基于問題鏈設(shè)計的高中化學(xué)“氧化還原反應(yīng)”教學(xué)策略研究

中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-8918（2025）14-0125-04

氧化還原反應(yīng)是高中化學(xué)中的重要內(nèi)容，也是學(xué)生難以理解和掌握的知識點(diǎn)之一。為了有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，文章引人了基于問題鏈的教學(xué)策略。問題鏈設(shè)計是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，通過一系列有邏輯、有層次的問題，引導(dǎo)學(xué)生逐步深入理解和探究知識。

一、問題鏈設(shè)計在高中化學(xué)教學(xué)中的重要作用

新課標(biāo)倡導(dǎo)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，強(qiáng)調(diào)通過問題引導(dǎo)學(xué)生主動思考、積極探究，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。問題鏈設(shè)計正是基于這一理念，通過設(shè)計一系列相互關(guān)聯(lián)、層層遞進(jìn)的問題，形成一個完整的問題體系，引導(dǎo)學(xué)生逐步深入探究化學(xué)知識，構(gòu)建系統(tǒng)的知識體系。

（一）促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和深度思考

新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)，而問題鏈設(shè)計正是促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的有效手段。通過設(shè)計一系列具有啟發(fā)性和引導(dǎo)性的問題，教師可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，使他們產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動機(jī)。系列性的問題也能夠引導(dǎo)學(xué)生逐步深入思考，從表面現(xiàn)象到本質(zhì)規(guī)律，從已知到未知，從而培養(yǎng)學(xué)生的深度思考能力。例如，在氧化還原反應(yīng)的教學(xué)中，教師可以設(shè)計一系列問題，如“什么是氧化還原反應(yīng)？”“氧化還原反應(yīng)中化合價如何變化？”“電子在氧化還原反應(yīng)中起到什么作用？”等，通過這些問題引導(dǎo)學(xué)生逐步深入探究氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)和規(guī)律。

（二）培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)新思維

新課標(biāo)注重培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)新思維，而問題鏈設(shè)計正是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效途徑。教師通過問題鏈設(shè)計，可以引導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行全面、深入的分析和探究，從而培養(yǎng)他們的問題解決能力。同時，問題鏈設(shè)計還鼓勵學(xué)生提出新的問題和假設(shè)，進(jìn)行創(chuàng)造性的思考和探究，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維。例如，在氧化還原反應(yīng)的教學(xué)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考“如何判斷一個反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)？”“氧化還原反應(yīng)在實(shí)際生活中有哪些應(yīng)用？”等問題，通過這些問題激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和探究欲望，培養(yǎng)他們的問題解決能力和創(chuàng)新思維。

二、高中化學(xué)“氧化還原反應(yīng)”的教材地位與教學(xué)目標(biāo)

（一）教材地位

在人教版化學(xué)必修1第一章《物質(zhì)及其變化》中，氧化還原反應(yīng)作為第三節(jié)內(nèi)容，其重要性不言而喻。它不僅是學(xué)生深入理解化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)的關(guān)鍵，也是學(xué)生掌握化學(xué)基本規(guī)律、提升化學(xué)素養(yǎng)的必由之路。氧化還原反應(yīng)在教材中的地位之所以如此重要，是因?yàn)樗婕盎瘜W(xué)反應(yīng)中的化合價變化、電子轉(zhuǎn)移等基本概念，這些概念是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)化學(xué)知識的基礎(chǔ)。同時，氧化還原反應(yīng)也是化學(xué)反應(yīng)中最為普遍、最為重要的一類反應(yīng)，它貫穿于整個化學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，無論是在元素化合物的學(xué)習(xí)、電化學(xué)的研究，還是在有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)等領(lǐng)域，都有著廣泛的應(yīng)用。因此，掌握好氧化還原反應(yīng)的概念和原理，對學(xué)生深人理解化學(xué)知識、提升化學(xué)學(xué)習(xí)能力具有重要意義。

