信息化教学设计教案.docx

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信息化教学设计教案

《现代基础化学》课程

“电化学基础—原电池和电极反应的标准电势”信息化教学设计教案

一、课例简介

1.课程教材：

《现代基础化学》（第二版），朱裕贞，化学工业出版社，2010

2.教学内容：

第十章电化学基础与氧化还原平衡

第三节原电池和电极反应的标准电势

3.课例名称：

原电池及电极反应的标准电势

4.教学班级：

油气储运本科12级

5.教学课时：

1课时

二、课例设计的依据

北部湾经济区是我国西部大开发地区唯一的沿海区域，其经济的腾飞对油气能源的需求量十分巨大，油气储运相关的应用型人才非常紧缺，培养该专业人才的任务刻不容缓。

在油气储运知识与基础化学知识的交叉知识点中，原电池引起的油气储运管道腐蚀非常严重，本课时知识能够使学生明确电化学基础知识在石油相关腐蚀的防护与控制方面的重要作用。

因此，本课例以服务地方油气储运产业为导向、以培养理论联系实际的应用型人才为宗旨、以学习电化学基础知识并解决管道腐蚀相关问题为目标就行设计的。

结合Powerpoint、Flash、3Dmax、Photoshop等多种技术，将日常生活中难以观察到的管道腐蚀实例和深层次腐蚀的机理形象化、简单化、可视化，综合利用文字、图像、动画、视频等多种载体交互传授腐蚀电化学知识。

使学生明确原电池存在引起的油气储运管道腐蚀的严重性，理解学习电化学基础知识对腐蚀的防护与控制的重要意义。

该课时中多种媒体的使用将很大程度激发学生学习电化学基础知识的积极性，极大的弥补现有课件难以讲授管道腐蚀实例和难以阐述深层次腐蚀机理的不足。

三、学情分析

授课对象为油气储运本科专业大一学生，该年级学生具有以下特点：

1.大一新生，纪律性强，思维活跃，学习积极性高，而且系统的高中学习阶段使他们积累了较扎实的化学基础知识，为深入学习本课例的电化学知识奠定了一定的基础。

2.由于原电池知识的特殊性，学生学习管道腐蚀相关的电化学知识时，对于深层次腐蚀的机理分析看不见、摸不到，这直接导致本课时知识相当抽象，难以理解，容易导致学习积极性不高，不能很好的进一步学习相关专业课程。

因此，基于以上分析，本课例中拟利用图片、动画、视频等多种媒体为教学知识载体，生动形象的引导学生揭示腐蚀现象、电化学腐蚀和原电池之间的关系，深入理解原电池的结构和盐桥的作用方式。

四、教学目标与内容

1.教学目标：

（1）知识目标：

掌握原电池的结构和盐桥的作用；理解腐蚀现象、电化学腐蚀和原电池之间的关系，理解标准电极电势。

（2）技能目标：

具备利用智能手机检索平台探索分析问题的能力；具备利用原电池知识分析管道腐蚀机制的能力；掌握将电化学知识理论联系实际的能力。

（3）情感目标：

认识原电池知识对于北部湾经济区油气储运产业的重要意义，认识其对社会发展和人类生活的影响，树立将所学知识运用于解决实际问题的意识。

2.教学内容：

主要任务是使学生掌握原电池的结构和盐桥的作用，理解标准电极电势。

图一图二

（1）原电池的结构：

半电池、原电池的符号，盐桥的作用（如图一）

（2）电极的标准电势：

电极电势的产生、标准电极、电极的标准电势（如图二）

结合原电池的基础知识和其油气储运产业相关的应用知识，共设计了以下四个教学任务：

教学任务一：

腐蚀、电化学腐蚀和原电池之间的关系

教学任务二：

原电池的结构

教学任务三：

盐桥的作用

教学任务四：

电极电势

3.重点难点分析：

本课例的主要任务是阐明原电池在工业生产和日常生活中存在的普遍性，强调由于原电池的存在引起的油气储运管道腐蚀的严重性，使学生明确学习电化学基础知识对于石油开采运输中腐蚀的防护与控制的重要意义。

然而由于原电池知识较特殊，学生学习本章知识时难以在日常生活中找到管道腐蚀的现实例子，对于深层次的腐蚀机理更是看不见、摸不到，这直接导致本课时知识相当抽象，难以理解；此外，虽然授课学生在高中学习阶段具有一定的电化学基础，但是由于原电池结构复杂，导电机理难以理解，尤其是对电极电势的学习更加枯燥，即使学生机械记忆记住了结论，但由于缺乏理解，所以很容易会把该部分知识忘记。

