淺論高中化學(xué)氧化還原反應(yīng)教學(xué)設(shè)計(jì)
摘 要： 高中師生常常被化學(xué)概念、知識(shí)體系的抽象性影響，陷入思維漩渦而無(wú)法自拔。氧化還原反應(yīng)與其他板塊知識(shí)的結(jié)合給高中學(xué)生帶來(lái)很大的困惑，甚至迷失方向。本文從氧化還原反應(yīng)知識(shí)體系談起，做出相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞： 氧化還原反應(yīng) 化學(xué)概念 教學(xué)設(shè)計(jì) 改革措施
氧化還原反應(yīng)是化學(xué)課程中十分關(guān)鍵的內(nèi)容，對(duì)探究物質(zhì)反應(yīng)原理、理解生產(chǎn)生活實(shí)例、改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容有極其重要作用。這一知識(shí)板塊在高一化學(xué)必修教材中，屬于基礎(chǔ)性知識(shí)，但具有一定的難度，因此，這個(gè)板塊成為很多學(xué)生的恐懼，經(jīng)常性犯錯(cuò)，失去化學(xué)學(xué)習(xí)的信心和興趣。由此可見(jiàn)，展開(kāi)氧化還原反應(yīng)的研究是有必要的。
一、氧化還原反應(yīng)知識(shí)體系
學(xué)生在初中階段接觸過(guò)氧化還原反應(yīng)，對(duì)這種反應(yīng)類型有不同的認(rèn)識(shí)，甚至有的學(xué)生錯(cuò)誤地認(rèn)為這是關(guān)于“氧”的反應(yīng)。高中階段，教材從電子本質(zhì)轉(zhuǎn)移的角度對(duì)氧化還原反應(yīng)進(jìn)行分析。很多教師認(rèn)為氧化還原的本質(zhì)過(guò)于簡(jiǎn)單，忽略向?qū)W生傳授的細(xì)節(jié)，導(dǎo)致很多學(xué)生在今后學(xué)習(xí)中產(chǎn)生困惑，甚至懷疑自己的正確認(rèn)知。
教材將氧化還原反應(yīng)的相關(guān)知識(shí)分散到不同章節(jié)，貫穿整個(gè)化學(xué)教學(xué)過(guò)程。面對(duì)抽象的化學(xué)概念，教師要結(jié)合教材內(nèi)容，由表及里，通過(guò)交流和總結(jié)的方式探索相關(guān)知識(shí)。問(wèn)題的研究遵循從特殊到一般、從個(gè)性到共性的規(guī)律。教師應(yīng)該從學(xué)生了解的部分入手分析，利用教材不斷深化，將盡可能多的內(nèi)容聯(lián)系在一起，做出螺旋式的內(nèi)容升級(jí)，幫助學(xué)生理清知識(shí)框架。
氧化還原反應(yīng)知識(shí)具有遷移價(jià)值，幫助學(xué)生理解其他類型的化學(xué)規(guī)律和知識(shí)。從反應(yīng)類型看，給學(xué)生開(kāi)設(shè)新視角，從電子轉(zhuǎn)移的角度認(rèn)識(shí)反應(yīng)；從能量轉(zhuǎn)化看，反應(yīng)中電子的定向移動(dòng)產(chǎn)生了熱能、電能等其他形式的能量，讓學(xué)生對(duì)能量本質(zhì)有新的了解；從物質(zhì)性質(zhì)看，幫助學(xué)生理解物質(zhì)之間的反應(yīng)規(guī)律，了解物質(zhì)的價(jià)態(tài)變化，預(yù)測(cè)物質(zhì)的特性。
二、氧化還原反應(yīng)教學(xué)設(shè)計(jì)
氧化還原反應(yīng)教學(xué)對(duì)化學(xué)課程的教學(xué)具有極強(qiáng)的啟發(fā)性。這部分知識(shí)體現(xiàn)高中化學(xué)學(xué)科內(nèi)容的特點(diǎn)，具有化學(xué)學(xué)科的研究特性，值得教師們深入分析。在教學(xué)中教師應(yīng)該讓學(xué)生按照概念、電子轉(zhuǎn)移、化學(xué)分類的順序進(jìn)行了解。每部分內(nèi)容都要按照外在、共性、本質(zhì)特征的順序進(jìn)行講解，讓學(xué)生認(rèn)清本質(zhì)和類別。本節(jié)根據(jù)個(gè)人教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)氧化還原教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。
1.電子轉(zhuǎn)移部分教學(xué)設(shè)計(jì)
無(wú)論怎么說(shuō)，氧化還原反應(yīng)教學(xué)是在抽象思維的基礎(chǔ)上開(kāi)展的，需要讓學(xué)生從概念理解開(kāi)始，逐步接近電子轉(zhuǎn)移核心知識(shí)。這部分內(nèi)容是氧化還原反應(yīng)中最根本的內(nèi)容，也是幫助學(xué)生在練習(xí)中排除干擾的根本依據(jù)。根據(jù)教材的安排，課堂以“Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2”為例進(jìn)行講解，啟發(fā)學(xué)生思考反應(yīng)方程式中化合價(jià)的變化。在學(xué)生對(duì)本方程式有充分了解后，將氧化還原反應(yīng)與其他三種反應(yīng)類型進(jìn)行比較，得出氧化還原反應(yīng)的共性：反應(yīng)前后發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移。