（二）教學(xué)目標(biāo)

針對高中化學(xué)“氧化還原反應(yīng)”的教學(xué)內(nèi)容，其教學(xué)目標(biāo)可以設(shè)定為以下幾個方面：

首先，學(xué)生需從化合價變化與電子流動的雙重視角來把握氧化還原反應(yīng)，領(lǐng)悟氧化還原反應(yīng)的核心在于電子的遷移（獲取或喪失，或電子云的偏移）。這是氧化還原反應(yīng)教學(xué)的關(guān)鍵目標(biāo)，同時也是學(xué)生構(gòu)建氧化還原反應(yīng)概念體系的基石。通過這一目標(biāo)，學(xué)生可以深人理解氧化還原反應(yīng)中的化合價變化、電子轉(zhuǎn)移等基本概念，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

其次，學(xué)生需通過對氧化還原反應(yīng)特性與根本機(jī)理的剖析，掌握從現(xiàn)象到本質(zhì)、從個別到普遍的邏輯推演技巧。該目標(biāo)意在鍛煉學(xué)生的邏輯分析能力，使他們能夠靈活運(yùn)用所學(xué)理論知識去應(yīng)對并解決具體實(shí)際問題。例如，在判斷一個反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)時，學(xué)生需要運(yùn)用化合價變化、電子轉(zhuǎn)移等基本概念進(jìn)行推理判斷，從而得出正確的結(jié)論。

此外，學(xué)生亦需深入探究“氧化”與“還原\"這對典型對立面的內(nèi)在聯(lián)系，從中深刻領(lǐng)悟自然界中矛盾雙方既對立又統(tǒng)一的關(guān)系，進(jìn)而樹立辯證唯物主義的世界觀。此目標(biāo)著重于培育學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與人文精神，期望他們能夠以科學(xué)的視角觀察世界，運(yùn)用辯證的思考方式剖析問題，形成全面而深刻的認(rèn)知。同時，這一目標(biāo)也體現(xiàn)了化學(xué)教育的育人價值，即不僅傳授知識，更培養(yǎng)人的全面發(fā)展。

三、基于問題鏈設(shè)計的高中化學(xué)“氧化還原反應(yīng)”教學(xué)策略

在高中化學(xué)課程中，“氧化還原反應(yīng)”是一個復(fù)雜且重要的知識點(diǎn)，學(xué)生在此之前已初步接觸過化合價、電子轉(zhuǎn)移等概念，但對氧化還原反應(yīng)的深入理解仍需進(jìn)一步引導(dǎo)。學(xué)生可能對化學(xué)反應(yīng)中的化合價變化、電子轉(zhuǎn)移等現(xiàn)象有一定的認(rèn)識，但缺乏系統(tǒng)性的理解和應(yīng)用。因此，在教學(xué)中，需要通過一系列問題引導(dǎo)學(xué)生逐步深人，形成系統(tǒng)的認(rèn)知框架。

（一）引人情境，激發(fā)興趣——以生活實(shí)例為起點(diǎn)

在高中化學(xué)“氧化還原反應(yīng)”的教學(xué)中，為了讓學(xué)生更好地理解和掌握這一核心概念，教師可以從他們熟悉的生活實(shí)例出發(fā)，通過具體的現(xiàn)象和問題來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)他們逐步深入理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。