因此，基于以上分析，以上两个问题是本课时解决的重点问题，同时也是本课时知识的难点问题。

具体的重点难点如下：

本课例重点：

腐蚀、电化学腐蚀和原电池之间的关系，原电池的结构和盐桥的作用，电极电势

本课例难点：

腐蚀现象、电化学腐蚀和原电池之间的关系，电极电势

五、教学方法设计

1.教法

案例分析法：

由于油气储运管道腐蚀的特殊性，在日常工作生活中，学生很难接触到真实的腐蚀状况。

因此，针对这一现状，本课例中准备了丰富的腐蚀案例，并提供了形象直观的腐蚀形貌图片，可以使学生对本课例知识的应用背景有深刻的认识。

直观演示法：

利用图片、动画、视频将相关的知识形象化和简单化，利于学习掌握学习，相关的应用有：

辅助学生探索腐蚀、电化学腐蚀和原电池的关系；将原电池的结构形象的展示在学生面前，加深其理解；生动形象的展现盐桥的工作原理，便于学生学习；直观的展现出电极电势的产生过程，加深学生的认识。

直观演示法可以利用丰富的多媒体资源激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛，促进学生对知识的掌握。

任务驱动法：

结合本课例的内容，共提出了两个任务，一是探索腐蚀、电化学腐蚀和原电池的关系；二是探索盐桥的工作原理。

通过合理的设置探索任务，可以充分的调动年轻学生的求知欲，使学生的独立探索能力得到了充分的发挥，培养学生的自学能力、思维能力、活动组织能力。

引导讨论法：

结合本课例内容和课堂上学生反馈的知识掌握程度，进行针对性的引导，针对学生提出的问题，组织学生进行集体和分组讨论，促使学生在学习中解决问题，培养学生的团结协作精神。

在本课例中讲授腐蚀、电化学腐蚀和原电池的关系、原电池的结构、盐桥的作用、电极电势等四个教学任务中，该教法均有应用，引导讨论法的合理使用保障了课堂教学顺畅高质量的进行。

2.学法：

自主探究法：

以授课教师提出的探索任务为自主探索的出发点，运用智能手机检索平台，查阅资料，梳理信息，整理得出结论，不仅可以锻炼学生的检索信息能力和归纳总结能力，而且通过自主探索过程可以极大的激发学生学习的积极性，在本课例中，学生主要针对腐蚀、电化学腐蚀和原电池的关系以及盐桥的工作原理两个任务进行探索，初步形成结论，以便师生进一步对知识进行交流。

协作学习法：

在本课例中讲授腐蚀、电化学腐蚀和原电池的关系、原电池的结构、盐桥的作用、电极电势等四个教学任务中，都安排学生对新的知识进行探索性的学习，即一般四个人为一个小组，通过讨论对新的知识提出自己小组的认识，并提出未解决的问题。

在分组讨论过程中，学生的团队协作精神和实施能力都能得到很大的提升。

集体讨论法：

在本课例中讲授腐蚀、电化学腐蚀和原电池的关系、原电池的结构、盐桥的作用、电极电势等四个教学任务中，除了分组讨论学习，学生还需要进行集体讨论，即以四人小组为学习团队，在课堂内集体进行交流沟通，对各部分知识的理解和问题的认识充分发表自己小组的意见，在集体讨论过程中，除了能够加深学生对所学知识的认识，还能够提高学生的沟通表达和学问交流的能力。

学练结合法：

通过探索学习、分组讨论、集体讨论学生对腐蚀、电化学腐蚀和原电池的关系、原电池的结构、盐桥的作用、电极电势等相关的理论知识能够基本掌握，学练结合法则能够使学生讲所学的知识综合利用起来解决实际的问题。

通过完成原电池相关的习题、谈论应用中的现实问题等方式，进一步巩固了所学理论知识，提升了学生理论联系实际的能力。

在本课例的教学过程中，教师教法的运用和学生学法的运用详细过程如图三所示。

图三

六、课件设计

针对本课例的教学内容和教学目标，我们对课程相关的资源进行了优化整合，制作了应用于本课例的教学课件，构建了自主学习的知识平台（详见教学课件文件）。

如课件截图所示（图四），该平台主要包括参考资料、教学目标、教学重点、教学难点、课堂学习、课后练习、复习提纲、学习网站、检索用词、视频资源等十个板块。

该自主学习知识平台可以充分发挥学生自主学习的积极性，让学生全方位的参加到教学活动中，加强教学效果。

图四

七、信息教学过程设计与分析

1.信息化应用手段：

智能手机检索、图片、动画、视频、多媒体课件

2.信息化教学流程设计

教师活动：

学生活动：

信息化手段：

3.教学过程信息化技术分析

教学环节

教学活动

信息化技术应用分析

教师活动

学生活动

课例简介

（1分钟）

明确本课例参考资料、教学内容、教学重点难点

聆听笔记

利用课件使学生明确本课时知识的重点难点，为学生学习提供便利

课例引入

（2分钟）

利用图片资料展示腐蚀的现状，提出“腐蚀、电化学腐蚀、原电池的关系”的问题

观看图片资料，

分组讨论

集体讨论

初步分析问题

丰富真实的图片资料使学生切实了解到管道腐蚀的严重性，激发起探索腐蚀原因的学习兴趣

检索资料

（3分钟）

指导学生进行检索

利用智能手机平台检索分析腐蚀、电化学腐蚀、原电池的关系

学生对利用智能手机检索运用非常熟练，高效率的保障了这一新颖的学习方式的进行

分析讨论

（8分钟）

播放管道腐蚀过程中典型的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的动画资料，与学生查阅资料汇总讨论分析所提出的问题

