指向高品質(zhì)發(fā)展的高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)

楊華文

[摘 要]以蘇教版必修1《氧化還原反應(yīng)》研討課為例，闡述指向高品質(zhì)發(fā)展的高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)需要深度解讀并挖掘文本的教學(xué)價(jià)值，科學(xué)地設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和具體教學(xué)實(shí)際，合理設(shè)計(jì)不同層級(jí)的基礎(chǔ)性問題和沖刺挑戰(zhàn)性問題。

[關(guān)鍵詞]高中化學(xué);教學(xué)設(shè)計(jì);問題單

每個(gè)人都是一個(gè)時(shí)刻抱有指向的生命個(gè)體，都有一種對(duì)高品質(zhì)生活的向往、追求和擁有，向往一種和諧生活的空間，追求一種靜水深流的境界，擁有一種淵博雅正的情懷。學(xué)習(xí)即生活，生活即學(xué)習(xí)，如何在高中化學(xué)課堂上讓學(xué)生感受到自己想要的高品質(zhì)學(xué)習(xí)狀態(tài)，下面結(jié)合本人于9月25日對(duì)本校全體化學(xué)教師上的蘇教版必修1《氧化還原反應(yīng)》[1]研討課，談一談在高品質(zhì)高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)上的一點(diǎn)粗淺認(rèn)識(shí)。

一、深度解讀，挖掘文本教學(xué)價(jià)值

深度解讀是相對(duì)于淺表閱讀而言的。當(dāng)下，電影、視頻、情感小說等帶來的視覺快感和心理愉悅，直接影響學(xué)生對(duì)教材閱讀的興趣和持久性，大多數(shù)學(xué)生對(duì)教材的閱讀都是淺嘗輒止浮于表面。在學(xué)生能理解的層面之上、切中文本的教學(xué)價(jià)值的深度解讀就顯得十分必要和迫切。

1.解讀在學(xué)生之上。蘇教版必修1《氧化還原反應(yīng)》的教學(xué)設(shè)計(jì)，是在學(xué)生對(duì)初中氧化反應(yīng)、高中化學(xué)反應(yīng)中元素價(jià)態(tài)變化和氯氣性質(zhì)的基礎(chǔ)上，來強(qiáng)調(diào)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是反應(yīng)中發(fā)生了電子的轉(zhuǎn)移，并讓學(xué)生用電子的轉(zhuǎn)移或化合價(jià)的變化來判斷氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng)，判斷反應(yīng)中氧化劑和還原劑。教材的編寫想利用原子（離子）結(jié)構(gòu)示意圖引導(dǎo)學(xué)生理解電子的轉(zhuǎn)移和化合價(jià)變化的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生微觀想象和邏輯推理的能力[2]。

如果只是直接從化合價(jià)的變化，或者從鈉在氯氣中燃燒能夠生成氯化鈉是因?yàn)殡娮拥霓D(zhuǎn)移，來強(qiáng)加給學(xué)生氧化還原反應(yīng)的概念，顯然不符合學(xué)生元認(rèn)知結(jié)構(gòu)，難以實(shí)現(xiàn)師生之間的情感認(rèn)同和行為認(rèn)同。

氧元素是地殼中含量最多的元素。氧氣非?；顫姡瑤缀跄芘c其他任何一種元素反應(yīng)，為什么？因?yàn)檠醯秒娮虞^強(qiáng)，當(dāng)它與其他元素的原子結(jié)合時(shí)，這些原子上的電子通常被氧原子“奪”去。早期的化學(xué)家就是將這類與氧結(jié)合的反應(yīng)歸為一類，稱為氧化反應(yīng)。例如，當(dāng)鐵與氧氣相遇時(shí)，總是鐵失去電子給氧氣，從而發(fā)生氧化反應(yīng)。

但后來，化學(xué)家逐漸意識(shí)到，有許多非金屬元素與氧一樣，也能從其他物質(zhì)的原子中“奪”去電子，所以，現(xiàn)代化學(xué)中的“氧化反應(yīng)”指的是任何一種單質(zhì)或化合物失去電子的反應(yīng)。換個(gè)角度，氧等許多非金屬元素獲得電子，又是什么反應(yīng)呢？所以，氧化反應(yīng)絕不會(huì)單獨(dú)發(fā)生，它總是伴隨著另一個(gè)忠實(shí)的伙伴——還原反應(yīng)。因此，現(xiàn)代化學(xué)將電子從一個(gè)原子或離子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)原子或離子的反應(yīng)，歸為一類范圍更廣泛的反應(yīng)類型，稱其為氧化還原反應(yīng)。

