基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論的化學(xué)教學(xué)專題設(shè)計

學(xué)習(xí)進(jìn)階理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是一個循序漸進(jìn)、前后勾連的過程，而教師要發(fā)揮在學(xué)生思維進(jìn)階過程中的引導(dǎo)作用。為此，筆者從化學(xué)專題教學(xué)入手，通過創(chuàng)設(shè)層層遞進(jìn)的學(xué)習(xí)進(jìn)階來培養(yǎng)學(xué)生對重難點知識的應(yīng)用能力，讓學(xué)生在相對短的時間內(nèi)深入了解專題內(nèi)容，消除對知識點的誤解，積極提升學(xué)生的化學(xué)表達(dá)能力和化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)能力。筆者以青銅器的“前世今生”作為氧化還原反應(yīng)學(xué)習(xí)的情境線，將教學(xué)內(nèi)容中的氧化還原反應(yīng)分為四個學(xué)習(xí)進(jìn)階水平。

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

水平二，從微觀角度深刻理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。一是讓學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度理解氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)。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(xué)生結(jié)合電極、電流表指針變化分析原因，得出氧化還原的本質(zhì)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(xué)生從微觀粒子結(jié)構(gòu)角度認(rèn)識化合價的變化與電子轉(zhuǎn)移的關(guān)系。在教學(xué)中，先讓學(xué)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(xué)生根據(jù)自己的理解畫出示意圖。通過畫出反應(yīng)前后微觀粒子的結(jié)構(gòu)示意圖把微觀過程顯性化，讓學(xué)生分析化合價升降與電子轉(zhuǎn)移兩者之間從宏觀到微觀的邏輯關(guān)系，科學(xué)地認(rèn)識氧化還原反應(yīng)的概念。

水平三，從定量角度認(rèn)識到氧化還原反應(yīng)前后得到電子數(shù)目與失去電子數(shù)目相等。在學(xué)生們達(dá)到前兩個水平之后，筆者啟發(fā)學(xué)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(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+Cl2=2NaCl，即鈉、氯反應(yīng)物系數(shù)比為2：1。”這個結(jié)果和學(xué)生平日學(xué)的知識并不相同。通過引發(fā)認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生利用化學(xué)符號表征得電子和失電子的過程，最終突破氧化還原反應(yīng)中得電子數(shù)目與失電子數(shù)目的認(rèn)識這一難點，定量地認(rèn)識到得電子與失電子的數(shù)目相等。

水平四，對學(xué)生氧化還原反應(yīng)認(rèn)識系統(tǒng)的評價。根據(jù)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(zhì)可能參與銅銹的生成”。通過學(xué)生的回答，對學(xué)生在具體情境下識別化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行評價。之后，帶領(lǐng)學(xué)生在課堂上設(shè)計實驗，證明此過程發(fā)生氧化還原反應(yīng)，讓學(xué)生在實驗中進(jìn)行總結(jié)，進(jìn)而提升學(xué)生的研究能力。

編輯 _ 曹洪彪