探究盐水电池的电压特点 学生自主探究 促我反思教学

探究盐水电池的电压特点 学生自主探究 促我反思教学

　　器材：半杯水，盐钵(有足量盐)，铜片和锌片各一，电压表一只，导线若干。

　　准备：将取两根导线，分别连接在锌片和铜片上，并将它们连接到电压表小量程的两接线柱上。

　　加操作边解说如下：向水中加入一勺盐，摇晃几下，使盐溶解在水中，先将正极接通锌片，负极连通铜片放入水中，发现电压表呈负极，说明正负极接反。取出来，将锌片连向负极，铜片连接正极，再次将锌片和铜片放入水中，观察到电压表呈正极。再向水中加一勺盐，摇晃使其充分溶解，看看电压表示数是否增大。发现电压表示数没有明显变化。忽然看到电压表示数变为零，分析原因发现是铜片与锌片在盐水中直接接触，使电压表短路。再向水中加少许盐，摇晃使其溶解，放入铜片的锌片，发现电压表示数几乎没有变化。由此可知，盐的浓度并不改变锌片与铜片的电压。

　　上面是我从一位同学提交的“探究盐水电池的电压特点”视频中如实整理出来的资料。显然，这位同学对自己的实验过程还是满意的，他认为他得出了他所想得到的结论，并且这将使他获得一个认知，那就是：盐水电池的电压与盐水的浓度无关。

　　但我之所以要将他的解说词也一字不落地整理出来，就是要让大家一起看看我们对学生的实验操作技能和物理基本素养(物理观念)的培养是件多么重要的事!

　　视频中做实验的同学态度很是认真，解说也很有模有样，但是他并不意识到自己在实验和解说过程中存在不少问题——这反映了老师在课堂教学过程中对他在这方面的指导很不到位。

　　首先，他的头脑里可能并没有建立“盐水电池”这个概念，因为实验中，他们并没有首先“制成”一个盐水电池，或者他根本不知道如何制作一个盐水电池，他的头脑里甚至还不清楚“电池是带有两个电极的可以持续供电的装置”。也就是说，他操作中先将锌片和铜片连接在电压表上，而不是直接设法固定在盐水中的做法并不合乎常理——这暴露了他对电池结构的认知缺陷。他最后所概括得出的结论“盐的浓度不改变锌片与铜片的电压”这一说法进一步证明了他对“盐水电池”这一概念的“零认知”。

　　其次，虽然他在尝试探究盐水的浓度对电压的影响，也得出了相关的结论，但他在讲解过程中对物理概念的大量错误使用，既暴露了他平时课堂上对老师课堂教学语言的轻忽，也反映了老师教学过程中对这种问题的发现与处理很不到位。例如“将正(负)极接通锌(铜)片(正确的说法应该是‘将锌(铜)片连接在电压表的正(负)接线柱上’)”、“发现电压表呈负极(应该为‘发现电压表指针反向偏转’)”，以及最后得出的结论“盐的浓度不改变锌片与铜片的电压(实则是‘盐水的浓度并不影响盐水电池的电压’)”。

　　第三，再从结论概括的环节来看，学生的科学态度和责任意识明显不足。因为他在实验中三次尝试改变盐水的浓度，但我看到视频中他在水杯中本来放的水并不多，而第一次加了一勺盐，而这次加盐极有可能已经导致杯中的盐水处于饱和状态了，所以后续的加盐可能并不能改变盐水的浓度。所以实验中加盐的过程应由少及多逐渐添加，此外，为了使实验的结论更客观，还可以与其他同学交流、比较后再作出判断，否则，一旦把自己并不严谨的实验过程所得的可能并不科学的结论当成正确结论，就可能对自己贻害深远了。

　　当然，也不能因为学生一次不够完美的实验视频就否认一切，因为这次学生的“探究”是真正的“自主”，它没有老师的事前指导，只是同学们根本教材上的关于“水果电池”练习摸索着进行的，它的不完美正反映了它的真实，也正因为不完美，才告诉我们在物理教学中，我们需要认真对待的事、可以做得更好的事还有很多，很多!