中学化学概念探究教学初探——氧化还原反应为例

1、中学化学概念探究教学初探氧化复原反响为例一、问题提出    化学概念是化学现象本质的反映，只有让学生清楚、准确地理解化学概念，才能使学生更深刻地认识物质及其变化规律。但是化学概念往往抽象难懂，宏观与微观相结合，这给化学概念教学带来了一定的难度，导致教师难教，学生难学。怎样的教学方式及其策略能够提高化学概念教学的效果？另一方面，探究教学作为一种在培养学生化学素养方面具有显著优势的教学方式，应用于元素化合物的教学内容比拟容易可行。那么，如何将探究教学应用于化学概念的教学呢？针对以上问题，我们进行了中学化学概念探究教学的初步探讨。  

2、60; 二、理论设想    以化学概念为根底、以过程为导向的化学教学，要求教师与学生双方必须积极组织、详尽阐述和解释说明化学概念，开展学生的认识，从而到达对化学概念的真正理解，而不仅仅是重复和记忆这些知识。我国化学教学在增进学生理解化学概念方面有较大缺陷，尤其是对学生的已有概念的关注和测查，没有引起足够的重视，因而也没有做到将学生的已有认识进一步开展成科学认识。针对这种现状，本研究提出并构建了适合学生具有前概念的探究教学模式。这种模式由这样一些问题构成根本框架：1学生带着什么样的认识来到教室？2我们如何去查明这些认识？3一旦弄清了这些认识，我们

3、如何对待？4为使学生转变观念或开展认识，我们如何设计教学过程？5不同层次、水平的学生在科学上的一些天真想法会转变到什么程度？    针对上述5个问题，这种模式由5个阶段构成：引发个人认识、重新建构认识、说明解释、组织和精致化、评价。具体的教学模式见图1。    附图     图1适合学生具有前概念的探究教学模式    1.引发个人认识    第1个阶段是通过创设问题情景引发学生的个人认识，核心目的

4、是引起学生的认知冲突。教师通过实验或“不一致事件等多种途径来引发学生的已有认识。正如奥苏博尔所言“影响学习的惟一最重要的因素，就是学习者已经知道了什么，要探明这一点并应据此进行教学；引起认知冲突是在科学认识与学生的个人认识之间架起桥梁的关键。    创设情景的问题应该是学生感兴趣的社会问题或与学生的日常生活比拟接近或者学生对其具有一些模糊认识，这样的问题才更能引发学生的个人认识。问题可以由教师直接提出，也可以通过实物展示或简短的实验引起学生的思考，或者由所谓的“常识问题引出，甚至可以由学生自己发现问题，提出问题。   

5、60;2.重新建构认识    第2个阶段是重新建构认识，即以小组为单位探究科学概念阶段。学生根据已有的经验和认识思考问题，得出自己的解释进一步明确个人的认识，并且他们要寻找证据支持自己的解释。依据观点的异同，把学生分成同质异组，每个学生把自己的结论交到组里，并向其他成员阐述。组内成员讨论评价各种观点，从而达成一致认识。在这个过程中，教师监督学生的讨论，在学生进行构建认识时给予适当的指导。    小组讨论是概念转变的一个重要阶段，研究说明同伴的相互作用在传递科学知识方面比教师的讲授更有效。同伴的解释比成年人的更简单，

6、能更好地被学习者所理解。换言之，2个学生间的认识差距比教师与学生之间的要小，所以学生间更便于交流，常常学生比教师能更迅速地找出同伴迷惑的地方。并且同伴间讨论时通常关心的是自己的“笨拙行为，这种压力可促使学生不断思考，不断清晰自己的认识，并为自己的想法辩驳，于是能提出一些具有思考性的问题和较为精致化的答案。在小组中发问或答复高层次的问题可使学生以新的方式来思考学习材料，因为他们必须对所学的内容提出不同的观点，同时他们还必须说出自己的真正想法，说明自己的观点。这个过程使学生对自己的观点加以澄清并调和冲突之处，从而实现概念的转变，重新建构或重组自己的认识。   

7、0;3.说明解释    第3个阶段是说明解释。学生根据小组学习讨论的结果，说明自己的观点，用自己的语言解释科学概念、自然现象。组织、交流的方式可以多样化，但要每个成员都尽量有所参与，如计算机软件的形式、小论文汇报、实验演示、角色扮演等。在这个阶段主要是让学生解释通过学习过程他们获得的认识，最好学生要简要说明自己认识的开展过程，尤其是认识转变的关键过程。    4.组织和精致化    第4个阶段是组织和精致化，即教师进行知识整合，学生的科学认识进一步深化的阶段。教师把小组学习的

