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1、氧化还原单元教学案例分析,胡久华 北京师范大学化学教育研究所 ,氧化还原内容的对比教学,氧化还原反应的概念，得失氧、化合价、电子转移,教学处理缺乏单元整体教学目标 以知识落实为核心,氧化剂与还原剂、氧化性与还原性的概念，氧化性和还原性强弱比较,氧化还原反应方程式的配平方法及训练,氧化还原的单元整体教学,建立认识化学反应的新视角，体会学习氧化还原的价值,建立认识物质和物质性质的新视角，初步建立从化合价角度预测物质性质的思路和方法,应用建立的新认识和新方法，研究铁及其化合物的氧化性和还原性,构建单元整体教学目标使学生建立研究物质氧化性和还原性的思路和方法,为什么设立这样的单元教学目标？,氧化还原内
2、容在具体知识教学之上的目标是什么？ 教师认为元素周期律位于元素化合物内容之后，缺少了元素化合物教学的理论指导 课程标准将氧化还原内容放在“常见无机物及其应用” 主题中，意味要应用氧化还原反应指导物质性质的教学，能够用氧化还原的观点认识物质性质 氧化还原反应内容多，在有限的教学时间内不能完成任务,单元教学研究的主要思路是什么,根据具体的教学内容及其特点，确定单元教学目标，特别是学生在整个单元中的认识发展是怎样的？每课时中的认识发展是怎样的？ 为了达到单元目标，不同课时的关系是怎样的？每课时的主要教学目标是什么 为了达到整体教学目标，教学内容如何选择和安排？ 从单元看，教学方式是否多样化？每课时的
3、主要教学方式是怎样的？ 在此基础上，确定每课时要解决的核心教学问题,氧化还原单元教学第一课时的教学问题及其策略,核心问题： 氧化还原概念的教学价值和学习意义是什么？ 策略： 认识层面：对化学反应的分类的新视角，对化学反应认识的新视角 应用层面：解释分析实际问题，如铁生锈等；实现元素价态的变化，从而实现物质的转化,氧化还原单元教学第一课时的教学问题及其策略,核心问题： 氧化还原反应概念的教学，是否一定需要从得失氧、化合价变化、电子转移三段式？ 策略： 明确新课程氧化还原概念不再适合三段式的处理。初中不再要求得失氧的认识，学生不是普遍具有相关的认识 从得失氧到化合价变化认识是个难点 跳出三段论重新
4、考虑氧化还原反应概念的形成,氧化还原单元教学第一课时的教学问题及其策略,核心问题： 是否彻底不谈得失氧相关的氧化还原反应认识？ 如何处理学生的差异？ 策略： 不从得失氧入手，而是从化合价或电子转移入手，当学生建立这些认识后，通过开放性任务，让学生的不同认识得到统一和深化,核心问题：如何引入氧化还原反应的内容？ 策略： 从具体的任务出发，该任务学生能够较顺利完成，在此基础上，引出问题,氧化还原单元教学第一课时的教学问题及其策略,核心问题：如何让学生建立氧化还原反应的本质是电子转移这一认识？,氧化还原单元教学第一课时的教学问题及其策略,如何让学生建立电子转移的认识,第一阶段：以金属钠与氯气反应为例
5、，引导学生分析钠原子和氯原子的原子结构特点，然后用flash动画展示氯化钠的形成过程 第二阶段：预测锌与硫酸铜反应中是否有电子转移 第三阶段：实验验证，演示锌与硫酸铜反应的原电池实验，使学生看到了电子的转移 第四阶段：以氢氧燃料电池为例说明氧化还原反应的电子转移已被应用到实际中,核心问题：单双线桥内容是否要求？ 是否要进行专门的技能训练？,氧化还原单元教学第一课时的教学问题及其策略,关于单双线桥的分析,原有教学中有单双线桥的讲解和训练，其目的在于帮助学生分析电子转移了多少 没有课时进行单双线桥的训练 单双线桥是一种工具，是帮助学生认识电子转移 教材中单双线桥的处理也表明不再要求技能训练,关于单
6、双线桥的处理,新课程必修阶段单双线桥并不作为学生的基本要求，学生能知道氧化还原反应的本质是电子转移，氧化还原反应中得失电子数总是相等的即可 用单双线桥介绍电子转移是如何在方程式中表现的，先让学生有个初步的印象，在氧化剂还原剂的教学中继续演示，两次演示后学生能看懂即可，并不进行专门的训练,核心问题：为什么要探讨氧化还原反应与四大反应类型的关系？,氧化还原单元教学第一课时的教学问题及其策略,关于氧化还原反应与四大反应类型的关系,建立氧化还原反应与四大反应类型的关系，这个环节是非常必要的 实现对反应类型认识的整合，实现知识的系统化 进一步精致认识，发展认识 明确不同分类视角的区别，明确从化合价有无变
