曹银慧 李婷
太原师范学院 山西晋中 030619
摘 要 氧化还原反应是中学化学的核心概念之一。如何帮助学生明白概念，理清关系，构建知识网络，拓展知识应用是氧化还原反应的教学核心。思维导图作为一种表达发散性思维的有效工具，将其应用于氧化还原反应的学习，无疑可以达到事半功倍的效果。
关键词 思维导图 氧化还原反应 复习课
氧化还原反应作为中学化学重要的内容之一，它与电解质、物质结构、元素周期律、化学平衡等基本概念、基本理论共同构成了中学化学的基石。氧化还原反应作为中学化学教学的一条主线，它的知识学习与知识构建不仅是学习元素及其化合物的基础，而且是学生探知物质相关性质的理论依据，是解决工农业生产、日常生活等实际问题的抓手。但由于氧化还原反应本身的复杂性、抽象性和交叉性，学生在学习过程中会普遍存在无所适从的感觉，进而感到学习过程非常困难。
思维导图是一种将发散性思维具体可视化的、加工信息与解决问题的工具，它将思维的发散、收敛集于一体，按照发散思维的特征，把要注意的焦点清晰地集中在中央图形上，通过关键词、线条将知识点之间的联系连成线，通过知识点之间的内涵连成面，从而重构学生的知识网络。
将思维导图运用于氧化还原反应的复习课中，不仅可以使枯燥乏味的课堂教学变得气氛活跃，而且可以运用思维导图帮助学生建立氧化还原反应的知识网络结构，发现重难点和自己的薄弱点，建立新的知识结构。
1.用思维导图厘清氧化还原反应概念
氧化还原反应是中学阶段最重要的基本概念之一，它贯穿于整个中学阶段。但由于氧化还原反应概念的复杂性和抽象性，使学生在学习过程中普遍感到困难。造成学生学习困难的原因除了学生自身因素外，更重要的是在氧化还原反应的概念系统中除了氧化还原反应本身的概念，还衍生出了许多相关概念，如：氧化剂、还原剂、氧化性、还原性、被氧化、被还原、化合价升高、化合价降低、氧化产物、还原产物等等，特别是化合价的变化、电子的转移等微观表征与反应过程联系在一起时，学生普遍感到困难，仅能从初中所学过的物质得氧失氧角度认识反应，难以深入到化合价或电子转移的微观角度揭示氧还反应的本质，难以理解氧还反应中所蕴含的既对立又统一的思想及其在科学研究中的价值。
如何解决这些问题，思维导图无疑是最好的方法之一。对于氧化还原反应本身概念的教学，可以使用图1思维导图进行教学。
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图1可以清楚地告诉学生：氧化还原反应从初中到高中定义是不一样的。18世纪末，化学家提出了氧化还原反应的概念：与氧化合的反应，称为氧化反应；从含氧化合物中夺取氧的反应，称为还原反应。到了19世纪，科学家在化合价理论的基础上，提出了氧化还原反应的概念：化合价升高的一类反应是氧化反应，化合价降低的一类反应是还原反应。到了20世纪初，科学家在成键电子理论的基础上，化学家提出了氧化还原反应的概念：将失电子的半反应称为氧化反应，得电子的反应称为还原反应。到了1948年，在价键理论和电负性理论基础上，氧化数的概念被提出，1970年IUPAC将氧化还原反应严格定义为：化学反应前后，元素的氧化数有变化的一类反应称作氧化还原反应。氧化还原反应定义的演变反映了人们对氧化还原反应的认识是随着认识水平的变化而变化，符合人类认识自然的规律。氧化还原反应在初中和高中阶段定义不一样，主要是考虑到学生的认知水平不一样，符合学生学习过程螺旋上升的基本规律。用图1进行教学可以清楚地告诉学生，氧化还原反应的定义是不断发展的过程，在不同的认知水平、不同的发展时期，氧化还原反应概念是不相同的。通过不同的角度对氧化还原反应概念进行比较，达到认识概念的本质。
氧化还原反应概念系统中衍生的其他概念可以用图2思维导图来教学。
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图2可以清楚地告诉学生：氧化还原反应系统中衍生的其他概念有：氧化剂、还原剂、氧化性、还原性、化合价降低、化合价升高、得到电子、失去电子、还原产物、氧化产物等。氧化剂和还原剂、氧化性和还原性、化合价升高和化合价降低、得到电子和失去电子、氧化产物和还原产物互为对立统一。氧化剂具有氧化性，在反应过程中得到电子，化合价降低，这个反应叫还原反应，生成物为还原产物；还原剂具有还原性，在反应过程中失去电子，化合价升高，这个反应叫氧化反应，生成物为氧化产物；氧化反应和还原反应共同构成了氧化还原反应。氧化剂还原剂反映了反应物、氧化性还原性反映了物质性质、电子的得失反映了微观本质、化合价升高与降低反映了宏观特征、氧化反应还原反应反映了反应类型、还原产物与氧化产物反映了生成物。