8、最终结果和教学目标进行比拟，进行必要的知识整合，使学生获得的科学认识融入他们已有的认知结构中。通常采用的方法是让学生解决相关的其他问题或者让学生解释与科学认识相关的自然现象。    5.评价    第5个阶段是评价包括自我评价和教师评价。教师根据汇报情况和小组合作时的表现包括合作精神、合作意识以及合作技能等方面给予评价。同时各小组也要对各自的工作情况进行及时的总结，更为重要的是小组成员要进行自我总结评价，反思整个学习过程，总结各个方面的收获，尤其是自我观念的转变也就是对某一问题在教学前后的变化和情感体验等教师要灵活

9、把握评价的时机，应该在学生最有感触的时候进行评价。    此教学模式最重要的是考虑了学生带入课堂的已有经验的重要性，并且提供学生时机去把它们弄清楚，使之面对老师和学生的评价。它适用于学生具有前概念的有关化学概念的学习，它的关键之处在于找出适宜的问题，判断问题的主要标准是能否引发学生的个人认识。还有重要的一点是教师要为学生的个人认识与科学认识之间建立桥梁，也就是说，从学生的个人认识到科学认识之间的差距可能很大，这个时候就突出教师帮助者的作用了。教师要为学生铺垫适当的认识平台。    应用这种模式进行化学概念教学，存在

10、的一个明显问题是花费课时较多。解决的方法为：教师找出一个单元教学中的核心概念，尤其是化学学习中的核心概念，而且学生普遍存在错误或不清晰的认识，对于这些概念的教学采用此模式，其他枝节的概念就可迎刃而解了。    三、教学案例氧化复原反响    氧化复原反响是中学化学的核心概念，也是学生学习的一个难点。学生在学习过程中存在的主要问题是：由于缺乏相应的原子结构和化学键的知识，学生往往很难建立起氧化复原反响的本质是电子转移的认识，只是能够从化合价的角度认识氧化复原反响；此外，学生对于化学反响微观层面的认识较少，而且存在模糊

11、或不科学的认识。 教学案例：氧化复原反响 教学目标知识技能：使学生能用电子转移的观点认识氧化复原反响；初步掌握氧化复原反响、氧化剂、复原剂等概念。过程方法：通过实验金属锌与盐酸的反响，培养学生的观察能力；能用氧化复原反响的观点解释一些实际问题。情感态度价值观：通过小组对氧化复原反响本质的探讨，培养学生团结协作的意识，善于表达自我观点的情感 教学环节教学意图教师活动学生活动课堂实况 在生产、生活中，我们接触到 学生的认识：创设问题情景，明确要 不少的化学变化，钢铁生锈， 倾听，思考，联系已有的学生1：在潮湿环境中铁与氧气、水反响，研究的问题 煤和石油的燃烧，次氯酸杀菌 经验生成氧化铁。 消毒，同

12、学们对这些化学变化 学生2：次氯酸有强氧化性，分解生成氧 有哪些认识？气，破坏了细菌组 2位同学谈了自己的认识，今天学生描述实验现象： 我们就一起来研究这些问题， 学生完成实验，金属锌与学生1：剧烈反响，生成无色气体，烧杯口有 探讨它们的共同本质。我们从 稀盐酸的实验，观察记录少量白雾。试管内有少量黑色物质。引发个人认识 简单的反响入手，同学们一起 现象学生2：有气体生成，烧杯壁微微发热，有通过金属锌与盐酸的 做金属锌与盐酸反响的实验 刺激性气味实验活动，引发学生小组内各成员讨论，达成对金属锌与盐酸反响共识，找出依据后在班内观点1：活泼金属与酸反响可以生成气体。本质的思考 通过实验现象，分析该

13、化学反 交流，形成对金属锌与盐观点2：活泼金属与酸反响不需要条件。 应的实质 酸反响的微观层面的认观点3：发现金属的化合价升高，氢的化合价降低。识：锌与盐酸中的H+反响观点4：锌在金属活动顺序表中排在氢置换出H，2前，比拟活泼，能够夺取盐酸中的氯离子电流计指针发生了偏转，说明三、四个同学提出自己的学生的观点：有电流产生。你认为这是为什观点，同学们讨论分析， 1盐酸能够导电。2锌在反响中化合么？通过反响的现象对反响的得出几种观点，然后小组价升高，失去电子，产生了多余的电子，实质有什么进一步的分析内讨论，达成一致的认使指针摆动。3盐酸得到了锌失去的电识。最后各小组汇报，进子，电流的产生是由于C1-

