王青
高中化学氧化还原反应教学策略的研究
王青
(三亚市第一中学广东三亚572000)
氧化还原反应始终是高中化学教学中的重点难点。因此,许多教育界的学者着眼于对这部分内容的教学方法进行思考和研究。文章浅论了高中化学氧化还原反应的教学策略,强调重视教学过程,突出重点、难点;借助实验,引入新课,逐层解剖,追寻本质,将知识学习和生产实践应用结合;借助家庭生活小实验,将化学原理直观化和可感知等方面探讨了新课程标准下的氧化还原反应部分知识的教学策略。
氧化还原反应;教学策略;微型化实验;PCB
氧化还原反应这部分知识内容,一直以来都是高中化学的教学难点、重点,实际上,氧化还原反应这部分知识贯穿于全部中学化学的学习内容,在人教版新课程中《化学1》《化学2》《化学反应原理》中均有涉及,主要包括氧化还原反应的概念、特征及本质,氧化剂与还原剂,原电池、电解池原理和生产生活中的应用等知识。氧化还原反应这部分内容十分重要,但难度又较大,学生易混淆概念、抓不住本质。新课程标准中提出了相应的教学要求,明确提出要培养应用型、创新型人才,要重视学生的创新能力和动手能力的培养,改变传统的“老师讲,学生听;老师问,学生答”的填鸭式教学模式,提升学生在课堂的主体地位。
新课改前传统的教学模式中,教师主要的教学目标是为了教会知识,从而提升学生的考试成绩,化学教师仅是传统课程实施者。显然,单纯地追求考试分数的提高,对学生的长远发展来说是十分不利的。过去的教学一味地重视教学目标,仅仅为了给学生灌输更多的知识,却忽略了教学的过程对于学生的能力、科学思维和方法及情感态度——即对科学的好奇心、求知欲的引导和培养起到的积极作用。这样势必很容易造成学生知识理解浅而只能依赖机械性记忆,而未能帮助学生完全理解教学内容,通过了解氧化还原反应知识的背景、知识发展历程、在科学体系中与相关内容的联系及在化学中地位来把握,这样自然而然就能掌握它并能深刻理解并熟练运用。这不仅仅是死记硬背与熟练掌握两种学习结果的区别,而是学生能够主动学习、掌握方法、塑造能力,与传统被强加灌输的填鸭式教学方式间巨大差别的问题。基于对新课程教学的理解与把握,对受教育者鲜活生命个体的尊重,对该节课程整体内容及在高中化学地位作用理解的基础上,我提出一种新的教学策略,并对它做如下简单阐述。
(1)巧设实验,引入新课。
俗话说“良好的开端是成功的一半”。通过创新设计实验抓住学生的眼球,让学生紧跟教师剖析知识的思路。作为一个有较丰富教学经验的老师,明白实验引入是一种很能激发学生兴趣和思考的好方式。
首先,通过初中化学概念的复习让学生回顾氧化反应、还原反应的特征。再设计一个Zn与CuSO4反应的微型化实验。微型化实验是一种新的实验设计模式,它可以节约药品的消耗,减少对环境的污染,是经济环保的实验设计方案。设计的实验过程为:在点滴板上将0.15g锌的小颗粒(或0.1g锌粉)和0.8mL1mol/L的硫酸铜溶液反应,并借助实物投影仪将实验过程放大显示在大屏幕上来让学生观察。
教师:提问学生看到的现象,指出发生的反应并写出化学方程式,让学生思考它所属基本反应类型,继续设问该反应是否属于氧化反应和还原反应。
学生:自然会思考回顾氧化反应和还原反应的概念和判定方法。从得氧失氧的角度分析上述反应不属于氧化还原反应。
教师:锌粉溶解,发生了氧化反应,紫色金属铜析出,发生了还原反应,从这个角度看,它属于氧化反应和还原反应。
教师提问什么会有不同答案。引起学生的疑问和好奇,急于知道为什么。
老师:分析大家熟悉的反应,从元素化合价方面考虑。
师生共同分析,从依据得失氧的角度上升到化合价改变角度来分析判定氧化还原反应。
(2)逐层解剖,追寻本质。
教师在授课过程中,应该突出教学目标中的重点、难点。最佳的学习过程应该是教师进行引导,借助讲述过程中严密的逻辑推理,把教学过程中应该掌握的重难点讲解清楚,然后给学生时间对这些重难点进行消化理解、延伸运用。学生会通过理解和分析最终达到掌握与记忆的教学效果。因此,重难点的突出有利于教师更好地把握教学过程,学生也乐享其中,学会掌握知识,培养科学分析方法,形成主动学习的意愿,在主动学习的过程中获取更多知识。比如,在上面的分析基础上,我会让生生互动,师生互动,共同来讨论Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4反应中各元素化合价,观察是否有变化,哪些元素化合价发生改变及如何改变,再请学生把变化元素的化合价标在方程式上;再尝试C+2CuO=2Cu+CO2等反应,让学生重复上述动作,结果大部分学生都能思考归纳得出氧化还原反应中都有化合价的改变,并可以以此作为判断氧化还原反应的依据。通过上述举例、分析、练习、归纳,学生就能深刻地理解并掌握化合价改变和氧化还原反应之间的逻辑辩证关系。大部分学生的注意力和思想紧紧围绕在这个新设计的微型化实验及设置的问题上,过程中有一定的思考强度和容量,但大部分的学生完全可以同步跟上教师的思路,积极关注课堂内容,因此,毫无疑问,教学效果肯定比较好。
