浅谈基于学科素养下高中化学课堂教学设计与实验探究—以氧化还原反应为例

发表时间:2020/10/19   来源:《中小学教育》2020年7月19期   作者:石宏霞
[导读] “氧化还原反应”知识是高中教育阶段化学学科中的重要教学内容之一,

         石宏霞       
         贵州省黎平县第一民族中学        557300
         摘  要:“氧化还原反应”知识是高中教育阶段化学学科中的重要教学内容之一,这一知识的进阶可以帮助学生深度理解所学知识,也体现了不断变化、进阶的科学观。因此教师应设计符合学生实际需求的课堂教学,引导学生进行实验探究,帮助学生以多元化层次理解氧化还原反应知识。基于此,本文对学科素养下高中化学课堂教学设计与实验探究进行了分析,并提出几点建议,以供参考。
         关键词:学科素养;高中化学;教学设计;实验探究;氧化还原反应
前  言:
         氧化还原反应这一知识点是高中化学的重要核心概念,有着极为关键的作用,贯穿整个高中化学教材。不仅是化学反应辨识关键视角,对宏观视角逐渐转为微观视角有着关键作用,同时,氧化还原反应作为守恒观、微粒观以及元素观的载体,可以提供给学生认识物质世界的重要思路以及独特思路。因此教师应设计良好教学设计、开展针对性实验探究,进而帮助学生高效学习氧化还原反应知识。
一、建立情境,建构模型
         在我国教育综合改革要求下,高中化学教师改变了传统教学核心任务中,教授学生现成知识的教学模式,激发学生所学知识以及学习思维,促进学生理论知识以及实践经验发展,使学生可以自主建构知识体系。所有学习都基于问题的提出,引导学生不断解决问题可使学生进行深化学习,帮助学生在追寻问题过程中寻找知识间的关联。基于此,鉴于高中学生已具备基础化学分类能力,教师应以问题进行有效教学设计。
         例如,在“氧化还原反应”中教师教学设计具体如下:
         教师可为学生提供3组不同的化学反应方程式如:(1)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(2)Ca CO3=Ca O+CO2↑2↑(3)2Na+Cl2=2Na Cl[1]。
         随后教师可提出相关教学问题如:1.这些方程式如何利用化学分类思想进行分类;2.以得氧角度以及失氧角度对(1)方程式进行反应分析;3.还原反应与氧化反应为什么会即对立又统一?
         如此提供方程式以及提出教学问题的意图是,学生在以往学习中,对还原反应以及氧化反应相关知识进行了初步学习,但两种独立的概念有着对立意义,这也是学生在以往学习中产生的认知,同时是这一教学设计的基础。教师为使学生能够顺利学习相关内容,提出了梯度式教学问题,使学生通过自身认知能力对相关知识由低向高逐渐展开学习。在学生自主建构知识体系中,逐渐将“对立统一”这一观念渗透到学生知识中,并激发出学生对相关知识的质疑,以此促使学生进行高效学习。
         在教师的教学设计以及有效引导下,学生通过分类方法可对四大基本反应类型与七个反应之间的关系进行准确辨识,并且在对(1)方程式得失氧反应进行分析后可得出:氧被CO得到了,Fe2O3失去了氧,学生在解决问题后可发现还原反应与氧化反应并不是相互孤立而是同时发生的[2]。进而完善了相关知识认知模型。
二、探究实验,推理证据
         要想揭示潜藏的本质现象,应有较强证据意识,通过推理、分析后对现象本质进行证实或是证伪。以教学问题调动学生好奇心,形成独特学习动力,在学生解决问题过程中融入守恒观念、微观探析等化学核心素养,以此帮助学生进行深度学习,培养学生化学核心素养。


         在进行氧化还原反应学习过程中,大部分学生会产生“电子转移真的会出现在氧化还原反应中么?”“怎样才能观察到电子转移现象呢?”等疑问,为帮助学生解决疑问,教师可利用原电池装置进行现象证实。如:
                    教师:在以往学习、分析中,大家发现了电子转移出现在氧化还原反应中,那么Cu SO4与Zn反应,是如何使电子转移的呢?
                    学生:升高锌元素化合价,降低铜元素化合价,在Zn中向Cu SO4的Cu元素进行了电子转移[3]。
                    教师:大家是如何观察到变化的?
                    学生:(思考、交流、讨论)。只要电子可以进行定向移动,就会有可持续电流形成。但硫酸铜溶液中的锌怎样接导线呢?
                    教师:(教学提示)大家可以尝试分开还原反应以及氧化反应。
                    学生:是啊!分开后可以使电子只能在导线中进行移动。
                    教师:大家安装实验设备,接通电流表,连接导线,开始进行实验吧。
                    学生:(观察实验现象),电流表指针在实验中出现了偏转,通过实验证实了电子转移存在于氧化还原反应中。
         在以上教学设计中,教师可边播放化学电池教学视频,边对学生进行教学讲解以及引导。
         教师设计这一教学流程以及实验探究的意图在于,引导学生进行理性推理,在原电池装置实验中,学生以微观角度观察电子转移,以最真实的方式对氧化还原反应进行感受,在这一过程中,教师应注重强调元素化合价变化与电子转移之间的关联,使学生充分了解化学的理科特性,体会化学科学对社会发展的重要价值以及意义,并且培养学生化学核心素养。
结束语:
         高中化学教师应不断研读教材以及相关教学资源,在教学设计中设定合理的教学目标以及意图,充分挖掘教学内容中的学科价值,将化学核心素养落实到每一节化学课中,以此切实有效培养学生化学核心素养。
参考文献:
[1]魏雯.基于核心素养为本的教学设计与实践——以“氧化还原反应”为例[J].科教文汇(上旬刊),2020(07):160-161.
[2]尹明月,王卫东.化学学科核心素养下的教学研究——以“氧化还原反应”为例[J].湖北师范大学学报(自然科学版),2020,40(02):114-118.
[3]郑木霞,张贤金.基于“教、学、评”一致性的高中化学教学实践与反思——以苏教版“氧化还原反应”教学为例[J].化学教与学,2020(05):16-18+61.
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