14、和H+的移动，行组间交流碳棒可以作为离子的导体。4盐酸溶液中有H+，H+与锌发生反响在上述4个同学观点的根底上，进一步提出观点：1溶液中有H+，H+得到锌原子失去的电子，生成氢原子，氢原子结合成氢气。2锌片与盐酸发生反响，H+被锌置换，H+得电子。3HCI在水里电离，得到H+，H+得电子。4锌被氧化，氢被复原。小组的观点：1第4个观点不太清楚，觉得氧化反响必须要有氧参加，同意观点1。2同意观点1、2、3，观点4中应是盐酸被复原。3观点2有问题，置换出来的应说是氢原子。4观点4正确，只要有电子转移，化合价变化的反响，应是氧化复原反响，不一定要有氧参加总结：进行事例分析，指出氧化说明解释归纳、总结

15、找1氧化复原反响的概念 剂、复原剂、氧化产物、还出氧化复原反响的共2氧化剂、复原剂 原产物等同本质3氧化产物、复原产物谈谈你对这次课的体会，分析 合作愉快；认识了氧化复原反响；要善于评价你在这次学习中有哪些收获，思考、总结 表达自己的观点等存在哪些问题 本次课是成功的，可以从以下几个方面表达出来： 1学生积极参与各种活动，如做实验、记录、讨论、提问等，一位学生在常规课堂上经常睡觉，这次也提出了一些有价值的问题。 2培养了合作精神。小组共同完成任务，学生充分交流，感到思路开阔，体会到了共同学习的快乐。课后反思、评价 3从学生对于锌与盐酸反响本质的几次讨论，可以看出学生对于反响本质的认识不断深化，

16、从宏观到微观，为对氧化复原本质的认识做了良好的铺垫。 4实验班采用该教学模式，比照班采用常规教学方式。通过问卷评价教学效果，发现实验班与比照班存在明显差异。两班的大多数学生都能认识到这个反响是置换反响，也是氧化复原反响，但能够从电子转移角度进行分析的同学，实验班有24人，占总人数的41。比照班有13人，占总人数的25。另外在氧化复原反响的小测验中两班的成绩也存在较大差异如下表所示 不及格 80分以上 实验班21 33 比照班48 13    教学过程设计及分析：教师活动学生活动设计意图讲解并提问铁是大家所熟悉的物质，在工农业生产和日常生活中有广泛的应用。

17、但是，对于以下与铁有关的问题你知道多少？1、工业生产中是利用怎样的反响来炼铁的？2、窗户上的铁栏杆常刷上油漆，这样做的目的是什么？3、一些容易变质食品常采用真空包装或往包装袋中装入一小包铁粉，这样做的目的是为什么?针对学生答复情况予以点评讲解以上三个问题都涉及今天要学习研究的内容氧化复原反响投影氧化复原反响提问请写出用一氧化碳复原氧化铁制取铁的化学反响式。巡视并指导学生书写投影学生答案  提问该化学反响属于四种根本反响类型中的哪种？点评通过分析可知，该反响不属于任何一种。由此可见，采用仅仅是依据反响物与生成物的种类和数目四种根本反响类型的分类依据来对所有的化学反响进行分类是

18、不可行的。提问你们能各用一个反响来描述四种根本反响的反响特征吗？请写出相关的化学方程式。巡视并指导学生正确书写化学方程式点评学生书写化学方程式情况提问你们能够正确标出所写的化学方程式包括铁的冶炼中各物质组成元素的化合价吗？巡视并指导学生标出元素的化合价提问针对你们所标的化合价，你们有没有发现什么问题？   根据初中学习的金属有关知识进行答复          写出： Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2   发现问题：该反响不

19、属于四种根本反响类型的任何一种    在教师指导下书写出正确的化学方程式。   标出各元素化合价  发现问题：反响中有的元素化合价发生了变化，有的没有变化。从生活中的常见问题出发，创设情景，激发学生学习兴趣。         从的旧知识引入，减少对新知识的陌生感，为教学创设好的心理根底。 教师为引导，学生动脑思，自主发现问题，激起探究兴趣。    学生动手写过程中，教

20、师可以发现学生的知识根底的差异，在教学中因材施教。     设置诱思点，引导学生发现新的分类标准。为认识氧化复原特征打下根底。教师活动学生活动设计意图针对学生答复点评，并指出化学反响可以分成两种类型：一种是有元素变价，另一种是没有元素变价的。对所有化学反响可以从元素的化合价在反响前后是否有改变来进行分类。有元素变价的反响叫做氧化复原反响，而没有元素变价的反响叫非氧化复原反响。 讨论请同学们尝试对氧化复原反响和非氧化复原反响下个定义。总结并投影1、氧化复原反响是指有元素化合价变化升降的化学反响；非氧化复原反响是指有元素化合价变化升降的化

