充分挖掘素材，上“活”化學(xué)理論課

易相文

摘要：化學(xué)理論是高中化學(xué)新課程的重要組成部分，內(nèi)容比較抽象，學(xué)生學(xué)起來枯燥乏味，理解相關(guān)理論和構(gòu)建概念比較困難。充分挖掘生產(chǎn)、生活中與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的素材，上“活”化學(xué)理論課，是落實(shí)化學(xué)核心素養(yǎng)、培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力的重要手段。

關(guān)鍵詞：挖掘素材;化學(xué)理論課;化學(xué)核心素養(yǎng);關(guān)鍵能力

文章編號(hào)：1008-0546（2021）01-0015-04

中圖分類號(hào)：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2021.01.004

一、問題的提出

化學(xué)理論是高中化學(xué)新課程的重要組成部分，在高中化學(xué)新教材（人教版2019版）（以下簡(jiǎn)稱“新教材”）中占有很大的比重，分散在必修第一冊(cè)、第二冊(cè)和選擇性必修模塊一和模塊二中，這些內(nèi)容整體上比較抽象，學(xué)生學(xué)起來枯燥乏味，理解相關(guān)理論和構(gòu)建概念比較困難，但又是高考化學(xué)選課考生的重要考查內(nèi)容。在具體的教學(xué)中，教師如果能充分挖掘生產(chǎn)、生活中與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的素材，上“活”化學(xué)理論課，是落實(shí)化學(xué)核心素養(yǎng)、培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力的重要手段。下面以“氧化還原反應(yīng)”為例，談?wù)劰P者在教學(xué)實(shí)踐中的一些思考與體會(huì)。

二、教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)分析

1.教材分析和課標(biāo)要求

在高中階段化學(xué)基本概念、基礎(chǔ)理論知識(shí)中，“氧化還原反應(yīng)”占有極其重要的地位，貫穿于高中化學(xué)教材的始終，是高中化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。它的學(xué)科價(jià)值主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：

（1）學(xué)科思想——辯證統(tǒng)一。

（2）物質(zhì)轉(zhuǎn)化——氧化劑（氧化性）→還原產(chǎn)物;還原劑（還原性）→氧化產(chǎn)物。

（3）能量轉(zhuǎn)化——分子熱運(yùn)動(dòng)→熱能;電子定向移動(dòng)→電能。

（4）社會(huì)價(jià)值——能源、材料、生命活動(dòng)、食物、環(huán)境、危害及防治。

這節(jié)內(nèi)容安排在高中化學(xué)新教材必修第一冊(cè)第一章《物質(zhì)及其變化》的第三節(jié)，在高中要學(xué)習(xí)許多重要元素及其化合物的知識(shí)，凡涉及元素價(jià)態(tài)變化的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。它既復(fù)習(xí)了初中的基本反應(yīng)類型及氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)的重要知識(shí)并以此為鋪墊展開對(duì)氧化還原反應(yīng)較深層次的學(xué)習(xí)，又是今后聯(lián)系元素化合物知識(shí)的重要紐帶。

高中化學(xué)新課標(biāo)對(duì)本課題的內(nèi)容要求如下：（1）認(rèn)識(shí)有化合價(jià)變化的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，了解氧化還原的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。（2）知道常見的氧化劑和還原劑。能從氧化還原反應(yīng)的角度預(yù)測(cè)未知的化學(xué)性質(zhì)和變化，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步驗(yàn)證，并能分析、解釋有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（3）能從多個(gè)角度對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分類，能采用模型、符號(hào)等多種方式對(duì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其變化進(jìn)行綜合表征[1]。

2.學(xué)生的學(xué)情分析

學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容之前，學(xué)生已有一定的知識(shí)儲(chǔ)備，同時(shí)，由于所學(xué)知識(shí)的局限性，學(xué)習(xí)上存在一定的認(rèn)知障礙，所以在教學(xué)中要想辦法解決問題，具體分析見表1所示。

3.目標(biāo)分析

依據(jù)新課標(biāo)對(duì)中學(xué)化學(xué)教學(xué)的要求，制定科學(xué)的教學(xué)目標(biāo)和評(píng)價(jià)目標(biāo)，注重教、學(xué)、評(píng)的一體化[2]，具體內(nèi)容見表2所示。

三、教學(xué)過程

1.新課導(dǎo)入：（將下列生活中的素材設(shè)計(jì)成微課，讓學(xué)生感受“氧化還原反應(yīng)”的存在，導(dǎo)入新課）（圖1）

[引導(dǎo)問題1]反應(yīng)H2+Cl2=點(diǎn)燃=2HCl中H2化合價(jià)如何變化，是否發(fā)生氧化反應(yīng)？

[設(shè)計(jì)意圖]以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)為目的，通過微課展示生活中的素材調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。從學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)開始，分析物質(zhì)得氧，元素的化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析沒有氧元素參加的化學(xué)反應(yīng)也存在元素化合價(jià)升高，擴(kuò)大氧化反應(yīng)概念的范圍，即化合價(jià)升高的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)。

2.概念構(gòu)建

（1）概念構(gòu)建之——氧化反應(yīng)

[引導(dǎo)問題2]氧化反應(yīng)元素化合價(jià)為什么升高（圖2）。

氧化反應(yīng)：失電子的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)

Na-e-=Na+

[設(shè)計(jì)意圖]微觀的角度辨析氧化反應(yīng)的本質(zhì)。

（2）概念構(gòu)建之——還原反應(yīng)

[引導(dǎo)問題3]氧化反應(yīng)失去的電子去了哪里？

[任務(wù)二]畫出Cl、Cl-的結(jié)構(gòu)示意圖，分析粒子結(jié)構(gòu)與化合價(jià)變化的關(guān)系。

還原反應(yīng)：得電子的反應(yīng)叫還原反應(yīng)

