高中化学核心概念的教学策略研究—以氧化还原反应为例

(整期优先)网络出版时间:2025-01-03
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高中化学核心概念的教学策略研究—以氧化还原反应为例

蔡俊贤

汕尾市城区新城中学 516600

摘要:氧化还原反应作为核心概念,宛如一条丝线,串联起各个知识板块,对学生化学素养的进阶起着举足轻重的作用。本研究聚焦于“氧化还原反应”的教学实践,匠心独运地融合多种前沿教学方法与策略。从创设引人入胜的情境,点燃学生的探究热情,到组织动手实操的实验探究,让学生亲身触摸化学的脉搏;从运用微观表征技术,揭开抽象微观世界的神秘面纱,到紧密联系实际生活与工业生产,彰显化学的实用魅力;再到精心构建知识模型,将零散概念系统整合。全方位助力学生不仅攻克概念理解难关,更能灵活运用知识之剑,斩断实际问题的荆棘,为高中化学核心概念教学的优化提供极具价值的范例。

关键词:高中化学;核心概念;氧化还原反应;教学策略

一、引言

高中化学犹如一座知识殿堂,其内部架构错综复杂,而核心概念恰如支撑起这座殿堂的坚固梁柱。氧化还原反应更是重中之重,它是开启元素化合物知识宝库的金钥匙,与电化学、有机化学等前沿领域深度交织。更为关键的是,它为学生打开一扇从微观视角洞察物质变化的窗口,是培养辩证思维的肥沃土壤。然而,这一概念抽象,它所涉及的电子转移微观过程宛如微观世界的神秘暗语,学生难以解读;同时,它又博采众长,融合多阶段化学知识,对学生知识整合能力发起严峻挑战。传统的灌输式教学在它面前显得力不从心,探索一套多元高效、直击痛点的教学策略迫在眉睫。

二、氧化还原反应概念教学难点剖析

(一)概念的抽象性

氧化还原反应的微观本质是电子转移,这一过程宛如微观宇宙中的隐秘律动,学生无法凭借肉眼捕捉,难以在宏观化学反应现象与微观电子世界之间搭建认知桥梁。例如,在尝试理解元素化合价升降与电子得失或偏移的内在关联时,学生如同置身于茫茫迷雾,日常积累的直观感知经验在此处毫无用武之地,这无疑成为他们理解概念的首道天堑。

(二)知识的综合性

此概念恰似一位融会贯通的智者,集初中化学得氧失氧的古朴认知、高中化学化合价精细变化以及电子转移的深邃理论于一身,还要求学生预先储备原子结构、化学键等基础知识作为基石。学生在面对如此繁杂的知识融合时,往往应接不暇,顾此失彼。

(三)应用的灵活性

当学生涉足氧化还原反应相关的复杂化学计算、陌生氧化还原方程式配平以及实际情境下的应用问题时,仿佛踏入一片荆棘之地。由于未能真正吃透概念精髓,无法灵活驾驭知识,思路极易陷入混乱,面对问题常常束手无策。

三、基于“氧化还原反应”的教学策略探究

(一)创设情境,引发认知冲突

以日常生活为蓝本,选取钢铁生锈、食物腐败这些学生耳熟能详却又习以为常的现象作为开场序曲。抛出问题引导学生探寻这些变化背后的共性,巧妙地牵引出初中阶段得氧失氧视角下的氧化还原雏形。随后,舞台切换至实验室,演示氢气还原氧化铜实验,鲜明对比反应前后物质组成元素化合价的奇妙变化。此刻,学生内心的认知天平开始失衡:没有直观的得氧失氧过程,为何依旧归属氧化还原范畴?这一悬念如同磁石,紧紧吸附着学生的好奇心,激发他们深入探究的欲望。

(二)实验探究,感知概念形成

将学生分组,开启一场化学实验之旅,锌与硫酸铜溶液反应、铜与硝酸银溶液反应成为他们探索的主战场。学生们全神贯注地观察实验现象:锌片表面析出红色物质,溶液颜色如同梦幻变身;铜丝表面也不甘示弱,披上一层银白色的神秘外衣。与此同时,他们严谨地记录反应前后各物质元素化合价的变化轨迹。通过亲手操作、亲眼见证、亲笔记载,为抽象的氧化还原概念筑牢了感性认识根基,让学生真切触摸到化学反应中化合价变化的脉搏。

