新課程“氧化還原”概念的教學(xué)研究

“氧化還原”概念及其應(yīng)用貫穿于整個(gè)中學(xué)化學(xué)學(xué)科知識(shí)體系。由于概念較為抽象，學(xué)生對(duì)“氧化還原”的認(rèn)識(shí)和理解存在一定困難。而另一方面，“氧化還原”又是中學(xué)化學(xué)基本理論體系中十分重要的一部分。學(xué)習(xí)并較好地掌握“氧化還原”概念及其規(guī)律對(duì)于學(xué)生加深對(duì)元素化合物知識(shí)的理解具有十分重要的意義。筆者結(jié)合目前基層學(xué)校在“氧化還原”相關(guān)概念及規(guī)律教學(xué)過程中存在的主要問題，對(duì)“氧化還原”概念教學(xué)進(jìn)行粗淺的分析并提出教學(xué)建議。一、“氧化還原”概念的教學(xué)現(xiàn)狀分析我省現(xiàn)行的蘇教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)化學(xué)教科書中。“氧化還原”概念的第一次出現(xiàn)是在《化學(xué)1》專題一“化學(xué)家眼中的物質(zhì)世界”第一單元“豐富多彩的化學(xué)物質(zhì)”中。而該概念較為集中的呈現(xiàn)則是在《化學(xué)1》專題二“從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)”第一單元“氯、溴、碘及其化合物”中。從筆者對(duì)不同類型學(xué)校學(xué)科教學(xué)調(diào)研的情況看，有近一半以上的學(xué)校和教師選擇了在專題二的教學(xué)中對(duì)“氧化還原”進(jìn)行較為系統(tǒng)的教學(xué)。包括氧化還原反應(yīng)的判斷和分析、物質(zhì)氧化性和還原性強(qiáng)弱的比較、氧化還原方程式的配平等等，將教材后續(xù)有關(guān)氧化還原反應(yīng)知識(shí)移前和深化。而從學(xué)生的掌握情況看，高一新生顯然無法適應(yīng)這種超前的高難度、高強(qiáng)度的教學(xué)安排。《化學(xué)1》“氧化還原”相關(guān)概念教學(xué)中存在的主要問題有：(1)能力要求過高。《化學(xué)1》只要求學(xué)生正確判斷某反應(yīng)“是否氧化還原反應(yīng)”、從電子轉(zhuǎn)移的角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)，掌握常見氧化還原反應(yīng)的一般分析方法（雙線橋法）。而在實(shí)際教學(xué)中，課堂上經(jīng)常出現(xiàn)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的定量計(jì)算推斷氧化產(chǎn)物或還原產(chǎn)物、氧化還原反應(yīng)中電子得失的相關(guān)計(jì)算、物質(zhì)被氧化（還原）次序的判斷等超出學(xué)生能力的例題和習(xí)題。(2)問題情景陌生。一些教師為了避免學(xué)生憑經(jīng)驗(yàn)判斷，增強(qiáng)“新鮮感”，便引入等氧化劑，甚至有機(jī)物等還原劑，讓學(xué)生依據(jù)氧化還原反應(yīng)的基本原理和規(guī)律進(jìn)行分析和判斷，甚至要求學(xué)生對(duì)“字母型”氧化還原反應(yīng)進(jìn)行分析。這樣做對(duì)于剛剛處于知識(shí)形成階段的高一學(xué)生來說顯然是不合時(shí)宜的。(3)偏離主干知識(shí)。為了增強(qiáng)課堂教學(xué)中的“新穎性”和“挑戰(zhàn)性”，一些教師常常故意引入一些比較復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)讓學(xué)生進(jìn)行分析，如，甚至硫單質(zhì)“”與NaOH溶液的反應(yīng)等。在繁復(fù)的講解討論中，學(xué)生的注意力完全被脫離主題的問題情景所吸引。這種做法顯然不利于氧化還原主干知識(shí)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。(4)難點(diǎn)集中呈現(xiàn)。對(duì)于高一新生而言，氧化還原反應(yīng)和離子方程式的書寫是常見的兩大難點(diǎn)。而在實(shí)際教學(xué)過程中，我們卻經(jīng)常發(fā)現(xiàn)“離子型”氧化還原反應(yīng)的分析，這種使難點(diǎn)過于集中的方法顯然也不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)重點(diǎn)和難點(diǎn)的全面認(rèn)識(shí)和各個(gè)擊破。