當(dāng)電子從一種元素轉(zhuǎn)移到另一種元素時(shí)，獲得電子的還原反應(yīng)與失去電子的氧化反應(yīng)是同時(shí)發(fā)生的，如同一枚硬幣的兩面。被還原的元素通過獲得電子氧化了另一種元素，因此稱為氧化劑。而被氧化的元素，因?yàn)檫€原了從它那里接受電子的元素，因此稱為還原劑[3]。

在每個(gè)氧化還原反應(yīng)中，至少有一種元素被氧化或被還原，就像足球比賽中成功的傳球那樣，一名前鋒球員接住后位傳出的球，一種元素釋放電子而另一種（也可能是自己本身）元素一定接受電子，其各自的電子結(jié)構(gòu)在反應(yīng)中發(fā)生了改變[4]。氧化還原反應(yīng)中氧化劑被還原、還原劑被氧化折射出哲學(xué)中對(duì)立統(tǒng)一的普遍規(guī)律。

另外，筆者認(rèn)為，蘇教版必修1“氧化還原反應(yīng)”一節(jié)更多的是關(guān)注氧化還原反應(yīng)理論本身（概念、本質(zhì)、特征），而在引導(dǎo)和幫助學(xué)生挖掘氧化還原反應(yīng)理論的認(rèn)識(shí)論價(jià)值和方法價(jià)值上幾乎沒有涉及，這樣容易使教師將氧化還原反應(yīng)概念本身的學(xué)習(xí)作為學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，而不是引導(dǎo)學(xué)生把氧化還原反應(yīng)理論運(yùn)用于物質(zhì)性質(zhì)研究進(jìn)而幫助學(xué)生構(gòu)建物質(zhì)轉(zhuǎn)化的這一觀念的最終目的。這樣一來，下一節(jié)“溴、碘的提取”的教學(xué)，是人們利用Cl2氧化性強(qiáng)于Br2和I2，把海水中溴離子（Br-）、海帶等海產(chǎn)品浸出液中的碘離子（I-）氧化成溴、碘單質(zhì)就不會(huì)順暢了。如果把氧化還原反應(yīng)理論運(yùn)用于物質(zhì)性質(zhì)研究進(jìn)而幫助學(xué)生構(gòu)建物質(zhì)轉(zhuǎn)化的這一觀念作為學(xué)習(xí)目標(biāo)，對(duì)后面很多元素化合物知識(shí)的學(xué)習(xí)，也會(huì)起到事半功倍的積極作用。

葉圣陶先生早指出：學(xué)生能夠“領(lǐng)悟”了，能夠“研究”出來了，就無須教師的“講述”;教師所“講述”的，只是學(xué)生想要“領(lǐng)悟”而領(lǐng)悟不到，曾經(jīng)“研究”而研究不出的部分，這正揭示了文本解讀的高度和深度之意味。

2.想在學(xué)生之前（預(yù)測(cè)）。在確定教學(xué)目標(biāo)之前，教師還要做一件事，就是在腦海中預(yù)設(shè)學(xué)生在學(xué)習(xí)中可能遇到的狀況或問題，提前將學(xué)生的學(xué)習(xí)線路預(yù)設(shè)出來。具體到《氧化還原反應(yīng)》這節(jié)課，假設(shè)學(xué)生在理順氧化與還原關(guān)系時(shí)“啞火”了怎么辦？可否用實(shí)例加以鋪墊，如，H2還原CuO的反應(yīng)，CuO是Cu被氧氣氧化得到，Cu→CuO是氧化反應(yīng)，自然地CuO→Cu是還原反應(yīng)，H2O是H2被氧氣氧化得到，H2→H2O是氧化反應(yīng)，自然地H2O→H2是還原反應(yīng)。如果學(xué)生雖然理解了氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)，建立氧化還原觀，但不能預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)以及物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，又該如何引導(dǎo)？……這樣，當(dāng)發(fā)生類似情況的時(shí)候，教師才知道如何搭建“腳手架”，適時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生回答中的那些與眾不同的內(nèi)容。

二、科學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)行為不是教師對(duì)文本內(nèi)容蒙太奇式的隨意構(gòu)成和裝配?？茖W(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)是提高課堂教學(xué)目的性和計(jì)劃性的重要前提。為了提高教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，教師應(yīng)樹立教學(xué)目標(biāo)以學(xué)生的發(fā)展為指向和歸宿，做到教學(xué)目標(biāo)與各種社會(huì)評(píng)估要求相一致。同時(shí)，教師要用相關(guān)理論知識(shí)，掌握設(shè)計(jì)具體教學(xué)目標(biāo)的技術(shù)技巧，善于將模糊的教學(xué)目標(biāo)具體化。

