基于“情境-建构”的氧化还原反应概念教学

闫蒙钢 蒋建伟

（安徽师范大学化学与材料科学学院 安徽 芜湖 241000）

建构主义学习理论认为，学习不是对知识的被动接受，而是学习者在一定的情境中，借助他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资源，凭借自身已有的知识和经验，主动建构的过程。在进行氧化还原反应这一传统概念教学设计时，有意识的创设问题情境，关注概念形成与发展的思维过程，化终态为过程，化静态为动态，化抽象为具体，化理解为应用，有助于促进学生对氧化还原反应基本概念的主动建构。

一、以问题情境为线索，化终态为过程

氧化还原反应在中学阶段的基本概念、基础理论知识中占有极其重要的地位，贯穿于中学化学教材的始终。

与学生的日常生活比较接近或涉及到学生已有经验的问题情境，都有助于引发学生对概念的直观认识。进行这节内容的教学设计之前，需认真分析学生的已有概念与科学概念间的差异，以便确定教学过程中学生的认知脉络。结合学生的已有知识和探究能力，在教学设计中创设系列问题情境（见表1），不断激发学生认知矛盾，从而转概念的终态呈现教学为概念的发展和形成过程。这样设计既充分尊重了学生学习概念循序渐进的思维方式，还有助于学生整体把握这节课的教学内容。

表1 氧化还原反应教学设计中问题情境创设意图分析

二、以实验情境为载体，化静态为动态

化学是一门以实验为基础的自然学科，创设实验情境是实现实验教学效果的先决条件。实验中的视觉形象与特定意义的结合，可引起学生强烈的视觉追求和直观的感性认识，通过实验结果分析归纳形成科学概念，由此上升为理性认识。

在氧化还原反应概念教学中，如何让学生真正理解电子转移的本质，是引导学生形成科学概念的关键所在。教学设计要突破教材内容局限，挖掘深层教学资源，设计Cu-Zn原电池实验，通过实验演示、观察电流表指针偏转的现象来揭示反应过程中的电子转移的本质。在此基础上，再配上精心制作的flash动画演示，将反应中发生电子转移的过程形象实在的展现在同学面前，学生很快就能从微观层面上进一步理解氧化还原反应过程中有电子转移的本质特征。实践显示，将静态的概念呈现变为生动形象的动态展示过程，不仅有效地突破了教学难点，还将激活学生思维达到很好的教学效果。

三、以“三重表征”为途径，化抽象为具体

表征又称知识表征，是指信息在人脑中的储存和呈现方式，它是个体知识学习的关键。可根据化学学科知识的本质属性在学习者头脑中不同层面的真实反映，而将表征初步分为宏观表征、微观表征和符号表征。

抽象的化学概念往往使学生望而生畏、难以理解，只要将抽象的概念教学转变为概念的特征和本质等具体知识点，将更有利于学生对概念的认知发展。氧化还原教学设计中，应先注意通过分析化学反应方程式的特征（即符号表征），从宏观表征的角度呈现其“氧化还原反应是有化合价变化的化学反应”的感性认识，进而对感性认识提出“为什么化合价会发生变化”的理性思考，逐步由宏观视野过渡到微观层面。教师引导并讲解电子转移的过程之后，再通过实验验证，从微观表征的角度认识“化合价变化的原因是反应中发生了电子转移”，即“氧化还原反应的本质是反应中有电子转移”。事实上，对氧化还原概念的表征是以化学反应方程式为起点，进行“宏观-微观”的认知发展之后，最终又需用符号表征来逐步深化对概念的理解。

通过不同角度对氧化还原反应概念进行表征的过程，即化抽象概念为具体知识的过程。从“宏观—微观—符号”三重表征的学科视角去认识和理解化学概念，建立三者之间的有机结合和相互转化（如图1），是化学概念教学的一个重要的途径。

图1 化学概念与三重表征关系示意图

四、以概念辨析为契机，化理解为应用

化学概念本身是发展的，需要在认识过程中逐步深化，在设计教学过程时应注重对相关概念进一步辨析。通过概念辨析启迪学生思维，拓宽知识视野，建立相关知识之间的联系，使学生在理解概念的基础上能熟练应用相关理论解决化学问题。

氧化还原反应概念辨析阶段，笔者设计了理论探究环节，即氧化还原反应与四大基本反应类型之间的关系探讨（见表2）。教师以问题情境为起点，组织和引导学生进行讨论和交流，建立起合作学习小组，进一步加强所学知识与STSE（科学、技术、社会、环境）联系，突出概念与理论是实用的。通过这样的协作学习环境，学习者群体（包括教师和每位学生）的思维与智慧就可以被整个群体所共享，即整个学习群体共同完成对所学知识的意义建构。

表2 氧化还原反应概念辨析环节教学设计

概念应用教师活动【图片展示】展示钢铁腐蚀、原电池放电和植物光合作用图片【问题】利用氧化还原反应知识，可以解决我们生活中的哪些现实问题？学生活动 设计意图观察、思考、交流理解生活中真实存在的氧化还原反应，解释生活中的化学。【用途】1.实现能量转换2.金属防腐、食物防腐3.实现物质之间的转化以生活实例激起学生兴趣，巧妙设问引发新的认知需求，引导知识在原生长点上继续迁移。由生活走进化学，由化学走向社会。能够意识到运用化学知识可以解决生活中的实际问题。

总而言之，氧化还原反应概念是中学化学课程知识的重要组成部分，是学生学习的重难点之一。氧化还原反应概念教学设计应充分运用情境教学及建构主义双重视角的教学策略和方法，真正使学生既有兴趣又有体验的学习概念的内涵和外延，从而有效提高化学教学质量。

［1］ 江家发.化学教学论［M］.合肥：安徽人民出版社，2007：130-131

［2］ 陈元庆，嵇世宝.中学化学基本概念与基础理论的教学策略研究［J］.化学教学，2007，（8）：3-6

［3］ 肖红梅，赵杏红.从课标要求看新课程下的初中化学概念教学［J］.中学化学教学参考，2007，（9）：22-24