基于“情境-建構”的氧化還原反應概念教學

閆蒙鋼 蔣建偉

（安徽師范大學化學與材料科學學院 安徽 蕪湖 241000）

建構主義學習理論認為，學習不是對知識的被動接受，而是學習者在一定的情境中，借助他人（包括教師和學習伙伴）的幫助，利用必要的學習資源，憑借自身已有的知識和經驗，主動建構的過程。在進行氧化還原反應這一傳統概念教學設計時，有意識的創設問題情境，關注概念形成與發展的思維過程，化終態為過程，化靜態為動態，化抽象為具體，化理解為應用，有助于促進學生對氧化還原反應基本概念的主動建構。

一、以問題情境為線索，化終態為過程

氧化還原反應在中學階段的基本概念、基礎理論知識中占有極其重要的地位，貫穿于中學化學教材的始終。

與學生的日常生活比較接近或涉及到學生已有經驗的問題情境，都有助于引發學生對概念的直觀認識。進行這節內容的教學設計之前，需認真分析學生的已有概念與科學概念間的差異，以便確定教學過程中學生的認知脈絡。結合學生的已有知識和探究能力，在教學設計中創設系列問題情境（見表1），不斷激發學生認知矛盾，從而轉概念的終態呈現教學為概念的發展和形成過程。這樣設計既充分尊重了學生學習概念循序漸進的思維方式，還有助于學生整體把握這節課的教學內容。

表1 氧化還原反應教學設計中問題情境創設意圖分析

二、以實驗情境為載體，化靜態為動態

化學是一門以實驗為基礎的自然學科，創設實驗情境是實現實驗教學效果的先決條件。實驗中的視覺形象與特定意義的結合，可引起學生強烈的視覺追求和直觀的感性認識，通過實驗結果分析歸納形成科學概念，由此上升為理性認識。

在氧化還原反應概念教學中，如何讓學生真正理解電子轉移的本質，是引導學生形成科學概念的關鍵所在。教學設計要突破教材內容局限，挖掘深層教學資源，設計Cu-Zn原電池實驗，通過實驗演示、觀察電流表指針偏轉的現象來揭示反應過程中的電子轉移的本質。在此基礎上，再配上精心制作的flash動畫演示，將反應中發生電子轉移的過程形象實在的展現在同學面前，學生很快就能從微觀層面上進一步理解氧化還原反應過程中有電子轉移的本質特征。實踐顯示，將靜態的概念呈現變為生動形象的動態展示過程，不僅有效地突破了教學難點，還將激活學生思維達到很好的教學效果。

三、以“三重表征”為途徑，化抽象為具體

表征又稱知識表征，是指信息在人腦中的儲存和呈現方式，它是個體知識學習的關鍵。可根據化學學科知識的本質屬性在學習者頭腦中不同層面的真實反映，而將表征初步分為宏觀表征、微觀表征和符號表征。

抽象的化學概念往往使學生望而生畏、難以理解，只要將抽象的概念教學轉變為概念的特征和本質等具體知識點，將更有利于學生對概念的認知發展。氧化還原教學設計中，應先注意通過分析化學反應方程式的特征（即符號表征），從宏觀表征的角度呈現其“氧化還原反應是有化合價變化的化學反應”的感性認識，進而對感性認識提出“為什么化合價會發生變化”的理性思考，逐步由宏觀視野過渡到微觀層面。教師引導并講解電子轉移的過程之后，再通過實驗驗證，從微觀表征的角度認識“化合價變化的原因是反應中發生了電子轉移”，即“氧化還原反應的本質是反應中有電子轉移”。事實上，對氧化還原概念的表征是以化學反應方程式為起點，進行“宏觀-微觀”的認知發展之后，最終又需用符號表征來逐步深化對概念的理解。

通過不同角度對氧化還原反應概念進行表征的過程，即化抽象概念為具體知識的過程。從“宏觀—微觀—符號”三重表征的學科視角去認識和理解化學概念，建立三者之間的有機結合和相互轉化（如圖1），是化學概念教學的一個重要的途徑。

圖1 化學概念與三重表征關系示意圖

四、以概念辨析為契機，化理解為應用

化學概念本身是發展的，需要在認識過程中逐步深化，在設計教學過程時應注重對相關概念進一步辨析。通過概念辨析啟迪學生思維，拓寬知識視野，建立相關知識之間的聯系，使學生在理解概念的基礎上能熟練應用相關理論解決化學問題。

氧化還原反應概念辨析階段，筆者設計了理論探究環節，即氧化還原反應與四大基本反應類型之間的關系探討（見表2）。教師以問題情境為起點，組織和引導學生進行討論和交流，建立起合作學習小組，進一步加強所學知識與STSE（科學、技術、社會、環境）聯系，突出概念與理論是實用的。通過這樣的協作學習環境，學習者群體（包括教師和每位學生）的思維與智慧就可以被整個群體所共享，即整個學習群體共同完成對所學知識的意義建構。

表2 氧化還原反應概念辨析環節教學設計

概念應用教師活動【圖片展示】展示鋼鐵腐蝕、原電池放電和植物光合作用圖片【問題】利用氧化還原反應知識，可以解決我們生活中的哪些現實問題？學生活動 設計意圖觀察、思考、交流理解生活中真實存在的氧化還原反應，解釋生活中的化學。【用途】1.實現能量轉換2.金屬防腐、食物防腐3.實現物質之間的轉化以生活實例激起學生興趣，巧妙設問引發新的認知需求，引導知識在原生長點上繼續遷移。由生活走進化學，由化學走向社會。能夠意識到運用化學知識可以解決生活中的實際問題。

總而言之，氧化還原反應概念是中學化學課程知識的重要組成部分，是學生學習的重難點之一。氧化還原反應概念教學設計應充分運用情境教學及建構主義雙重視角的教學策略和方法，真正使學生既有興趣又有體驗的學習概念的內涵和外延，從而有效提高化學教學質量。

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［2］ 陳元慶，嵇世寶.中學化學基本概念與基礎理論的教學策略研究［J］.化學教學，2007，（8）：3-6

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