金屬生銹是生活中常見的化學(xué)現(xiàn)象，無論是家中的鐵鍋、鐵釘，還是戶外的鐵質(zhì)雕塑，長時間暴露在空氣中后，表面都會覆蓋一層銹跡。這個看似簡單的現(xiàn)象，其實(shí)蘊(yùn)含著豐富的化學(xué)知識。教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考：“為什么鐵會生銹？”這個問題不僅觸及了氧化還原反應(yīng)的核心——化合價的變化和電子的轉(zhuǎn)移，而且能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使他們主動探索背后的化學(xué)原理。通過解釋鐵與空氣中的氧氣、水分等發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致鐵的化合價升高，即被氧化，而氧氣則被還原，形成了鐵的氧化物——銹，學(xué)生可以對氧化還原反應(yīng)有一個初步的認(rèn)識。再看燃燒現(xiàn)象，無論是廚房里的煤氣灶，還是野外的篝火，燃燒都為人們提供了光和熱。教師可以利用這個現(xiàn)象設(shè)計問題：“燃燒過程中發(fā)生了什么化學(xué)變化？”這個問題可以引導(dǎo)學(xué)生思考燃燒背后的化學(xué)反應(yīng)，即可燃物與氧氣發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。在這個過程中，可燃物的化合價升高，被氧化，而氧氣則被還原，形成了新的化合物，同時釋放出大量的能量，表現(xiàn)為光和熱。通過這個實(shí)例，學(xué)生可以更加直觀地理解氧化還原反應(yīng)在生活中的實(shí)際應(yīng)用。為了進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師還可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)演示氧化還原反應(yīng)。比如，利用鋅與硫酸銅的反應(yīng)，讓學(xué)生觀察到鋅片表面析出紅色物質(zhì)的現(xiàn)象，同時解釋鋅被氧化，而銅離子被還原的過程。這樣的實(shí)驗(yàn)不僅生動直觀，而且能夠加深學(xué)生對氧化還原反應(yīng)的理解。

（二）層層遞進(jìn)，深化理解——以化合價變化為線索

在學(xué)生對氧化還原反應(yīng)有了初步認(rèn)識之后，教師需要進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生深入理解化合價變化與氧化還原反應(yīng)之間的緊密聯(lián)系?；蟽r作為化學(xué)中的一個基本概念，它反映了原子在形成化合物時電子的得失情況，是理解氧化還原反應(yīng)的關(guān)鍵所在。教師可以通過一系列精心設(shè)計的問題鏈，層層遞進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生逐步認(rèn)識到化合價變化是氧化還原反應(yīng)的核心特征。

首先，教師可以從化合價的基本概念入手，設(shè)計問題：“什么是化合價？”這個問題旨在讓學(xué)生回顧和鞏固化合價的基礎(chǔ)知識，理解化合價是元素在形成化合物時表現(xiàn)出來的性質(zhì)，它反映了原子之間電子的共享或轉(zhuǎn)移情況。通過這個問題，學(xué)生可以明確化合價與原子結(jié)構(gòu)、電子排布以及化學(xué)鍵的形成之間的關(guān)系，為后續(xù)學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)打下基礎(chǔ)。接下來，教師可以進(jìn)一步設(shè)計問題：“化合價在氧化還原反應(yīng)中是如何變化的？”這個問題旨在引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注氧化還原反應(yīng)中化合價的變化情況。通過舉例和講解，讓學(xué)生理解在氧化還原反應(yīng)中，元素的化合價會發(fā)生升降變化，這種變化是氧化還原反應(yīng)的重要特征之一。同時，教師還可以結(jié)合具體的化學(xué)反應(yīng)實(shí)例，讓學(xué)生觀察和分析反應(yīng)前后元素化合價的變化情況，從而加深對化合價變化與氧化還原反應(yīng)關(guān)系的理解。在學(xué)生對化合價變化有了初步認(rèn)識之后，教師可以進(jìn)一步設(shè)計問題：“化合價變化與電子轉(zhuǎn)移有什么關(guān)系？\"這個問題旨在揭示化合價變化與電子轉(zhuǎn)移之間的內(nèi)在聯(lián)系。通過講解和演示，讓學(xué)生理解化合價的變化實(shí)際上反映了原子之間電子的得失或轉(zhuǎn)移情況。在氧化還原反應(yīng)中，元素化合價的變化與電子的轉(zhuǎn)移緊密相關(guān)。具體而言，化合價上升的元素在反應(yīng)過程中釋放電子，經(jīng)歷氧化;相反，化合價下降的元素則獲取電子，經(jīng)歷還原。這種電子的得失或轉(zhuǎn)移導(dǎo)致了化合價的變化，從而形成了氧化還原反應(yīng)。為了進(jìn)一步加深學(xué)生對化合價變化與氧化還原反應(yīng)關(guān)系的理解，教師還可以設(shè)計一些拓展性的問題。比如：“在氧化還原反應(yīng)中，如何判斷一個元素是被氧化還是被還原？”這個問題可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)化合價的變化情況來判斷元素的氧化態(tài)或還原態(tài)。又如：“在氧化還原反應(yīng)中，氧化劑和還原劑分別起到了什么作用？”這個問題可以幫助學(xué)生理解氧化劑和還原劑在反應(yīng)中的角色和作用，以及它們與化合價變化之間的關(guān)系。

