王青
高中化學氧化還原反應教學策略的研究
王青
(三亞市第一中學廣東三亞572000)
氧化還原反應始終是高中化學教學中的重點難點。因此,許多教育界的學者著眼于對這部分內容的教學方法進行思考和研究。文章淺論了高中化學氧化還原反應的教學策略,強調重視教學過程,突出重點、難點;借助實驗,引入新課,逐層解剖,追尋本質,將知識學習和生產實踐應用結合;借助家庭生活小實驗,將化學原理直觀化和可感知等方面探討了新課程標準下的氧化還原反應部分知識的教學策略。
氧化還原反應;教學策略;微型化實驗;PCB
氧化還原反應這部分知識內容,一直以來都是高中化學的教學難點、重點,實際上,氧化還原反應這部分知識貫穿于全部中學化學的學習內容,在人教版新課程中《化學1》《化學2》《化學反應原理》中均有涉及,主要包括氧化還原反應的概念、特征及本質,氧化劑與還原劑,原電池、電解池原理和生產生活中的應用等知識。氧化還原反應這部分內容十分重要,但難度又較大,學生易混淆概念、抓不住本質。新課程標準中提出了相應的教學要求,明確提出要培養應用型、創新型人才,要重視學生的創新能力和動手能力的培養,改變傳統的“老師講,學生聽;老師問,學生答”的填鴨式教學模式,提升學生在課堂的主體地位。
新課改前傳統的教學模式中,教師主要的教學目標是為了教會知識,從而提升學生的考試成績,化學教師僅是傳統課程實施者。顯然,單純地追求考試分數的提高,對學生的長遠發展來說是十分不利的。過去的教學一味地重視教學目標,僅僅為了給學生灌輸更多的知識,卻忽略了教學的過程對于學生的能力、科學思維和方法及情感態度——即對科學的好奇心、求知欲的引導和培養起到的積極作用。這樣勢必很容易造成學生知識理解淺而只能依賴機械性記憶,而未能幫助學生完全理解教學內容,通過了解氧化還原反應知識的背景、知識發展歷程、在科學體系中與相關內容的聯系及在化學中地位來把握,這樣自然而然就能掌握它并能深刻理解并熟練運用。這不僅僅是死記硬背與熟練掌握兩種學習結果的區別,而是學生能夠主動學習、掌握方法、塑造能力,與傳統被強加灌輸的填鴨式教學方式間巨大差別的問題。基于對新課程教學的理解與把握,對受教育者鮮活生命個體的尊重,對該節課程整體內容及在高中化學地位作用理解的基礎上,我提出一種新的教學策略,并對它做如下簡單闡述。
(1)巧設實驗,引入新課。
俗話說“良好的開端是成功的一半”。通過創新設計實驗抓住學生的眼球,讓學生緊跟教師剖析知識的思路。作為一個有較豐富教學經驗的老師,明白實驗引入是一種很能激發學生興趣和思考的好方式。
首先,通過初中化學概念的復習讓學生回顧氧化反應、還原反應的特征。再設計一個Zn與CuSO4反應的微型化實驗。微型化實驗是一種新的實驗設計模式,它可以節約藥品的消耗,減少對環境的污染,是經濟環保的實驗設計方案。設計的實驗過程為:在點滴板上將0.15g鋅的小顆粒(或0.1g鋅粉)和0.8mL1mol/L的硫酸銅溶液反應,并借助實物投影儀將實驗過程放大顯示在大屏幕上來讓學生觀察。
教師:提問學生看到的現象,指出發生的反應并寫出化學方程式,讓學生思考它所屬基本反應類型,繼續設問該反應是否屬于氧化反應和還原反應。
學生:自然會思考回顧氧化反應和還原反應的概念和判定方法。從得氧失氧的角度分析上述反應不屬于氧化還原反應。
教師:鋅粉溶解,發生了氧化反應,紫色金屬銅析出,發生了還原反應,從這個角度看,它屬于氧化反應和還原反應。
教師提問什么會有不同答案。引起學生的疑問和好奇,急于知道為什么。
老師:分析大家熟悉的反應,從元素化合價方面考慮。
師生共同分析,從依據得失氧的角度上升到化合價改變角度來分析判定氧化還原反應。
(2)逐層解剖,追尋本質。
教師在授課過程中,應該突出教學目標中的重點、難點。最佳的學習過程應該是教師進行引導,借助講述過程中嚴密的邏輯推理,把教學過程中應該掌握的重難點講解清楚,然后給學生時間對這些重難點進行消化理解、延伸運用。學生會通過理解和分析最終達到掌握與記憶的教學效果。因此,重難點的突出有利于教師更好地把握教學過程,學生也樂享其中,學會掌握知識,培養科學分析方法,形成主動學習的意愿,在主動學習的過程中獲取更多知識。比如,在上面的分析基礎上,我會讓生生互動,師生互動,共同來討論Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4反應中各元素化合價,觀察是否有變化,哪些元素化合價發生改變及如何改變,再請學生把變化元素的化合價標在方程式上;再嘗試C+2CuO=2Cu+CO2等反應,讓學生重復上述動作,結果大部分學生都能思考歸納得出氧化還原反應中都有化合價的改變,并可以以此作為判斷氧化還原反應的依據。通過上述舉例、分析、練習、歸納,學生就能深刻地理解并掌握化合價改變和氧化還原反應之間的邏輯辯證關系。大部分學生的注意力和思想緊緊圍繞在這個新設計的微型化實驗及設置的問題上,過程中有一定的思考強度和容量,但大部分的學生完全可以同步跟上教師的思路,積極關注課堂內容,因此,毫無疑問,教學效果肯定比較好。
