基于学生需要的化学基本概念教学

2015-11-16 10:40秦永霞李宗华
江苏教育·中学教学版 2015年10期
关键词:基本概念氧化还原反应教学模式

秦永霞 李宗华

【摘 要】以“氧化还原反应”教学为例,在基本概念的教学中,用不同的教学设计,满足学生的不同需要。用学生的生活感受,引发学生学习的需要;引导挖掘概念本质,激发学生探究的需要;体验知识实用价值,满足学生成功的需要。以实现学生潜能的最大化发展。

【关键词】基本概念;教学模式;氧化还原反应

【中图分类号】G633.8 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009(2015)38-0046-02

【作者简介】1.秦永霞,江苏省江阴高级中学(江苏江阴,214400)教师;2.李宗华,江苏省南菁高级中学(江苏江阴,214400)教师。

一、问题的提出

化学基本概念是化学基础知识的基础,也是中学化学教学的重点、学生学习的难点。建立正确的化学概念、有助于学生在化学学习的过程中,深入认识化学反应现象、正确理解化学反应的本质与规律。

作为化学基本概念的典型,氧化还原反应中反应的本质、电子转移的方向和数目的表示,对学习整个化学反应有重要的指导意义,对今后了解许多重要工业流程也有着举足轻重的作用。但在氧化还原反应相关概念的教学中,教师往往采用背口诀的方式进行,忽视实践的作用和学生的需要,容易从概念到概念,从理论到理论。这样不但使概念学习变得枯燥无味,而且容易使概念与实践脱节,学生参与的积极性不高。

如果教师在教学时积极引导学生参与教学过程,贴近生活来组织教学,让学生感受到氧化还原反应的存在,并从学习中感受知识的实用价值而产生“知识是基本生存的需要”,通过完成力所能及的甚至是高质量的学习任务来感受成功,以满足他们课堂体验的需要。这样对概念的理解定会更透彻,对概念的应用定会更灵活。

二、基于学生生活感受,引发学生学习的需要

新课程观把学生的发展放在首要位置,要求以学生为主体设计教学。高效的课堂教学关键在于能够了解学生的“需要”。学生的“需要”往往并不限于知识水平,还在于求知的热情。所以在上课时,要充分考虑学生已有的知识、经验,想方设法激发学生的求知欲。

1.感受氧化还原反应的神奇。

高一“氧化还原反应本质”的内容安排在秋末初冬时节,在上课前先给一名学生贴上“暖宝宝”。接着,拆开一个新的暖宝宝,是大量的黑色固体粉末,用磁铁一吸,发现黑色固体的主要成分是铁。再拆开一个用过很久的暖宝宝,对比黑色粉末发现,粉末转变为疏松多孔的褐色物质——铁锈。由此引出本节课题——氧化还原反应。

2.交流氧化还原反应的存在。

科学概念是人们对事物反复的观察实验再经过抽象和概括,从中找出本质和规律后才形成的,有了初中的学习基础和刚才的引入,学生便对氧化还原反应有了一些感知与回忆,这时学生可通过自由交流,进一步加深对氧化还原反应事实的了解。学生能举出若干事例:物质的燃烧、食物的腐败与防腐、铁的生锈、杀菌消毒甚至我们的呼吸等都是氧化还原反应。由此可以看出:氧化还原反应是渗透在我们生活的方方面面的,那么什么样的反应才是氧化还原反应?氧化还原反应的本质又是什么?

三、引导挖掘概念本质,激发学生探究的需要

对于氧化还原反应,学生已经建立了得氧与失氧、氧化与还原反应的相关概念,也知道了如何判断一个反应是不是氧化还原反应,可对于为何氧化还原反应会有化合价的升降还不明白,此时的设问激发了学生进一步探究的欲望。