（三）微觀探析，揭示本質(zhì)——以電子轉(zhuǎn)移為突破

在學(xué)生對化合價變化有了深入理解的基礎(chǔ)上，教師需要進(jìn)一步引導(dǎo)他們從微觀角度探析氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)，即電子轉(zhuǎn)移。電子作為原子的基本組成部分，其在化學(xué)反應(yīng)中的轉(zhuǎn)移和重新分配是導(dǎo)致化合價變化、形成化學(xué)鍵以及引發(fā)氧化還原反應(yīng)的根本原因。通過一系列精心設(shè)計的問題，教師可以幫助學(xué)生深人探索電子轉(zhuǎn)移與氧化還原反應(yīng)之間的內(nèi)在聯(lián)系，從而揭示氧化還原反應(yīng)的微觀本質(zhì)。

首先，教師可以從電子的基本概念人手，設(shè)計問題：“什么是電子轉(zhuǎn)移？”這個問題旨在讓學(xué)生明確電子轉(zhuǎn)移是指在化學(xué)反應(yīng)里，電子發(fā)生遷移，從一個原子或離子躍遷到另一個原子或離子之上。通過解釋電子的負(fù)電性和其在原子結(jié)構(gòu)中的位置，學(xué)生可以理解電子轉(zhuǎn)移是化學(xué)反應(yīng)中原子間相互作用的結(jié)果，是形成化學(xué)鍵和改變化合價的基礎(chǔ)。接下來，進(jìn)一步設(shè)計問題：“在氧化還原反應(yīng)中，電子是如何轉(zhuǎn)移的？”這個問題旨在引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注氧化還原反應(yīng)中電子的具體轉(zhuǎn)移路徑和方式。通過舉例和講解，教師可以讓學(xué)生理解在氧化還原反應(yīng)中，電子通常從化合價較高的元素（即被氧化的元素）轉(zhuǎn)移到化合價較低的元素（即被還原的元素）。這種電子的轉(zhuǎn)移導(dǎo)致了化合價的變化，形成了新的化學(xué)鍵，從而引發(fā)了氧化還原反應(yīng)。在學(xué)生對電子轉(zhuǎn)移有了初步認(rèn)識之后，教師可以設(shè)計問題：“電子轉(zhuǎn)移與化合價變化有何聯(lián)系？”這個問題旨在揭示電子轉(zhuǎn)移與化合價變化之間的內(nèi)在聯(lián)系。通過講解和演示，教師可以讓學(xué)生理解電子的轉(zhuǎn)移實(shí)際上導(dǎo)致了化合價的變化。具體來說，當(dāng)一個原子失去電子時，其化合價升高，被氧化；而當(dāng)一個原子得到電子時，其化合價降低，被還原。這種電子的得失與化合價的變化是相對應(yīng)的，是氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)所在。為了加深學(xué)生對電子轉(zhuǎn)移與氧化還原反應(yīng)關(guān)系的理解，教師還可以設(shè)計一些拓展性的問題。比如：“在氧化還原反應(yīng)中，為什么有些元素容易被氧化，而有些元素則容易被還原？”這個問題可以引導(dǎo)學(xué)生從電子排布和元素性質(zhì)的角度來思考氧化還原反應(yīng)的選擇性。又如：“在化學(xué)反應(yīng)中，如何判斷電子的轉(zhuǎn)移方向和數(shù)量？”這個問題可以幫助學(xué)生掌握判斷電子轉(zhuǎn)移的方法和技巧，從而更準(zhǔn)確地理解和分析氧化還原反應(yīng)。