21、学反响；讨论如何判断一个反响是否属于氧化复原反响呢？总结并投影2、判断一个反响是否为氧化复原反响的依据反响前后是否有元素化合价的改变。课堂练习，投影 以下反响属于氧化复原反响的是     A、CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2      高温B、Na2O+H2O=2NaOHC、CaCO3=CaO+CO2               D

22、、Mg+2HCl=MgCl2+H2点评练习例证分析 Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2中有化合价的变化，Fe2O3中Fe中的化合价降低，在反响中Fe2O3被复原，做氧化剂；CO中C的化合价升高，在反响中CO被氧化，做复原剂。总结并投影3、有元素化合价升高的物质，发生氧化反响，做复原剂；有元素化合价降低的物质，发生复原反响，做氧化剂。课堂练习，投影1    Fe+CuSO4=Cu+FeSO4中_发生氧化反响，_是复原剂；通电_发生复原反响，_是氧化剂2    2H2O=2H2+O2_发生氧化反响，_是复原剂；_发生复原反响，_是氧化剂

23、拓展与迁移有人说置换反响一定是氧化复原反响，复分解反响一定不是氧化复原反响，化合反响和分解反响不一定是氧化复原反响理解并与自己发现的规律做比照。    小组讨论，总结出定义    小组讨论，找出判断标准。   找出答案：D      认识氧化剂和复原剂       对应例子和定义找出答案    讨论得出结论，举出例证对

24、学生发现的规律进行总结性描述有利于学生形成完整准确的认识。  既要动脑思，又要动口说，还要有合作精神。   总结、比照、归纳多种能力的综合锻炼。  知识及时应用，及时反响。     结合实例给出定义，更加直观易懂。      精选习题，学生“跳一跳就能摘到桃子   联系旧知识，以诱达思，开拓思维。教师活动学生活动设计意图你赞成这样的说法吗？请举例来支持你的判断。交流与讨论反响中有单质参与

25、或生成的反响都是氧化复原反响。动手做动手画出四大根本反响类型与氧化复原反响的关系示意图。投影学生作品并点评    思考与深化课前问题的回忆与思考结论 1.铁刷上油漆后，油漆层阻碍了铁与氧气等的接触。因此，铁腐蚀的氧化复原反响无法发生而起到保护作用。   2.采用真空包装，防止易氧化变质的食物与空气氧气接触，从而有效地防止食物氧化变质；装入铁粉后，铁粉会吸收空气中的氧气，有效减缓食物与氧气的接触，也起到保护作用。小结本节课主要内容，投影1氧化复原反响是指有元素化合价变化升降的化学反响。2判断依据：反响前后是否有元素化合价的改变。3有元素

26、化合价升高的物质，发生氧化反响，做复原剂；有元素化合价降低的物质，发生复原反响，做氧化剂。4四大根本反响类型与氧化复原反响的关系。反响练习   课后反思本次教学精心设置了诱思点，使学生充分的投入到对知识的分析与探究中，较好的表达了教学以学生为主体，教师为引导的新思想。但是由于学生的观察分析能力还不是很强，对一些问题的思考不够深入，在以后的教学中应加强此方面的训练。    动脑思，动手画      结合本节课知识答复以下问题。   

27、60;   回忆并总结         完成练习    动手画的方法新颖独特，学生更愿意参与。也反响了学生应用知识解决问题的能力。 照应课前题目，使学生感到所学有所用。明确氧化复原反响在生活中的作用。    梳理知识点，指出重点，强调难点，更利于完整知识体系的形成      及时准确的反响教学情况对下一步教学有指导意义。四、化学

28、概念的探究教学策略    在进行化学概念教学时，尤其是引入一个新概念的时候，教师要给学生提供一个有挑战性的情景比方提供一个矛盾的事件，暴露出学生的个人认识，要允许学生与学习情境中的其他人交流关于问题情景的看法。教师也可以提供“正确的观点，但只作为另一种普通观点。要给学生时机进行充分的交流，从正反两个方面讨论所提供的每一种观点包括“正确的观点，而且如果适宜的话允许学生检验不同的观点。此外，教师作为辅导者，应协助学生找到解决问题的方法，但不要频繁地给学生提供“现成的知识。    在进行概念教学中，要注意学生的日常概念对学习化学概念的影响。教师要运用各种策略引发学生的已有认识，如让学生有时机说出自己的想法，并让学生之间进行充