(3)方法遷移,歸納提升。
在前面的基礎上,還會進一步分析鈉和氯氣、氫氣和氯氣兩個反應來進一步推斷元素化合價和原子結構的關系,采用剝洋蔥式的層層解剖推理的方式和學生互動討論,歸納得出氧化還原反應和電子轉移(得失或偏移)間的邏輯聯系。經過嚴密的分析推理過程,學生就能很好地理解和掌握這節課第一部分的重難點了。
有效性是課堂教學的命脈,從教師的角度講,教學的有效性取決于教師的教。多年來,本人一直對課堂教學優化的研究有很強的興趣。化學是一門實驗科學,想要提升教學質量,必然要先著手于突出學生個人能力培養。重視培養學生的個人能力,包括對于其基礎技能的培養以及實驗技能的培養。對于學生化學水平和能力的培養和提高,除了基礎的理論課程教學還必須要增加實踐教學環節。實踐過程對于學生的實驗技能提升是一個不可替代的過程,尤其對于一些理工科的學生,需要將課本上的知識轉化為扎實的動手能力,以提高以后工作中解決問題的能力,成為一名應用型人才。
化學也是一門應用型科學,其原理在生產實際中有廣泛的應用。舉例來說印刷電路板(簡稱PCB)生產的過程中涉及的原理,就是氧化還原反應原理實際運用非常好的一個典型案例。當下,信息科學技術已經廣泛滲透到社會企業的各方面,也深刻影響著每一個家庭和個人,電腦、手機、電視、投影儀等多媒體設備就由很多的電路板構成。制作印刷電路板時,常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”,發生的反應為:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,它也是一個典型的氧化還原反應,理論和應用的橋梁就很好的架構起來。課堂上通過向大家播放印刷電路板制作流程及大型電路板生產企業臺灣臺積電的概況,可以擴大學生知識面,使學生認識到化學的巨大價值,學好化學從事化學專業工作前景無限。同時也讓學生深刻認識化學用處,無疑會更進一步激發學生學好氧化還原反應知識的愿望,研究化學的興趣,對學科建設發展和人才的培養都是大有裨益的。學生也能樹立學習科學知識大有作為的觀念,拋棄讀書無用的觀點,教師也貫徹了對學生情感價值觀的教育。
改革開放三十多年來,我國的社會經濟不斷發展,科技水平不斷提高,對于新時代的人才也提出了更高的標準。僅僅掌握固有的理論知識是遠遠不夠的,必須動手創新研究,才能造就時代需要的化學人才。因此,通過各學科的教學過程來培養學生的創新精神是非常重要的。化學是一門自然科學,對于學生的創新能力培養具有特有的優勢。高中化學氧化還原反應這一部分知識,主要是氧化還原反應的概念和分類、氧化劑還原劑判定、氧化還原反應與原電池和電解池以及氧化還原反應的規律和應用等內容。這些學習內容中,只有一小部分是純概念性教學內容,大多數完全可以進行科學設計用來開發學生的動手能力,拓展其視野,培養學生對生活中的現象進行觀察和總結的能力和習慣。教師可以以常見的生活現象作為課堂教學的分析事例,如可以給學生布置一個家庭小實驗,觀察一根鐵釘在海水中(或3.5%的食鹽水)的腐蝕全過程,每天觀察并記錄鐵釘的變化,讓學生結合現象,通過觀察記錄分析就能很好理解氧化反應發生的知識。這樣就把課本上深奧的、微觀的化學原理以一種直觀的、易感知的形式表現出來,讓學生更好地理解氧化還原反應的原理和相關知識,將理論和實驗完美的結合。
本文僅結合自己的教學實踐,對高中化學氧化還原反應教學策略簡述了一些個人的做法和思考。教學策略的選擇跟每個教師的知識觀念和實踐經驗有密切的關系,知識觀念和實踐經驗非常重要,在今后的工作中還要加強思考與實踐,才能創造更好的觀念和經驗來提出更好的教學策略。
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1008-0546(2016)11-0025-02
G632.41
B
10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.009