(3)方法迁移,归纳提升。
在前面的基础上,还会进一步分析钠和氯气、氢气和氯气两个反应来进一步推断元素化合价和原子结构的关系,采用剥洋葱式的层层解剖推理的方式和学生互动讨论,归纳得出氧化还原反应和电子转移(得失或偏移)间的逻辑联系。经过严密的分析推理过程,学生就能很好地理解和掌握这节课第一部分的重难点了。
有效性是课堂教学的命脉,从教师的角度讲,教学的有效性取决于教师的教。多年来,本人一直对课堂教学优化的研究有很强的兴趣。化学是一门实验科学,想要提升教学质量,必然要先着手于突出学生个人能力培养。重视培养学生的个人能力,包括对于其基础技能的培养以及实验技能的培养。对于学生化学水平和能力的培养和提高,除了基础的理论课程教学还必须要增加实践教学环节。实践过程对于学生的实验技能提升是一个不可替代的过程,尤其对于一些理工科的学生,需要将课本上的知识转化为扎实的动手能力,以提高以后工作中解决问题的能力,成为一名应用型人才。
化学也是一门应用型科学,其原理在生产实际中有广泛的应用。举例来说印刷电路板(简称PCB)生产的过程中涉及的原理,就是氧化还原反应原理实际运用非常好的一个典型案例。当下,信息科学技术已经广泛渗透到社会企业的各方面,也深刻影响着每一个家庭和个人,电脑、手机、电视、投影仪等多媒体设备就由很多的电路板构成。制作印刷电路板时,常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,它也是一个典型的氧化还原反应,理论和应用的桥梁就很好的架构起来。课堂上通过向大家播放印刷电路板制作流程及大型电路板生产企业台湾台积电的概况,可以扩大学生知识面,使学生认识到化学的巨大价值,学好化学从事化学专业工作前景无限。同时也让学生深刻认识化学用处,无疑会更进一步激发学生学好氧化还原反应知识的愿望,研究化学的兴趣,对学科建设发展和人才的培养都是大有裨益的。学生也能树立学习科学知识大有作为的观念,抛弃读书无用的观点,教师也贯彻了对学生情感价值观的教育。
改革开放三十多年来,我国的社会经济不断发展,科技水平不断提高,对于新时代的人才也提出了更高的标准。仅仅掌握固有的理论知识是远远不够的,必须动手创新研究,才能造就时代需要的化学人才。因此,通过各学科的教学过程来培养学生的创新精神是非常重要的。化学是一门自然科学,对于学生的创新能力培养具有特有的优势。高中化学氧化还原反应这一部分知识,主要是氧化还原反应的概念和分类、氧化剂还原剂判定、氧化还原反应与原电池和电解池以及氧化还原反应的规律和应用等内容。这些学习内容中,只有一小部分是纯概念性教学内容,大多数完全可以进行科学设计用来开发学生的动手能力,拓展其视野,培养学生对生活中的现象进行观察和总结的能力和习惯。教师可以以常见的生活现象作为课堂教学的分析事例,如可以给学生布置一个家庭小实验,观察一根铁钉在海水中(或3.5%的食盐水)的腐蚀全过程,每天观察并记录铁钉的变化,让学生结合现象,通过观察记录分析就能很好理解氧化反应发生的知识。这样就把课本上深奥的、微观的化学原理以一种直观的、易感知的形式表现出来,让学生更好地理解氧化还原反应的原理和相关知识,将理论和实验完美的结合。
本文仅结合自己的教学实践,对高中化学氧化还原反应教学策略简述了一些个人的做法和思考。教学策略的选择跟每个教师的知识观念和实践经验有密切的关系,知识观念和实践经验非常重要,在今后的工作中还要加强思考与实践,才能创造更好的观念和经验来提出更好的教学策略。
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1008-0546(2016)11-0025-02
G632.41
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10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.009