在接下來(lái)的教學(xué)中，教師要啟發(fā)學(xué)生思考“如何分析氧化還原反應(yīng)”這個(gè)問(wèn)題。在課堂引導(dǎo)下學(xué)生會(huì)自動(dòng)思考采用怎樣的方式可以將氧化還原反應(yīng)的各個(gè)要點(diǎn)信息標(biāo)明，以便更好地利用物質(zhì)的性質(zhì)。課程內(nèi)容自然而然地進(jìn)行“雙線橋法分析電子轉(zhuǎn)移”和“電子轉(zhuǎn)移守恒定理”.每個(gè)學(xué)生都要跟隨教師的思路進(jìn)行雙線橋法分析電子轉(zhuǎn)移，在方程式上明確標(biāo)出各個(gè)元素化合價(jià)變化，分析元素化合價(jià)的升降。雙線橋法和電子守恒定理是氧化還原反應(yīng)分析中最關(guān)鍵的方法和依據(jù)，教師應(yīng)該將課程的一部分時(shí)間留給學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的判斷、化學(xué)方程式中各個(gè)物質(zhì)的升降變化，使得學(xué)生不僅理解這種方法，更利用這種方法和定律分析問(wèn)題，得到自己需要的.信息。
2.氧化劑、還原劑部分教學(xué)設(shè)計(jì)
氧化劑、還原劑是對(duì)氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的直接應(yīng)用。雖然氧化劑、還原劑是在概念章節(jié)接觸到的知識(shí)，但這部分知識(shí)如同橋梁，將物質(zhì)的氧化性和還原性進(jìn)行歸納，幫助學(xué)習(xí)者思考物質(zhì)氧化性還原性的強(qiáng)弱規(guī)律。教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)需要梳理清楚思路，按照知識(shí)之間的邏輯關(guān)系進(jìn)行串聯(lián)和講解。
這一部分教學(xué)主要分為三個(gè)階段。第一階段：向?qū)W生講解氧化劑、還原劑的概念，從最簡(jiǎn)單的反應(yīng)方程式（如：2Cu+O2=2Cuo）入手分析，利用電子轉(zhuǎn)移和化合價(jià)進(jìn)行定義，讓知識(shí)前后相連，思維相接。第二階段：在此基礎(chǔ)上研究物質(zhì)的氧化性和還原性，做出對(duì)氧化劑、還原劑的初步利用探索，并在大量化學(xué)反應(yīng)案例中分析氧化劑、還原劑存在的規(guī)律；第三步：以氧化性和還原性為跳板，進(jìn)行知識(shí)遷移，將其延伸到其他章節(jié)，主要包括原電池、電解池兩方面內(nèi)容，思考氧化還原反應(yīng)的學(xué)習(xí)價(jià)值。如此便可以將氧化還原反應(yīng)與原電池、電解池的原理和內(nèi)容聯(lián)系起來(lái)，讓學(xué)生對(duì)后面的內(nèi)容有所期待。
經(jīng)過(guò)兩個(gè)階段的教學(xué)課程，學(xué)生從概念、電子轉(zhuǎn)移本質(zhì)、方程式判斷方法和原則、氧化劑和還原劑、氧化性和還原性等具體角度了解整個(gè)氧化還原反應(yīng)的知識(shí)框架和知識(shí)價(jià)值，對(duì)氧化還原反應(yīng)在其他章節(jié)的利用不感到陌生。如此師生便可以在短時(shí)間內(nèi)將整個(gè)氧化還原反應(yīng)知識(shí)體系盤活，幫助學(xué)生將知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榻忸}能力。
氧化還原反應(yīng)教學(xué)內(nèi)容并不只是讓學(xué)生掌握基本的化學(xué)知識(shí)，還需要培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)知識(shí)體系思維，將各部分關(guān)于氧化還原反應(yīng)的知識(shí)有機(jī)地融合在一起，不斷解決學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。教師應(yīng)該看到化學(xué)知識(shí)的特點(diǎn)，按照化學(xué)學(xué)科的規(guī)律展開(kāi)教學(xué)活動(dòng)，帶領(lǐng)學(xué)生理智性、層次性地學(xué)習(xí)化學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科興趣，提高學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力。
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