【摘 要】氧化還原反應是中學化學教學的重難點之一。該文結合化學新課程教學改革實踐,就氧化還原反應這節課的三維教學目標確立和教學中探究性問題的設計策略作一探討,以幫助學生認識氧化還原反應的本質,更好地掌握各概念間的關系。
【關鍵詞】中學化學;氧化還原反應;探究性問題;設計策略
《普通高中化學課程標準(實驗)》(以下簡稱“新課標”)指出:科學探究是學生積極主動地獲取化學知識、認識和解決化學問題的重要實踐活動。在組織學生進行科學探究中,教師對于探究性問題(包括實驗)的設計至關重要。下面結合氧化還原反應這一節的教學改革實踐,就三維教學目標的確立和教學中探究性問題的設計策略作一探討。
一、明確目標,設計策略
(一)明確本課教學目標
新課標明確提出了知識與技能、過程和方法、情感態度與價值觀的三維課程目標。據此,氧化還原反應這節課的教學目標應該包括以下三方面內容:
1.知識目標。①知道如何鑒別氧化還原反應。②了解氧化還原反應的本質是在反應中發生了電子轉移。③簡單分析氧化還原反應,指出氧化劑和還原劑,氧化產物和還原產物。標出電子轉移的方向和數目。④能舉例說明生產生活中常見的氧化還原反應。
2.能力目標。培養學生分析推理的能力和化學知識的遷移應用能力。
3.情感目標。通過氧化還原反應概念的演變,培養學生用發展的觀點、科學的態度、探索的精神學習化學;通過創設問題情景,引導學生積極思維,激發學生學習化學的興趣和求知欲望。
(二)設計探究性問題策略
氧化還原反應在中學階段占有非常重要的地位,也是中學概念構建的重點和難點之一。本課的重點是通過創設探究性問題情境,使學生認識氧化還原反應的本質;難點是通過剖析反應過程,讓學生理清各概念間的關系。在教學過程中,如何讓學生把握重點,化解難點,有效建構和遷移氧化還原反應知識呢?筆者認為,設計探究性問題的策略是關鍵。
1.以問題解決為目的,在分層思維中建構概念
學生在初中階段了解了硫、磷、一氧化碳等物質的燃燒及氫氣還原氧化銅等實驗,從中能很快理解氧化和還原中存在著得失氧的過程,這也是學生認識氧化還原反應的已有知識基礎。在學生認識了燃燒是一個氧化反應后,引出氫氣在氯氣中燃燒也是一個氧化反應!教師通過精心設置探究性問題情境,引導學生自主發現新舊知識間的矛盾,通過探究,在分層思維中建構新知。
2.以問題探究為導向,在探究實驗中升華知識
德國教育家第多斯惠說過:“教學的藝術不在于傳授本領,而在于喚醒、鼓舞和激勵。”探究式學習正是這一教育思想的體現。教師在學生認知了氧化還原反應的本質即是得失電子的過程后,要求學生考慮:“帶電粒子從一種物質轉移到另一種物質,會產生什么現象?”“你能否通過實驗來證明(圖1)的反應中存在電子轉移呢?”這時,學生不約而同想到了利用物理學中的電流計來設計(圖2)的實驗。通過教師的啟發,同學們很快理解了基于氧化還原反應原理的各種電池。通過探究實驗學生進一步鞏固了對氧化還原反應實質的認識。
二、掌握方法,優化策略
氧化還原反應教學中概念性的知識較多,在認知反應本質后,還需要學生進一步了解氧化劑、還原劑,氧化產物、還原產物以及它們之間的關系。很多同學習慣于死記硬背,但對于此類相對立統一的概念,靠死記往往會以一誤十。怎么辦?授之以漁,不如退而結網,方法很重要!首先要讓學生明白氧化劑和還原劑所具有的性質(筆者習慣稱其為本領)即氧化性和還原性,接著選擇最熟悉也是最簡單的氧化還原反應為模板(如圖3),如H2+CuO=Cu+H2O,請學生分析:還原劑是H2,它發生氧化反應,所以得到的水是氧化產物;那么氧化銅是氧化劑,它發生還原反應,所以得到的銅是還原產物。學生往往會依據原有知識從得失氧的角度及氫氣具有還原性快速分析得出正確答案。教師接下來就要幫助學生從化合價的角度再認識氧化劑和還原劑:氫氣之所以具有還原性是因為它所含氫元素化合價升高了,所以所含元素化合價升高的反應物稱為還原劑,所含元素化合價降低的反應物稱為氧化劑。最終通過畫雙線橋使學生明白:氧化劑發生還原反應得到還原產物,從根本上講,是因為氧化劑得電子化合價降低的結果,理解了氧化劑,還原劑就迎刃而解了。另外,教師還可設計一些形象生動的卡通圖來幫助學生記憶,如下圖:還原劑失去電子化合價升高,氧化劑得到電子化合價降低。
三、及時小結,鞏固策略
在自主探索、討論交流過程中,學生思維活躍,但所獲取的知識點較為零亂,不利于記憶。這時教師可引導學生將各個知識點進行歸納小結,把知識結構化,以形成系統化的知識體系。最后還可以以圖表(見圖4)或便于記憶的精練語句和典型的實例來進行小結。
【參考文獻】
[1]教育部.普通高中化學課程標準(實驗)[S].北京:人民教育出版社,2003
(作者單位:江蘇省南京市第十四中學)