1.找到依據(jù)。2017年版《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問題。以鈉在氯氣中燃燒生成氯化鈉為例，用原子（離子）結(jié)構(gòu)示意圖反映反應(yīng)前后原子（離子）的結(jié)構(gòu)變化，是培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識(shí)與微觀探析的化學(xué)核心素養(yǎng)的典例。2017年版《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》又指出：通過分析、推理等方法認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的本質(zhì)特征、構(gòu)成要素及其相互關(guān)系，建立認(rèn)知模型，并能運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。具體到《氧化還原反應(yīng)》這節(jié)課，化合價(jià)變化是氧化還原反應(yīng)的外在表現(xiàn)，發(fā)生電子轉(zhuǎn)移是氧化還原反應(yīng)的內(nèi)在本質(zhì)，“雙線橋”（或“單線橋”）體現(xiàn)了氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目的認(rèn)知模型，氧化劑被還原和還原劑被氧化揭示了對(duì)立統(tǒng)一的哲學(xué)規(guī)律。

2.了解學(xué)情。教育心理學(xué)家奧蘇貝爾說：“影響學(xué)生的唯一最重要的因素，就是學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道了什么，要探明這一點(diǎn)，并據(jù)此進(jìn)行教學(xué)?！币虼?，教師進(jìn)入課堂之前要對(duì)所學(xué)知識(shí)有一定程度的認(rèn)識(shí)和了解，具體到《氧化還原反應(yīng)》這節(jié)課，在學(xué)習(xí)之前，多數(shù)學(xué)生已經(jīng)掌握四種基本反應(yīng)類型、物質(zhì)的分類，了解了常見元素化合價(jià)、常見原子的結(jié)構(gòu)示意圖，也知道了氯化鈉形成的原子（離子）結(jié)構(gòu)示意圖。所以，作為教師，要關(guān)注學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定絕不是看看教參，拍著腦袋瓜子想出來的。

3.發(fā)現(xiàn)價(jià)值。生活中有很多現(xiàn)象都蘊(yùn)藏著化學(xué)秘密。我們一定要不斷挖掘物質(zhì)內(nèi)部規(guī)律性的價(jià)值知識(shí)，規(guī)劃學(xué)生的發(fā)展目標(biāo)。氧化還原反應(yīng)學(xué)生發(fā)展目標(biāo)是：（1）掌握氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)，把氧化還原反應(yīng)應(yīng)用于物質(zhì)的研究，構(gòu)建起“通過氧化還原反應(yīng)認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化”核心觀念。（2）通過宏觀、微觀、符號(hào)三重表征的“順暢”表達(dá)，培養(yǎng)學(xué)生從宏觀辨識(shí)到微觀探析的化學(xué)核心素養(yǎng)的素養(yǎng)。（3）通過對(duì)氧化還原反應(yīng)認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)立統(tǒng)一的哲學(xué)思想。恩格斯指出：一切化學(xué)過程都?xì)w結(jié)為化學(xué)的吸引和排斥過程。排斥，對(duì)立也;吸引，統(tǒng)一也。對(duì)氫和氧形成水為例，沒有氫和氧的二合為一的統(tǒng)一，就沒有水，同時(shí)，氫和氧又能對(duì)立地存在。我們要用辯證法的觀點(diǎn)去看化學(xué)，可以說，凡是對(duì)立即矛盾的一組物質(zhì)，當(dāng)它們統(tǒng)一化合或?qū)α⒎纸?，總是一個(gè)企圖搶奪電子，一個(gè)竭力不給電子，在運(yùn)動(dòng)的過程中，表現(xiàn)為激烈的矛盾，要么放出巨大的能量，要么需要外加巨大的能量。簡(jiǎn)單的水是如此，世界上其他化合物也是如此。

目標(biāo)的設(shè)定是為了學(xué)生學(xué)習(xí)的真正發(fā)生。基于以上三個(gè)要素的考量，筆者確定了這樣的教學(xué)目標(biāo)：通過分析氧化還原反應(yīng)的特點(diǎn)和規(guī)律，領(lǐng)悟氧化還原反應(yīng)的深刻哲理，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。

三、問題單的設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)單的設(shè)計(jì)合不合適，直接影響課堂的教學(xué)走向及效果。學(xué)習(xí)單內(nèi)容主要以問題呈現(xiàn)，問題包括基礎(chǔ)性問題（上位問題和下位問題）和沖刺挑戰(zhàn)性問題。具體到《氧化還原反應(yīng)》這節(jié)課，筆者在教學(xué)中先設(shè)計(jì)了如下的5個(gè)基礎(chǔ)性問題：

1.氧元素是地殼中含量最多的元素。氧氣非?；顫?，幾乎能與其他任何一種元素反應(yīng)生成氧的化合物，為什么？從常見含氧化合物的氧的價(jià)態(tài)上作出你的解釋。