观看动画资料

分组讨论

集体讨论

参与老师共同总结腐蚀、电化学腐蚀、原电池的关系

生动形象的动画资料使学生可以形象的了解到微观世界发生的腐蚀现象，把日常生活中看不到摸不着微观世界展现在学生面前，加深学生对腐蚀中存在的原电池的认识，激发学习的积极性。

学习原电池的结构（10分钟）

播放“锌置换硫酸铜的氧化还原反应”和铜锌原电池的flash动画资料，使学生认识原电池的本质

结合动画、图片等资料讲授半电池、原电池符号等

观看动画，分析讨论置换反应的本质

结合多媒体课件深化理论学习

锌置换硫酸铜的反应和铜锌原电池的flash动画资料可以生动形象的揭示置换反应中的氧化还原过程，为学习原电池的结构做有力的支撑，为学生学习提供保障

析盐桥的作用

（6分钟）

结合交互式flash动画，分布操作，指导学生探索盐桥的作用

观看动画

分组讨论

集体讨论

自主探索盐桥的作用机制

生动形象的交互式动画可以利用分布操作指导学生逐步进行思考，分析不加盐桥和加盐桥后原电池电子流动状态的变化，进而有利于总结盐桥的作用机制

标准电极和电极的标准电势

（10分钟）

结合flash动画资料，指导学生总结电极电势的产生原理，并学习认识几种常见的标准电极，分析电极的标准电势

观看动画和图片资料，分析总结电极电势产生的原因

认识标准电极和电极的标准电势

观看动画中电极上生动形象的离子转移过程，可以使学生深刻的认识到电极电势产生过程中电子和离子的转移关系，进一步分析电极电势的产生原因，深化对标准电极和电极的标准电势的理解

随堂练习

（5分钟）

结合交互式flash动画，分布操作，指导学生复习巩固所学知识

观看动画

分组讨论

集体讨论

共同复习

交互式动画的flash版本习题增加了学生学习的乐趣，激发学生学习积极性的同时也加深了学生对所学知识的理解

八、辅助自主学习

除了随堂练习为主的随堂考核以外，以十个教学板块搭建的自主学习平台为学生课后辅助学习提供了非常好的平台，平台各版块的主要功能简介如下：

参考资料：

能为本课例知识的学习提供很好的辅助材料

教学目标、教学重点、教学难点:

帮助学生对本课例知识的掌握层度进行定位

课堂学习:

以课堂课件为主，辅助课堂教学的进行

课后练习、复习提纲:

方便学生课后对本课例知识进行巩固

学习网站:

网站上提供了与本课例相关的很好的学习资源

检索用词:

本课例相关的核心关键词，用于学生自主检索学习

视频资源:

用于本课例课件制作、课后学习的视频动画资源

九、考核评价

考核评价采用多元化的考核模式，该部分成绩主要作为平时成绩（还有期中考核和期末考试），平时成绩占20%。

该平时成绩占主要由以下三部分构成，以四人学习小组为单元进行成绩评定：

班级：

分组号：

小组成员：

总成绩：

考核模式

成绩比例

考核项目

教师评语

成绩

小组自评

课堂成绩

10%

课堂纪律

10%

回答问题

10%

分组讨论

10%

集体讨论

作业成绩

20%

随堂练习

20%

课外作业

素质成绩

10%

自我拓展1

10%

专题讨论2

1：

学习小组针对本课例知识，利用自主学习知识平台总结出的与课程相关的知识或话题，课上集中发言讨论，教师根据学生总结发言情况进行评定。

2：

针对本章节知识，教师给出了“学习电化学基础知识对于油气储运管道腐蚀防护的意义”这一话题，学习小组准备2分钟的发言稿，利用论据解释自己的观点，根据发言情况教师对成绩进行评定。

九、教学反思

1、教学过程还不够细化，因为本人教学工作开展的时间仅两年，对于本地企业中电化学与腐蚀相关的问题和现状调研不够充分，以后应该加强调研，为学生准备更多实际生产活动中的学习素材。

2、考核方式的实施细则还需进一步明确化，虽然可以从多个角度对学生的成绩进行全面的考核，但是实施起来略为繁琐，应对教学方案进一步优化，制定简单易行的全方位多元化考核方案。