二、“氧化還原”相關(guān)知識(shí)的編排體系考慮到學(xué)生的元素化合物知識(shí)基礎(chǔ)以及他們認(rèn)知水平的發(fā)展，我省現(xiàn)行蘇教版化學(xué)新課程實(shí)驗(yàn)教材將與“氧化還原反應(yīng)”相關(guān)的內(nèi)容分散到《化學(xué)1》《化學(xué)2》《化學(xué)反應(yīng)原理》等不同模塊的各個(gè)專題中。應(yīng)該說，這樣的安排是符合學(xué)生的年齡和認(rèn)知結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的，同時(shí)也是符合“科學(xué)發(fā)展觀”要求的。表1“氧化還原”相關(guān)內(nèi)容在蘇教版教材體系中的分布情況三、從科學(xué)發(fā)展的高度認(rèn)識(shí)“氧化還原”概念及應(yīng)用的教學(xué)“氧化還原反應(yīng)”相關(guān)知識(shí)及其應(yīng)用是高中化學(xué)教學(xué)的重要基本理論內(nèi)容。我們認(rèn)為，應(yīng)從學(xué)生、教材的實(shí)際情況出發(fā)，科學(xué)安排“氧化還原”相關(guān)概念及其應(yīng)用的教學(xué)。(1)重視基礎(chǔ)，循序漸進(jìn)。由于目前浙江省義務(wù)教育階段沒有設(shè)置獨(dú)立的化學(xué)學(xué)科，而初中《科學(xué)》教材中沒有出現(xiàn)“化合價(jià)”的提法。這就給高中階段的“氧化還原”教學(xué)帶來了一定的困難。因此，高中“氧化還原”概念的教學(xué)必須遵循循序漸進(jìn)、分階段深化落實(shí)的教學(xué)策略。具體而言，高一年級(jí)教學(xué)中，應(yīng)圍繞“化合價(jià)變化”這個(gè)中心環(huán)節(jié)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)判斷、分析氧化還原反應(yīng)，并能依據(jù)化合價(jià)的變化分析電子得失情況；進(jìn)入高二、高三的選修模塊學(xué)習(xí)后，再根據(jù)教材內(nèi)容的拓展和元素化合物知識(shí)的積累，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)氧化還原反應(yīng)的基本原理判斷和書寫電極反應(yīng)、利用化合價(jià)升降法進(jìn)行氧化還原方程式的配平，并進(jìn)行與氧化還原基本原理相關(guān)的計(jì)算等等。(2)吃透典型，觸類旁通。學(xué)生在接觸氧化還原反應(yīng)之初，對(duì)氧化、還原、氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物等概念比較陌生。因此，在新課學(xué)習(xí)階段，所選用的一些氧化還原反應(yīng)示例應(yīng)該是學(xué)生較為熟悉的。例如，判斷是否氧化還原反應(yīng)時(shí)，可選用初中及高一學(xué)習(xí)過程中教材和練習(xí)中常見的反應(yīng)式，特別是應(yīng)選擇學(xué)生較為熟悉的化學(xué)元素。在進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的分析時(shí)，可適當(dāng)增加一些較為新穎的反應(yīng)示例。各階段例題的選用一定要有典型性。如果在概念學(xué)習(xí)過程中選用那些反應(yīng)比較復(fù)雜、必須使用技巧才能解決的氧化還原問題，就會(huì)對(duì)學(xué)生頭腦中建立清晰正確的氧化還原概念體系產(chǎn)生負(fù)面的影響。(3)正確理解，合理應(yīng)用。無論是學(xué)生比較熟悉的無機(jī)元素及其化合物之間的氧化還原反應(yīng)，還是有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中以得氧與失氧、加氫與失氫為特點(diǎn)的氧化還原反應(yīng)，都可以從元素周期表、原子結(jié)構(gòu)等方面找到科學(xué)合理的依據(jù)。因此，我們?cè)诮M織“氧化還原”相關(guān)概念及理論的教學(xué)中不應(yīng)一味地要求學(xué)生“背誦”相關(guān)概念之間的關(guān)系。如一些學(xué)校和教師采用“失羔羊”“得將還”（與‘失高氧’‘得降還