自主运用建构主义理论指导高中化学概念教学

1 / 9自主运用建构主义理论指导高中化学概念教学自主运用建构主义理论指导高中化学概念教学“氧化还原反应”教学案例一、教学背景“氧化还原反应”是人教版高中化学必修 1 教材第二章化学物质及其变化中的第三节的内容，编排在“从实验学化学”与“物质的分类”之后，肩负着落实课标“根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子转移，举例说明生产生活中常见的氧化还原反应”教学要求的重要使命。本部分知识帮助学生从化合价变化的角度再认识氧化还原反应，同时了解化合价变化的本质是物质中电子转移,并从电子转移出发，加深和巩固学生对氧化还原反应概念的理解。二、教学设计理念化学基本概念的教学在中学化学教学中占有重要的地位，是中学化学的重要组成部分。 “氧化还原反应”在中学阶段的基本概念、基础理论知识中，占有极其重要的地位，贯穿于中学化学教材的始终，是教学的重点和难点之一。教师在概念教学时往往忽略概念的建构过程，教材也通常采用单一文字描述的终态知识形式呈现出来，使学生很难准2 / 9确掌握和深刻理解。 “如果在教学活动过程中让学生通过假设、观察、实验、交流、归纳、推理等学习活动获取相关知识，经历发现知识的过程，不仅有利于学生对概念知识的建构，而且有利于学生自主学习和终身学习能力的培养”1。为此， “化学 1 概念教学强调观念（元素观、分类观、微粒观、比较观等）建构，概念教学要重视学生观念的建构，重视概念在学生认识中的作用”2。因此，教师在教学中需要充分使用教材中各栏目，通过微观图示、具体的数据表格、详细的文字叙述等多样化的素材，采用“学与问” 、 “思考与交流” 、 “科学探究” “实践活动”等多种形式的活动性栏目相结合来组织、呈现相关化学概念，引导学生在活动中学习概念，从而实现概念的理解和掌握。三、教学内容分析1.教材分析首先，氧化还原反应的基础知识在教材中起到承前启后的作用。教材利用“思考与交流”栏目，让学生通过列举几个氧化反应和还原反应的实例，从得失氧的角度得出原有的氧化还原反应初步概念，再以“思考与交流”的方式，让学生分析 3 个有得氧、失氧的氧化还原反应中各种元素的化合价在反应前后有无变化，讨论氧化还原反应与元素化合价变化的关系，展开对较深层次的概念学习。3 / 9其次，从必修 1 教学内容来看，第三章、第四章有关元素及其化合物的知识中，凡有元素价态变化的反应都是氧化还原反应。因此，只有让学生掌握氧化还原反应的基本概念，才能加深对这些反应实质理解。再次，在三维目标上，使学生学会用以化合价变化及电子转移的观点来理解氧化还原反应，并概念演变的教学，促进学生准确描述概念、比较辨析概念能力的生成，培养学生用发展的观点、科学的态度；通过“思考与交流”促进学生发现问题、分析问题和解决问题能力的提升；通过创设情境分析氧化还原反应在生产和生活中的利弊，帮助学生树立正确的自然观，为能够辨证、全面的认识自然界和人类社会提供科学的方法。2.学情分析初三的学生先后在不同单元从得失氧的角度学习了氧化反应和还原反应，教材对氧化还原反应知识的介绍较简单，但学生对初中学习的氧化还原反应有限且不系统，通过“物质的分类”的学习，学生具备了自主学习氧化还原反应的主客观条件，以化合价变化角度掌握氧化还原反应概念，可以达到分解知识难点，循序渐进，自主建构概念的过程。3.教学重、难点通过探究氧化还原反应的概念及其发展，充分利用初中4 / 9已学基础知识为基础，准确理解氧化还原反应的本质，即电子的转移这一难点知识。四、教学过程设计本案例是按照概念的学习过程，即概念的建立、概念的理解和掌握、概念的应用3这三个环节来完成教学。（一）概念的建立1创设问题情境，调动学生内在的学习动力，促使概念的建立。在课堂引入时，教师首先展示一些色彩比较突出的图片，如：熊熊燃烧的奥运圣火、精美的食品包装袋中的脱氧剂、汽车的尾气处理系统、铁的锈蚀等，使学生在视觉上引起兴趣，再充分利用教材中“思考与交流”栏目的作用，让学生先从得失氧的角度去分析比较熟悉的反应，如 cuo 与c 的反应，从而发现存在元素化合价变化的情况。教学中，创设有利情景，能诱导学生产生问题，激发了学习兴趣很顺利的将概念化的知识引入课堂，使学生在已有概念知识的基础上慢慢过渡到概念的核心上来，学生较容易接受，同时也促进概念的逐步建立。2巧设“障”准立“疑” ，运用“问题教学法”4促使概念的建立。概念教学的关键是引导学生主动参与学习，并在讨论的基础上对初中所学的概念知识深化和拓宽，重新构建学生5 / 9已有的概念知识体系。因此，教学过程中，通过一连串精心设计的问题，引导学生在探究中学习、在探究中发现概念的实质。如：从得失氧的角度分析完 cuo 与 c 的反应后，产生一系列问题：问题 1在 H2o 与 c、cuo 与 H2 的反应中，也存在得失氧的情况，有没有化合价的变化呢？