الکتروشیمی با کمک شبیه ساز خانواده crocodile در چارچوب رویکرد steam

در این مقاله، یک فعالیت یادگیری برای آموزش مفاهیم الکتروشیمی با بهره‌گیری از رویکرد پژوهش محور و استفاده از شبیه‌ساز crocodile chemistry طراحی شده است. این شبیه ساز از خانوادهcrocodile (که شامل crocodile chemistry، crocodile physics ،yenka و...) می‌باشد. طراحی این فعالیت بر حل یک مسئله مفهومی در حوزه سلولهای گالوانی، پتانسیل الکترودی و رفتار یونها مبتنی است و با استفاده از روش steam در قالبی دانش‌آموز محور و تعاملی اجرا می‌شود. اگرچه دانش آموزان پس از تدریس سنتی معمولاً قادرند تعاریف سلول الکتروشیمیایی، مفهوم آند و کاتد و فرمول‌های محاسبه پتانسیل را حفظ کنند، اما بسیاری از آنان به درک عمیق و کاربردی از رفتار الکترون‌ها، نقش الکترولیت و علت جهت جریان دست نمی‌یابند. در این مقاله، مسئله‌ای از یک سلول گالوانی بین دو فلز متفاوت طراحی شده و نشان داده می‌شود که چگونه میتوان با کمک شبیه ساز crocodile chemistry عمق یادگیری دانش‌آموزان را افزایش داد. استفاده از این شبیه‌ساز به دانش‌آموزان کمک می‌کند تا مسیر حرکت الکترون‌ها، نقش پل نمکی، تغییرات جرم الکترودها و ارتباط بین انرژی شیمیایی و الکتریکی را به شکل عینی مشاهده کنند. یافته‌های حاصل از اجرای فعالیت در کلاس درس نشان می‌دهد که به کارگیری شبیه‌ساز و فعالیت های مبتنی بر مسئله باعث افزایش مشارکت، تقویت درک مفهومی و کاهش کج فهمی‌های رایج در مباحث الکتروشیمی می‌شود.

electrochemistry using the crocodile chemistry simulator within the steam approach

electrochemistry is one of the essential areas of physics and chemistry, yet students often struggle to understand its abstract concepts such as electron flow, electrode behavior, electrolyte functions, and the origin of cell potential. in this study, an inquiry-based learning activity supported by the steam approach was designed to teach electrochemical concepts using the crocodile chemistry simulator. the activity centers around modeling a galvanic cell, analyzing oxidation–reduction processes, and observing real-time changes in electron movement, electrode mass, and ion concentration. using the simulator allowed students to visualize otherwise invisible processes and reduced common misconceptions related to anode–cathode identification, direction of electron flow, and the role of the salt bridge. classroom implementation showed increased student engagement, improved conceptual understanding, and greater ability to connect theoretical calculations with observable chemical behavior. these findings suggest that integrating crocodile chemistry with steam-based instruction can significantly enhance the quality of electrochemistry education.