2.用思维导图构建氧化还原知识网络体系
氧化还原反应作为中学化学教学的一条主线，它的知识学习不仅是元素及其化合物学习的基础，而且是学生探知物质相关性质的理论依据，同时也是解决工农业生产、日常生活等实际问题的抓手。但由于氧化还原反应的复杂性、抽象性和交叉性，学习过程中很难建立起清晰的知识结构体系。要解决这个问题，思维导图无疑是最好的方法（见图3）。
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图3是以“氧化还原反应”为主题的思维导图，它从氧化还原反应的概念、反应方程式、反应规律、与其他反应的关系和运用五个方面进行了知识建构，包含了概念、原理、特征、规律和应用。
氧化还原反应概念从氧化还原反应的特征、本质、表示方法和下位概念进行了知识建构。如钠和氯气的反应：钠为还原剂，具有还原性，失去电子，化合价升高，发生氧化反应，对应氧化产物；氯气为氧化剂，具有氧化性，得到电子，化合价降低，发生还原反应，对应还原产物，阐明了氧化还原反应的概念。
氧化还原反应方程式涉及反应方程式配平、书写等内容。其理论基础为电子得失守恒、电荷守恒、质量守恒定律等，在此基础上，总结出了氧化还原反应方程式的反应模式，即：氧化剂和还原剂反应生成还原产物和氧化产物。
氧化还原反应规律必须遵循：有得必有失，有升必有降，而且得失相等、升降一致。氧化物、还原物性质的强弱决定着反应的快慢与顺序，其强弱由氧化物、还原物所处的状态、本身结构、反应条件等要素决定。
氧化还原反应与非氧化还原反应的判断本质核心是有无电子得失，化合物的化合价是否升高和降低。四大基本反应中:置换反应属于氧化还原反应，复分解反应属于非氧化还原反应，化合反应和分解反应中有的属于氧化还原反应，部分属于非氧化还原反应。
氧化还原反应的运用非常广泛，除了在无机化学、有机化学、电化学领域均有体现外，在金属防腐与冶炼、污水的处理、酒驾的探查、金属饰品处理等工农业、生产生活中都有应用。将氧化还原反应与生活、社会、工农业生产有关的问题让学生解决，对开发学生的智力和创新思维具有重要意义。
3.思维导图用于氧化还原教学时的策略
运用思维导图可以把氧化还原反应（主题）与相关的层级（本质、规律、应用等）用线条、图像、颜色等表现出来，建立起记忆链接，准确地、清晰地表达。
氧化还原反应学习的思维导图，既有利于教师进行设计教学、组织教学，也有利于学生整理学习笔记、建构知识体系。在教学过程中教师应把握如下策略：
（1）构建思维导图，即教师根据课程标准和教学目标，选择主题和次主题，构建教学思维导图，这个过程也叫建构知识体系。这个过程教师要有全面、整体、启发的观念，既不遗漏知识，还要给学生留有思考的余地。
（2）读懂思维导图，即学生根据教师构建的思维导图，在教师的启发指导下，来理解思维导图的内涵，这个过程也叫理解知识体系。在学生读懂思维导图过程中，教师要启发、指导学生理解不同知识之间的联系。
（3）评说思维导图，即学生在读懂理解思维导图的基础上，利用原有知识体系，通过思维发散，完善思维导图，这个过程也叫解读思维过程。在这个过程，教师要启发学生的发散思维和逻辑思维，阐述自己的认识。
（4）重构思维导图，即学生通过读懂思维导图和评说思维导图，完善知识结构，这个过程也叫优化知识结构。在这个过程，教师要鼓励学生进行自我知识重构。
4.结束
思维导图在教学过程中的应用不但符合新课程改革的基本理念，还可以提高教师教学的有效性，使教学目标更加明确；对于学生而言，不仅可以正确理解氧化还原知识的本质，而且有利于学生建构氧化还原反应知识体系，培养学生发散思维、逻辑思维和创新思维，将氧化还原知识与其他知识融会贯通，学以致用。
参考文献
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[5](英)东尼·博赞,巴利·博赞.思维导图[M].叶刚 译.北京:中信出版社,2009,4.
曹银慧（1998-）女，河北沧州人，太原师范学院教育学院，硕士生。
李婷（1995-）女，山西忻州人，太原师范学院教育学院，硕士生。
张四方（1962-），男，山西晋城人，太原师范学院教授，硕士生导师。
该文为“山西省教育科学“十三五”规划基础教育提升计划（ZJ-17016）”研究成果。