问题 2哪些元素的化合价发生了改变？如何变化？问题 3含有变价元素的物质发生了什么反应？问题 4Fe 与 cuSo4 的反应中元素的化合价如何变化？分别发生什么反应？问题 5cacl2 与 Na2co3 的反应中元素的化合价是否变化？通过问题 13，促使学生抓住有元素化合价变化的相似点，切入到氧化还原反应的特征，从而使元素化合价的变化由“被动接受”变为“初步生成” ，通过问题 4、5两个反应的比较，目的是让学生比较出一个反应中有元素变价，一个没有元素变价，巩固了概念的建立，再因势利导的提出问题 6在氧化还原反应中元素化合价为什么会有变化？从而进一步引导学生从电子转移的角度分析氧化还原反应的实质，促进了较深层次概念的建立。（二）概念的理解和掌握1.组织有效讨论，在师生互动中加深概念的理解和掌握6 / 9针对本节课的教学内容难度大、跨度深，在教学重难点之处有效组织学生相互启发、点拨和弥补，营造民主和谐课堂气氛和发展交流合作的能力。如：学生在掌握用化合价变化的角度分析氧化还原反应的基础上，设置有简单到复杂的相应练习题，层层递推，通过双向交流，使课堂变得活起来，学生对于概念的理解由感性认识自然上升到理性认识，符合学生的认知规律，强化了对概念的理解。2.充分利用信息技术整合教学资源，加深学生对深层次概念的理解和掌握为了更好的帮助学生理解氧化还原反应的更深层次的概念，将信息技术引入课堂，如：从化合价的角度分析金属钠与氯气的反应之后，利用教学多媒体模拟钠原子与氯原子在反应过程中的电子转移情况，把难以想象的微观世界宏观化，通过直观的视觉来帮助学生理解氧化还原反应的本质，从而使教学难点内容顺利突破的同时，更好的帮助学生理解概念。3.用言简意赅的概括语言，帮助学生对概念的理解和掌握在学生掌握氧化还原反应的本质是电子转以后，仍然借助于相应练习，引导、点拨学生如何用图示表示电子转移情况，互动生成用双线桥表示电子转移，概括中形成“升失氧，降得还” ，从而真正从本质上理解和掌握氧化还原反7 / 9应的概念。（三）概念的应用王磊教授说：“概念的形成源于一组例子的共同本质特征的概括，概念的理解则是通过确定分析一组具有差异性的例证特征是否具有概念的本质特征来实现的，而概念的应用又是一个把概念的本质特征还原成具体事实去归类、判断的过程” 。因此，教学中要根据学生比较熟悉反应，结合电子的转移情况，找到有电子变化的物质，从而得出氧化剂和还原剂的概念，再结合本部分内容引入时的日常生活、生产中的实例，使氧化还原反应的概念得以应用。五、教学反思氧化还原反应对后续学习的元素和化合物的知识、金属的冶炼和防护，化学电源等方面的研究具有实际意义，在中学阶段让学生掌握氧化还原反应的基本概念，对于他们今后参加实际工作和进一步深造也很必要。教学的成功之处：尊重学生已有的知识结构和认知规律，以化合价为线索，分解知识难点，循序渐进，自主建构概念。通过营造问题情境，引导学生自主学习氧化还原反应，然后以氯化钠的形成为例引导学生探究氧化还原反应的本质，为协助学生理顺化合价升变化与电子得失之间的相互关系，充分利用教学资源，合理的使用信息技术将教学内容整合，加强了学生对概念的理解和掌握，也注重学法指8 / 9导。但在实施教学过程中，并非完全按照教学预想那样达到满意的教学效果，存在的问题归纳起来有如下几个方面：其一、教学环节的衔接不能循序渐进。在促进学生自主建构概念观的有关教学环节中，预设学生能从“问题生成问题”中逐渐认识氧化还原反应的概念，从而抓住氧化还原反应的本质，但是在实际教学过程中，精心设计的问题和预期的生成衔接不顺畅，如：元素化合价为什么会变化？电子转移的数目与化合价变化数目有什么联系？这些问题的提出都会使学生陷入疑惑的困境，从而会影响教学效果。其二、课堂教学中学生有效参与度不高。氧化还原反应的基础概念知识本身比较抽象难以理解，学生交流探讨的途径也只是思维上的想象，而化学理论上的问题思考起来很难有较大的思维跃迁，也就不容易碰撞出创新思维的火花，学生思考与交流的想象空间受到一定的限制，导致概念的形成受阻。其三、学生资源没有充分利用。课堂具有多变性的特点，也是教育契机产生的场所，例如，在分析Fe+cuSo4=FeSo4+cu 反应时，学生仍然用物质得氧失氧角度判断，认为 Fe 得氧生成 FeSo4 和 cuSo4 失氧生成 cu；认为2kclo32kcl+3o2不是氧化还原反应等学生疑惑的问题没9 / 9能很好地利用，影响了概念的理解。其四、对立统一的辩证观点没有很好的渗透。氧化还原反应理论，是进行辨证唯物主义教育的好题材，氧化和还原是一对典型的矛盾，既对立，又统一，教学中应该通过认真引导，就可以使学生逐步理解对立统一规律在自然现象里的体现，并且可以帮助学生用正确的观点和方法学习化学知识，对学生形成科学的世界观有着举足轻重的作用和意义