(三)微观表征,深化概念理解

借助现代多媒体,动画演示成为照亮微观世界的明灯。在屏幕上,学生清晰目睹锌原子失去电子,变身锌离子投身溶液;铜离子则捕获电子,在锌片表面华丽转身为铜原子。这一可视化的电子转移过程,将抽象化为具象,配合教师深入浅出的讲解,引领学生穿越宏观与微观的边界,从原子、离子的微观层面领悟氧化还原反应的灵魂—电子转移,使概念理解层层递进,直抵内核。

(四)联系实际,拓展概念应用

将教学视野拓展至广阔的工业天地与日常生活角落,引入高炉炼铁这一工业巨擘,剖析其中一氧化碳还原氧化铁的氧化还原奥秘;再聚焦于生活中的小小锌锰干电池,探究其放电瞬间锌与二氧化锰之间的微观电子“舞蹈”。组织学生分析这些实例中的氧化还原反应进程,精准判断氧化剂、还原剂,娴熟计算电子转移方向与数目。让学生深切领悟氧化还原反应不仅是书本上的理论,更是生活生产中的得力助手,由此提升知识迁移的本领,做到学以致用。

(五)构建知识模型,强化概念体系

带领学生回溯初中化学的记忆长河,打捞起四大基本反应类型这一知识珍宝。以图表为舟,精心梳理氧化还原反应与四大基本反应类型的千丝万缕联系:置换反应宛如氧化还原的忠诚盟友,必定坚守其阵营;复分解反应则泾渭分明,与之绝缘;化合、分解反应则像是摇摆不定的中间派,部分成员涉身其中。与此同时,将氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、氧化性、还原性等一众概念视作拼图碎片,精心拼凑,串联成逻辑缜密的知识网络。通过对比、归纳让学生明晰各概念的内在逻辑纹理,将氧化还原概念体系深植心间。

四、教学策略实施效果评估

(一)课堂表现观察

新型教学策略落地生根后,化学课堂仿若被注入了神奇活力。学生们在实验探究环节热情高涨,小组讨论中各抒己见,主动提问如同雨后春笋,发表见解时自信满满,目光紧紧锁住教师的演示与讲解,专注度直线飙升。面对问题挑战,不再是机械套用公式,而是多维度思考,灵活应对,仿佛从知识的被动接受者蜕变成为主动探索者。

(二)课后作业与测试分析

从课后作业这一检验阵地来看,氧化还原反应方程式配平的准确率如火箭升空般大幅跃升,氧化剂、还原剂等概念判断的错误率显著降低,如同驱散了知识迷雾。阶段性测试更是有力佐证,涉及氧化还原反应综合应用的题目得分率相较于过往同类型班级,清晰昭示着学生不仅成功解锁概念理解密码,更手握应用知识的利刃,披荆斩棘。

(三)学生访谈反馈

在与学生的心灵交流中,多数学生吐露心声:曾经让他们望而却步的氧化还原反应,如今已褪去神秘面纱。学习过程充满趣味与成就感,实验与实例成为他们攀登知识高峰的坚实阶梯,借此真正参透概念内涵。他们还欣喜地发现,能用所学知识解读生活万象,学习信心爆棚,满心期待化学课堂后续的精彩。

五、结论与展望

以“氧化还原反应”为典型范例的高中化学核心概念教学策略研究,恰似一场点亮知识灯塔的旅程。实践雄辩地证明,巧妙融合情境创设、实验探究、微观表征、联系实际与知识网络构建等多元教学策略,能够冲破传统教学的桎梏,精准化解核心概念教学困境。不仅为学生营造了趣味盎然的学习氛围,助力他们深挖概念本质,更锤炼了他们运用知识解决实际问题的硬实力,为化学学科核心素养的培育筑牢根基。展望未来教学之路,教师应成为前沿知识的瞭望者,敏锐捕捉化学发展动态,将更多鲜活的生活、生产素材融入课堂,持续打磨教学方法,借力虚拟现实等新兴技术,为学生缔造沉浸式学习幻境。

参考文献

[1]宋心琦.化学概念与化学学科观念的形成和发展[J].化学教学,2007(11): 1-5.

[2]王磊.化学学科能力及其表现研究[J]. 教育学报, 2016, 12(4):46-56.

[3]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017 年版)[S].北京: 人民教育出版社,2018.