7、化（有无电子转移）这种分类角度更本质，更有意义和价值,氧化剂和还原剂、氧化性和还原性概念教学的分析,原来的教学处理，这两对概念的建立要用3/4课时 最后介绍常见的氧化剂和还原剂,氧化剂和还原剂、氧化性和还原性概念教学的分析,通过原有的教学，学生知道了具体的概念，但没有建立起对氧化剂和还原剂的认识，不能真正从这个视角看物质 学生不会把氧化还原理论用于物质的转化中去，没有学会选择氧化剂或还原剂和探究物质的氧化性或还原性。 看到一些物质，学生并不会主动分类,氧化剂和还原剂、氧化性和还原性概念的教学问题及其策略,核心问题：氧化剂和还原剂、氧化性和还原性概念的教学功能是什么？,氧化剂和还原剂、氧化性和还
8、原性概念的教学功能,建立认识物质性质的新视角，建立物质分类的新视角 使学生从关注化学反应到关注物质 使学生脱离反应看物质，分析预测物质的性质 从对物质性质的认识到其他的反应,如何进行氧化剂与还原剂、氧化性与还原性的教学,第1课时铺垫：分析反应，指出KMnO4发生了氧化反应还是还原反应？学生对KMnO4有了新认识 第2课时：引导学生从反应到物质，如氢气还原氧化铜，氢气具有还原性等，给出氧化剂还原剂定义；通过对立面的寻找逐渐展开讨论出一些常见氧化剂、还原剂；通过两个提供的信息：铜与浓硫酸反应 硝酸能与许多金属反应来找到氧化剂还原剂中的核心元素 给个物质（H2O2）试预测物质具有氧化性或还原性；实验
9、研究H2O2的性质，总结预测、研究的方法程序，布置Na2SO3性质预测及实验步骤,氧化剂和还原剂、氧化性和还原性概念教学的分析,核心问题：学生很容易建立从化合价角度预测物质的氧化性和还原性，但普遍出现的问题：学生不能抓住物质中的核心元素来预测分析氧化性和还原性,如何使学生能够抓住物质中的核心元素来预测分析氧化性和还原性,建立元素家族观念，只要该元素存在多种化合价，就存在物质之间的相互转化，该元素就可能为核心元素，常为变价元素 采用头脑风暴法，将一些有多种价态的元素分成几个组，小组讨论，举出一些它们的化合物，分析该元素价态。讨论后画出元素的化合价数轴 从元素的稳定性趋势分析，例如Cl-、Na+、
10、H+、O2-等，稳定的化合价可能不会再发生改变，即为非核心元素，不适合作氧化剂或还原剂,氧化还原的教学问题及其处理策略,核心问题：新建立的研究物质氧化性和还原性的思路是否需要通过具体的活动进行应用和巩固？是否就此结束氧化还原反应的教学了？ 分析：概念和方法的学习过程需要通过应用环节促进发展，不能实现概念和方法的内化，不能纳入学生的长时记忆系统。,关于铁及其化合物的氧化性和还原性的探究活动,先让学生对试剂进行分类 然后让学生对铁及其化合物进行分类，预测高价、中间价、低价的性质，验证 真实感受不同价态间的转化 最后介绍铁及其化合物的广泛应用及试剂保存 实现知识的获得，方法的应用，情感的升华的有机融
11、合,教学实验的效果,学生对氧化还原反应本质的认识 没有差异均能从电子转移角度认识 学生对物质性质研究的思路和方法 具有较大差异预测、寻找证据等,预测性质,对比班和实验班的绝大部分学生都能够想到从氧化还原反应的角度，通过化合价预测物质的氧化性和还原性，其中常规班有更多的学生从非氧化还原的角度分析预测。部分学生还预测了Na2SO3除氧化还原性之外的其它性质，比如酸碱性，或者是具体离子的性质。,预测依据,对比班和实验班绝大部分同学都能从氧化还原的角度来看物质，预测的依据都是看元素化合价的变化。 但是在能否找到核心元素这一关键环节，两个班的学生有明显的差异。对比班只有两个学生能聚焦到S元素，50%的学
12、生只分析了Na元素。而实验班60%的学生能找到核心元素S。,选用试剂情况,对比班大部分学生未给出试剂，少数学生给出一些具体物质，说明其氧化剂和还原剂的概念并未充分的建立，根据物质氧化性还原性，预测其与氧化剂和还原剂可以发生化学反应的方法程序也未能形成。 实验班48.9%的学生能给出氧化剂和还原剂的概念，其中有9名同学在概念下给出了具体实例。,通过访谈发现学生对研究物质性质方面都有了较深刻的认识，对学习前后看物质有何变化这一问题，学生的回答： 学生3：更细致，不是笼统的去想了，去分析根本的变化。 学生4：以前只说这种物质与哪种反应，生成另外几种物质。现在可以从微观的角度看是得失电子的过程，才能发
13、生反应。 学生5：学完以后，可以自己来分析物质的化学性质，初中的时候都是老师说，这个物质有还原性，有氧化性，背下来就可以。现在完全可以自己来预测，可能有氧化性或还原性。,必修模块教学实施中的问题,A,三维目标割裂，缺乏有效融合,B,教学时间紧张，不能充分开展活动,C,知识点零散，缺乏系统和理论指导,必修模块的核心教学策略单元整体教学,追求整体效果，解决教学时间和教学内容零散问题,解决教学方式多样化、教学目标多元化问题,单元整体教学,1,从微观的角度认识物质在水溶液中的存在,2,从微观角度认识物质在水溶液中的反应，深化从微观角度认识溶液中反应的思路,3,应用建立的新认识和新思路，解决离子检验和除杂问题,电离、离子反应的单元教学,构建单元教学目标使学生建立从微观角度认识溶液中反应的思路和方法,
