基于學習進階理論的化學教學專題設計

學習進階理論認為，學習是一個循序漸進、前后勾連的過程，而教師要發揮在學生思維進階過程中的引導作用。為此，筆者從化學專題教學入手，通過創設層層遞進的學習進階來培養學生對重難點知識的應用能力，讓學生在相對短的時間內深入了解專題內容，消除對知識點的誤解，積極提升學生的化學表達能力和化學學科學習能力。筆者以青銅器的“前世今生”作為氧化還原反應學習的情境線，將教學內容中的氧化還原反應分為四個學習進階水平。

水平一，從宏觀角度定義氧化還原反應。課堂上，首先介紹中國的傳統煉銅工藝，讓學生分別從火法煉銅和濕法煉銅中認識氧化還原反應。從火法煉銅入手，筆者讓學生閱讀資料了解火法煉銅這一流程中的提取反應物、反應條件、生成物，進而用化學反應方程式表示其反應過程。學生從元素角度認識氧化反應，闡述還原反應概念，用化學反應方程式表示其反應過程。最后，通過對比濕法煉銅與火法煉銅兩個反應方程式，引導學生認識兩者價態變化的共同特征，為微觀分析氧化還原反應作出鋪墊。

水平二，從微觀角度深刻理解氧化還原反應的本質。一是讓學生從電子轉移角度理解氧化還原反應的實質。筆者利用原電池原理，通過銅鋅稀硫酸原電池開展實驗探究活動。在探究中，讓學生結合電極、電流表指針變化分析原因，得出氧化還原的本質是電子的得到和失去，并通過符號表征得電子和失電子的過程。二是讓學生從微觀粒子結構角度認識化合價的變化與電子轉移的關系。在教學中，先讓學生分析氯化鈉形成過程中，鈉、氯原子的最外層電子的變化與化合價變化，并讓學生根據自己的理解畫出示意圖。通過畫出反應前后微觀粒子的結構示意圖把微觀過程顯性化，讓學生分析化合價升降與電子轉移兩者之間從宏觀到微觀的邏輯關系，科學地認識氧化還原反應的概念。

水平三，從定量角度認識到氧化還原反應前后得到電子數目與失去電子數目相等。在學生們達到前兩個水平之后，筆者啟發學生：“在氯化鈉形成過程中鈉、氯原子的最外層電子分別失去一個電子和得到一個電子達到穩定結構，而反應的化學方程式為2Na+Cl2=2NaCl，即鈉、氯反應物系數比為2：1。”這個結果和學生平日學的知識并不相同。通過引發認知沖突，引導學生利用化學符號表征得電子和失電子的過程，最終突破氧化還原反應中得電子數目與失電子數目的認識這一難點，定量地認識到得電子與失電子的數目相等。

水平四，對學生氧化還原反應認識系統的評價。根據銅銹的形成過程Cu→CuCO3·Cu（OH）2這一定理，筆者提出問題：“從元素的角度分析，此過程哪些物質可能參與銅銹的生成”。通過學生的回答，對學生在具體情境下識別化學反應進行評價。之后，帶領學生在課堂上設計實驗，證明此過程發生氧化還原反應，讓學生在實驗中進行總結，進而提升學生的研究能力。

編輯 _ 曹洪彪