Cl+e-=Cl-

[設(shè)計(jì)意圖]微觀的角度辨析還原反應(yīng)的本質(zhì)。

（3）概念構(gòu)建之——氧化還原反應(yīng)

[引導(dǎo)問題4]氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是什么關(guān)系呢？（圖3）

氧化還原反應(yīng)：有電子得失的化學(xué)反應(yīng)叫氧化還原反應(yīng)。（圖4）

[設(shè)計(jì)意圖]通過證據(jù)推理和模型認(rèn)知，認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)辯證統(tǒng)一關(guān)系。

3.實(shí)驗(yàn)探究

[引導(dǎo)問題5]如何證明氧化還原反應(yīng)存在電子轉(zhuǎn)移？

實(shí)驗(yàn)探究——驗(yàn)證理論（圖5）

[設(shè)計(jì)意圖]教師引導(dǎo)，師生合作、生生合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移，發(fā)展學(xué)生能依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案的能力。學(xué)生通過觀察直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，感受到氧化還原反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移產(chǎn)生電能[3]，體會(huì)到氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)——電子轉(zhuǎn)移的價(jià)值，理解化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生物質(zhì)變化的同時(shí)伴隨能量變化的涵義。

4.認(rèn)識(shí)應(yīng)用（圖6）

[引導(dǎo)問題6]氧化還原反應(yīng)對(duì)我們的生產(chǎn)生活有何實(shí)踐價(jià)值和危害？

[設(shè)計(jì)意圖]理論聯(lián)系實(shí)際，發(fā)展學(xué)生社會(huì)責(zé)任感，引導(dǎo)學(xué)生辯證地認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)的作用和危害。

[引導(dǎo)問題7]氧化還原反應(yīng)概念發(fā)展史給你帶來什么啟發(fā)？（學(xué)生思考、討論，教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)）（圖7）

[設(shè)計(jì)意圖]引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)科學(xué)探究的一般過程，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)展變化觀念和崇尚真理的科學(xué)精神。

5.本節(jié)課知識(shí)小結(jié)

[引導(dǎo)問題8]這節(jié)課你學(xué)到的關(guān)鍵詞有哪些，它們之間有何聯(lián)系？（學(xué)生回答，教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)）

[設(shè)計(jì)意圖]診斷學(xué)生知識(shí)關(guān)聯(lián)水平，模型認(rèn)知水平。

6.布置作業(yè)

[鞏固作業(yè)]（所有學(xué)生必做）（略）

[預(yù)習(xí)作業(yè)]（所有學(xué)生必做）（略）

[拓展探究作業(yè)]1.（基礎(chǔ)差的同學(xué)必做，其他同學(xué)選做）硒是人和動(dòng)物生命所必需的微量元素，1973年，WHO和國(guó)際營(yíng)養(yǎng)組織確認(rèn)硒為人和動(dòng)物的機(jī)體所必需的微量營(yíng)養(yǎng)元素之一。試從氧化還原反應(yīng)的角度認(rèn)識(shí)富硒食品的保健作用，上網(wǎng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料并與同學(xué)分享。2.（基礎(chǔ)好的學(xué)生必做，其他同學(xué)選做）維生素C又稱抗氧化劑，其主要存在于水果或綠葉蔬菜中，可預(yù)防牙齦出血，也可促進(jìn)人體對(duì)鐵元素的吸收，上網(wǎng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，探究維生素C能促進(jìn)人體對(duì)鐵元素吸收的原理，寫一篇300-500字的科技說明文并與同學(xué)分享。

[設(shè)計(jì)意圖]在所有學(xué)生完成常規(guī)的鞏固作業(yè)和預(yù)習(xí)作業(yè)的基礎(chǔ)上，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)和能力差異，布置與生產(chǎn)、生活息息相關(guān)有差異化的拓展探究作業(yè)‘鍆，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，既拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，認(rèn)識(shí)到氧化還原反應(yīng)的社會(huì)價(jià)值，又診斷并發(fā)展了不同能力層次學(xué)生的探究水平，提高了學(xué)生適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵能力。

四、反思和體會(huì)

本節(jié)課筆者并沒有完全按照新教材的知識(shí)點(diǎn)順序組織教學(xué)，而是對(duì)教材的知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化重組[5]，從新課引入到布置作業(yè)，充分挖掘了生產(chǎn)、生活中大量與氧化還原反應(yīng)相關(guān)的素材，并通過探究實(shí)驗(yàn)佐證，幫助學(xué)生理解氧化還原反應(yīng)概念的本質(zhì)。從課堂反饋的情況看，達(dá)到了以下幾點(diǎn)效果：（1）通過大量與生活相關(guān)的素材，讓學(xué)生感覺到化學(xué)理論就在身邊，認(rèn)識(shí)到化學(xué)理論的價(jià)值，激發(fā)了他們學(xué)習(xí)化學(xué)理論的興趣;（2）學(xué)生自主建構(gòu)概念，深化了對(duì)概念的認(rèn)知;（3）通過實(shí)驗(yàn)探究將抽象的知識(shí)直觀化，加深了學(xué)生對(duì)概念本質(zhì)的理解，提高了學(xué)生的科學(xué)探究能力;（4）通過對(duì)氧化還原反應(yīng)概念發(fā)展史的了解，讓學(xué)生學(xué)會(huì)了用發(fā)展的眼光看變化，發(fā)展了科學(xué)精神和創(chuàng)新意識(shí)，激發(fā)了學(xué)生科學(xué)探究的熱情。

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