，都為了大學(xué)進(jìn)行鋪墊，故在這里不進(jìn)行比較。

可見，教科書中關(guān)于電化學(xué)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)要求逐步增加，由感官對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象形成的感性認(rèn)知到研究電化學(xué)的一般方法，都在逐步地培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)理解、應(yīng)用實(shí)踐、遷移創(chuàng)新的能力以及嚴(yán)密的邏輯思維能力。

五、高中電化學(xué)內(nèi)容教學(xué)建議

針對(duì)以上電化學(xué)在各學(xué)習(xí)階段的銜接特點(diǎn)，教學(xué)上更要把握好知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系和知識(shí)層次，選擇合理恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，使得學(xué)生更好地構(gòu)建電化學(xué)這一核心概念知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)體系。以下幾點(diǎn)建議可以提供一些幫助。

1.把握教學(xué)內(nèi)容的深廣度，合理擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容

在電化學(xué)的教學(xué)中，在九年級(jí)階段主要建立感性認(rèn)識(shí)。運(yùn)用一些常見的生活現(xiàn)象引入主題，比如利用常見的共享單車長(zhǎng)期在外面風(fēng)吹日曬為什么生銹情況并不是很嚴(yán)重這一現(xiàn)象，引起學(xué)生思考，進(jìn)行對(duì)鐵制品銹蝕條件的探究。在必修階段可以運(yùn)用探究欄目中水果電池的制作，引起學(xué)生興趣，進(jìn)一步探究水果電池能發(fā)電的原因，最終形成對(duì)原電池的初步認(rèn)識(shí)，選擇性必修中可以繼續(xù)利用水果電池這一情景，提出為什么水果電池能使燈泡亮起來(lái)的時(shí)間很短，引入鹽橋的概念和作用。這一教學(xué)過(guò)程符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展。但是不過(guò)度講授知識(shí)并不是一點(diǎn)知識(shí)都不延展。在高中階段的學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)原電池中為什么會(huì)在兩個(gè)電極之間產(chǎn)生電流，為什么鋅電極上失去電子要通過(guò)導(dǎo)線流向銅電極，可以類比物理中水往低處流是因?yàn)樗徊?，電子從鋅流向銅是因?yàn)檫@兩個(gè)電極之間產(chǎn)生了電勢(shì)差，可以讓學(xué)生先初步將物理中的電勢(shì)差類比到原電池上，為后面大學(xué)學(xué)習(xí)電極電勢(shì)形成一個(gè)初步的印象。

2.找準(zhǔn)知識(shí)的銜接點(diǎn)，建立內(nèi)容的前后聯(lián)系

在電化學(xué)的學(xué)習(xí)階段中，會(huì)存在一些連接點(diǎn)，重復(fù)點(diǎn)，把握這些重復(fù)點(diǎn)和連接點(diǎn)，幫助學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在必修第41頁(yè)練習(xí)與應(yīng)用第6題圖1出現(xiàn)了兩個(gè)電極分別在兩個(gè)裝了稀硫酸的燒杯中的示意圖，對(duì)應(yīng)的問(wèn)題是圖1所示裝置能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，顯然這里主要考察的是原電池的能量轉(zhuǎn)換，但是卻涉及了類似雙液原電池的裝置。我們可以在選擇性必修中雙液原電池的教學(xué)開始前，可以先利用這道題目幫助學(xué)生回憶原電池的構(gòu)成要素，幫助學(xué)生回憶起前知識(shí)，在利用這個(gè)裝置中不會(huì)有電流流過(guò)，與選擇性必修中鋅銅雙液原電池進(jìn)行對(duì)比，學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)增加了鹽橋這一裝置溶液又可以導(dǎo)電了，帶著這樣的好奇心進(jìn)行接下來(lái)的學(xué)習(xí)。另外燃料電池在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中也是一個(gè)不斷發(fā)展的銜接點(diǎn)，在必修中先是在科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)這一欄目中介紹了發(fā)展中的燃料電池，了解到燃料電池的原材料和優(yōu)點(diǎn)以及用途后，在研究與實(shí)踐欄目對(duì)車用電源進(jìn)行了討論，認(rèn)為燃料電池作為車用電池污染小，能量轉(zhuǎn)換高。到了選擇性必修中燃料電池那一小節(jié)中增加了車用燃料電池的示意圖，認(rèn)為它是綠色發(fā)電站，最后又在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)4中讓學(xué)生制作簡(jiǎn)單的燃料電池，到了大學(xué)階段為了測(cè)量電動(dòng)勢(shì)，引入了標(biāo)準(zhǔn)氫電極，標(biāo)準(zhǔn)氫電極的反應(yīng)就是燃料電池中負(fù)極，屬于氣體-離子電極，是大學(xué)學(xué)習(xí)多種電極的其中之一。因此可以利用車用電源這一素材進(jìn)行原電池的學(xué)習(xí)，增強(qiáng)各個(gè)學(xué)習(xí)階段知識(shí)之間的聯(lián)系，更好地銜接。在學(xué)習(xí)電解池中也可以利用電冶金這個(gè)銜接點(diǎn)，在必修化學(xué)課持續(xù)發(fā)展有講到一些金屬十分活潑只能采用電解法冶煉，并且在思考與討論欄目中提到了生產(chǎn)1mol鋁消耗的電能，也有鋁生產(chǎn)原理的示意圖，但是必修中關(guān)于對(duì)電冶金的原理不作要求，可以利用這個(gè)作為學(xué)習(xí)電化學(xué)的連接點(diǎn)，作為選擇性必修中引出電解池的學(xué)習(xí)。