（四）應(yīng)用實(shí)踐，鞏固提升——以實(shí)驗(yàn)探究為手段

在學(xué)生對氧化還原反應(yīng)有了全面而深人的認(rèn)識之后，為了進(jìn)一步鞏固和提升他們的學(xué)習(xí)成果，教師可以借助實(shí)驗(yàn)探究的方式，讓學(xué)生親身體驗(yàn)氧化還原反應(yīng)的過程，從而加深對相關(guān)知識的理解。

首先，教師可以設(shè)計一些經(jīng)典的氧化還原反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，如“鋅與硫酸銅的反應(yīng)”和“銅與氯氣的反應(yīng)”。這些實(shí)驗(yàn)不僅操作簡單，而且現(xiàn)象明顯，易于觀察和分析。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如溶液顏色的變化、氣體的生成等，并記錄下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。同時，教師還可以設(shè)計一系列問題來引導(dǎo)學(xué)生深入思考和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與氧化還原反應(yīng)之間的聯(lián)系。例如，在“鋅與硫酸銅的反應(yīng)\"實(shí)驗(yàn)中，教師可以設(shè)計問題：“實(shí)驗(yàn)中觀察到了什么現(xiàn)象？這些現(xiàn)象說明了什么？”通過學(xué)生的觀察和思考，他們可以發(fā)現(xiàn)鋅片表面析出紅色的銅，同時溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，這說明鋅置換了硫酸銅中的銅離子，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。進(jìn)一步地，教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析反應(yīng)過程中化合價的變化和電子的轉(zhuǎn)移，從而深入理解氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。在“銅與氯氣的反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)中，教師可以設(shè)計問題：“實(shí)驗(yàn)中生成了什么氣體？這個氣體與銅和氯氣有何關(guān)系？”通過學(xué)生的觀察和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，他們可以發(fā)現(xiàn)生成了黃綠色的氣體，這說明銅與氯氣發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，生成了氯化銅。同時，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生分析反應(yīng)過程中銅和氯元素的化合價變化，從而進(jìn)一步驗(yàn)證氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移。除了觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象外，教師還可以設(shè)計一些實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移。例如，教師可以利用電化學(xué)實(shí)驗(yàn)觀察電流的產(chǎn)生和流動，從而間接證明電子在氧化還原反應(yīng)中的轉(zhuǎn)移。這樣的實(shí)驗(yàn)不僅能夠加深學(xué)生對電子轉(zhuǎn)移的理解，還能夠培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)探究能力。在實(shí)驗(yàn)探究的過程中，教師需要鼓勵學(xué)生積極思考和提出問題。通過學(xué)生的提問和討論，教師可以發(fā)現(xiàn)他們在理解上的困難和疑惑，并及時給予指導(dǎo)和幫助。同時，教師也可以引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與理論知識相結(jié)合，形成對氧化還原反應(yīng)的全面認(rèn)識。

四、結(jié)論

綜上所述，基于問題鏈設(shè)計的高中化學(xué)“氧化還原反應(yīng)”教學(xué)，不僅能夠有效促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和深度思考，還能顯著提升學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)新思維?；瘜W(xué)教師通過引入生活實(shí)例、層層遞進(jìn)的問題設(shè)計、微觀探析電子轉(zhuǎn)移以及實(shí)驗(yàn)探究等教學(xué)手段，可以引導(dǎo)學(xué)生全面而深入地理解和掌握氧化還原反應(yīng)的核心知識。這不僅符合新課標(biāo)的要求，也能為學(xué)生未來的化學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)探究奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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