2.鈉在氯氣中燃燒產(chǎn)生白煙，物質(zhì)組成發(fā)生了明顯的變化，你能否從微觀的角度分析宏觀的現(xiàn)象？畫出反應(yīng)前后微觀粒子的結(jié)構(gòu)示意圖，并從微觀結(jié)構(gòu)角度分析化合價(jià)為何發(fā)生變化？早期的化學(xué)家將元素原子與氧結(jié)合的反應(yīng)歸為一類，稱為氧化反應(yīng)，從氧化反應(yīng)的本質(zhì)上解釋氧化反應(yīng)是否一定有氧氣參加？

3.如何表示氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目？畫出來與同學(xué)交流。

4.氧化劑和還原劑是如何界定的？氧化劑被還原和還原劑被氧化蘊(yùn)含了什么哲學(xué)原理？恩格斯指出：一切化學(xué)過程都?xì)w結(jié)為化學(xué)的吸引和排斥過程。排斥，對(duì)立也;吸引，統(tǒng)一也。氯和鈉是有害的，氯和鈉統(tǒng)一后生成鹽——氯化鈉卻是人及其他生物天天不可缺少的。碳和氮是無毒的，而它們化合后生成的氰化物卻是極毒的。你能否再舉些事例闡述對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律是化學(xué)中的根本規(guī)律？

5.實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的方法較多，如，MnO2+4HCl（濃）[? △? ]MnCl2+Cl2↑+2H2O，2KMnO4+16HCl（濃）[? ? ? ? ? ?]2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O，O2+4HCl（濃）[催化劑]2Cl2+2H2O請(qǐng)你指出以上三種制取氯氣的氧化劑并比較反應(yīng)發(fā)生的條件。

這5個(gè)基礎(chǔ)性問題主要是為了讓學(xué)生在文本閱讀和思考過程中搜索并提煉信息。接下來的沖刺挑戰(zhàn)性問題的提出，可以有三個(gè)路徑：一是在基礎(chǔ)性問題回答完畢后由教師拋出;二是在學(xué)生回答基礎(chǔ)性問題的過程中相互碰撞而生成;三是教師依據(jù)學(xué)生的回答或基于學(xué)生不同的見解提煉出來。這堂課中，我選擇了第二種路徑，即在學(xué)生的相互碰撞中提煉出沖刺挑戰(zhàn)性問題：實(shí)驗(yàn)室常用二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)制取氯氣，可用高錳酸鉀直接與濃鹽酸混合快速制取氯氣，也可用氧氣與濃鹽酸催化劑作用下制取氯氣，試從氧化還原反應(yīng)原理的角度分析為什么會(huì)需要不同的反應(yīng)條件？氯堿工業(yè)為什么需要通電的條件？實(shí)驗(yàn)室制備物質(zhì)需要考慮反應(yīng)方便、快速、環(huán)保、副反應(yīng)少，如何選擇合適的氧化劑把Cl-氧化成Cl2（氧化劑的選用）？請(qǐng)同學(xué)們發(fā)表各自的見解。

一般而言，上位問題是指比較概括的問題，下位問題是指比較具體的問題。問題不宜過多，這要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和教學(xué)的具體實(shí)際而定，對(duì)于基礎(chǔ)不厚實(shí)、學(xué)習(xí)力不強(qiáng)的班級(jí)群體，基礎(chǔ)性問題要多些，但絕對(duì)不能缺少?zèng)_刺挑戰(zhàn)性的問題，問題之間可以上下勾連形成連接密切的問題鏈。少而精的問題設(shè)計(jì)，可以避免學(xué)生不斷進(jìn)行問題切換所造成的損耗，將充足的時(shí)間留給學(xué)生合作、互助、分享。

我想，每位教師能把追求高品質(zhì)的教學(xué)設(shè)計(jì)成為教學(xué)生活的一種行動(dòng)自覺，那不僅是學(xué)科之幸、學(xué)生之幸，更是國(guó)家、民族之幸。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]王祖浩.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)1[M].南京：江蘇教育出版社，2014.

[2]王祖浩，吳星.高中化學(xué)教學(xué)參考書·化學(xué)1（必修）[M].南京：江蘇教育出版社，2014.

[3]科學(xué)發(fā)現(xiàn)者.化學(xué)概念與應(yīng)用·下冊(cè)/（美）菲利普（Phillips，J.S.）等著;王祖浩等譯[M].杭州：浙江教育出版社，2008.

[4]程春雨.追求高品質(zhì)的初中語文教學(xué)設(shè)計(jì)[J].教師月刊，2018（7）.

（責(zé)任編輯：張華偉）