3.關(guān)注中學(xué)與大學(xué)相異性知識(shí)

在中學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，由于學(xué)生的認(rèn)知水平和思維能力還不算特別高，電化學(xué)相關(guān)知識(shí)為了避免繁難偏舊，很多知識(shí)點(diǎn)的歸納都不夠全面，如果教師一味注重學(xué)生對(duì)電極反應(yīng)的書寫，離子放電順序等知識(shí)的記憶，就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在高中和大學(xué)階段的學(xué)習(xí)產(chǎn)生斷層。因此在教學(xué)中，教師應(yīng)該注重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，為大學(xué)期間對(duì)電化學(xué)的深入學(xué)習(xí)做好鋪墊。在必修中探究欄目，建議電池的設(shè)計(jì)與制作進(jìn)一步體會(huì)原電池的構(gòu)成要素，其中“問(wèn)題與討論”中原電池的構(gòu)成要素不要讓學(xué)生簡(jiǎn)單直觀地得出結(jié)論——“一定有兩個(gè)活潑性不同的金屬電極”，這樣顯然和后面學(xué)習(xí)的燃料電池中相同的電極材料及大學(xué)將要學(xué)習(xí)的幾種電極類型不相同，會(huì)引起學(xué)生迷思。應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生簡(jiǎn)單概括為形成閉合回路，有電極，有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。中學(xué)階段大多依據(jù)金屬活動(dòng)性順序表判斷原電池的正、負(fù)極和離子的放電順序，但是原電池和電極是多種多樣的，僅靠這種辦法去記憶判斷是不夠的，因?yàn)殡S著反應(yīng)條件和環(huán)境的不同，放電順序是不相同的，需要根據(jù)電對(duì)的電極電勢(shì)來(lái)進(jìn)行判斷，但是中學(xué)并沒有涉及到大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)電極電勢(shì)的概念和影響電極電勢(shì)的因素。因此在中學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師在講解利用金屬活動(dòng)性順序表判斷時(shí)，一定要強(qiáng)調(diào)只是在一般情況下，這種順序并不是絕對(duì)的，以免學(xué)生對(duì)這個(gè)放電順序形成絕對(duì)化的觀念，也從側(cè)面讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到環(huán)境和條件對(duì)結(jié)論的影響。

總而言之，在電化學(xué)的四個(gè)學(xué)習(xí)階段中，內(nèi)容銜接緊密，認(rèn)知角度，模型認(rèn)知層級(jí)、學(xué)習(xí)能力隨著電化學(xué)內(nèi)容的深廣度的增加逐漸發(fā)展完善。在教學(xué)中，教師充分了解各階段的銜接特點(diǎn)，并且選擇合適的教學(xué)策略進(jìn)行教學(xué)，才能幫助學(xué)生系統(tǒng)完整地掌握電化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)。

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