1.探究氧化还原反应的本质。

以学生熟知的钠和氯气反应生成氯化钠为例。元素的化合价是元素化学性质的一种,引导学生从结构的角度去分析氯化钠的形成过程,通过学生的探究思考交流,便能得出化合价升降与电子得失的关系:即Na失电子化合价升高,Cl得电子化合价降低,且化合价升高的数目与失电子数目相等,化合价降低的数目与得电子数目也相等。所以,氧化还原反应的本质是有电子的转移。这一过程的探究与结论的得出,有利于帮助学生学会在新旧知识间构建起必要的联系和过渡,满足和适应学生发展的切实需要。

2.实验证实氧化还原反应本质。

由于电子的转移学生看不见摸不着,因此让学生切实体会到电子转移的存在,才能满足学生释疑求证的需要。可设计如下教学方案:我们知道,电子是带负电的粒子,电子的定向移动能产生电流,如果我们把氧化还原反应的得电子一方与失电子一方用导线相连,再接上电流计,会有什么现象产生呢?在设问的同时,演示并解释Zn-Cu-H2SO4原电池模型。当学生看到电流计指针发生偏转时,一定会铭记氧化还原反应的本质是电子的转移。释疑求证的需要有着巨大的作用,学生以此为动力,可以不断提高自己的认知水平,这也就告诉我们,要善于诱发学生认知上的矛盾,给出更为清晰的、更为简洁的结论。由此学生就会主动地探索,积极地去接受,因弄清楚了一个问题或者更深层次地说明了问题而满怀喜悦。

3.从不同角度分析氧化还原反应。

创造适合学生需要的课堂教学要了解学生已有的认知水平。毕竟学习是一个循序渐进的过程,在进行课堂教学设计和课堂教学实践的过程中,教师很重要的一项工作就是要了解学生已经具备的认知情况,并以此作为教学工作的重要参考,只有这样,教学设计才可能是有的放矢的,教学过程才可能是行之有效的。

经过不同阶段的对氧化还原反应渐进式的学习,学生已从三个不同层次了解了氧化还原反应。这时指导学生以氢气还原氧化铜为例,把三个层次联系起来,然后扩展到所有的氧化还原反应,得到氧化还原反应的几组概念。

氧化剂—化合价降低—得电子—发生还原反应

还原剂—化合价升高—失电子—发生氧化反应

当然在这一过程中,要满足学生学习层次的需要,先从得失氧的角度分析出氢气是还原剂,发生氧化反应,氧化铜是氧化剂,发生还原反应。再从化合价角度分析,H化合价升高,Cu化合价降低。最后从得失电子角度分析化合价升高的是失电子,化合价降低的是得电子。由此,相关概念的步步深入一目了然,学生不仅知其然,还知其所以然。概念建立的过程简约,学生的学习效率大为提高,且对概念的内涵有了一个全面而深刻的把握。如果在板书时,刻意突出“高—失—氧”是还原剂,“低—得—还”是氧化剂,则学生在解决具体的问题时会有更快更准确的反应。这样的教学过程,满足了学生的认知需要,让学生逐步深入、应用灵活。

四、体验知识实用价值,满足学生成功的需要

学以致用是学习的目的之一,当学生发现所学知识可以解决身边的一些问题的时候,自然能体会到成功的喜悦。

[应用1]切开的苹果为浅绿色(含Fe2+),在空气中过一段时间会变为棕黄色(含Fe3+),加入柠檬汁后又恢复为浅绿色。在这一过程中苹果汁发生了怎样的变化?加入的柠檬汁又起什么作用呢?你有没有发现我们喝的很多饮料中都加有Vc?你觉得它能起什么作用?请写出反应化学方程式。

[应用2]检验酒后驾车的方法有许多种,其中一种是利用以下反应:

2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3

+3CH3COOH+11H2O

K2Cr2O7是橙红色,当遇到乙醇变为Cr2(SO4)3是绿色。你能指出该反应中的氧化剂、还原剂吗?

激发学生从化学走向生活,体验学习的乐趣与价值。

【参考文献】

[1]白建娥.例谈化学概念教学过程中知识的有效呈现方式[J].化学教育,2010(10).

[2]支瑶,王磊,张绪姝.化学平衡常数对促进学生认识发展的功能价值分析及其教学实现[J].化学教育,2010(06).

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