湯新玉

摘 要：主要運(yùn)用建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論，設(shè)計(jì)了教學(xué)案例——氧化還原反應(yīng)，經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐，達(dá)到了新課程改革的要求。

關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義；氧化還原反應(yīng)；教學(xué)設(shè)計(jì)

一、問題的提出

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，我國的基礎(chǔ)教育正在進(jìn)行新的一輪改革，《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》“課程目標(biāo)”中明確提出：使高中生“經(jīng)歷化學(xué)物質(zhì)及其變化進(jìn)行探究的過程，進(jìn)一步理解科學(xué)探究的意義，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究能力”?？梢姡抡n程改革要求學(xué)生在高中化學(xué)的學(xué)習(xí)中，通過科學(xué)探究體驗(yàn)，使學(xué)生在知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)方面都得到發(fā)展。

而在實(shí)際的教學(xué)中，教師重間接經(jīng)驗(yàn)的傳播，輕視或忽略了親身體驗(yàn)所獲得的經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生缺乏動(dòng)手實(shí)踐和探究的機(jī)會(huì)，分析解決問題和合作交流的能力得不到鍛煉，學(xué)生動(dòng)手操作能力和綜合解決問題的能力差。長期的化學(xué)教育大多只注重對(duì)知識(shí)的傳播，輕視能力的培養(yǎng)，學(xué)生以接受學(xué)習(xí)為主，對(duì)“講、記、背、練”的方式習(xí)以為常，結(jié)果，學(xué)生雖學(xué)習(xí)了許多具體性的化學(xué)知識(shí)，做了大量的化學(xué)習(xí)題，但是在生活、工作中遇到和化學(xué)相關(guān)的問題卻不會(huì)從化學(xué)的角度進(jìn)行思維，表現(xiàn)不出受過化學(xué)教育的效果。

高一新生對(duì)原子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵的相關(guān)知識(shí)知道很少，所以，對(duì)大部分學(xué)生來說從電子轉(zhuǎn)移的角度學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是個(gè)難點(diǎn)。另外，氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念多，關(guān)系深，邏輯性和辯證思維能力的要求較高，學(xué)生不容易理清概念間的關(guān)系。

二、建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)論

建構(gòu)主義（constructivism）理論是由瑞士學(xué)者讓·皮亞杰（J.Piagct）最早提出來的。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為：學(xué)習(xí)是有意義的社會(huì)協(xié)商，學(xué)習(xí)環(huán)境要由情境、協(xié)作、會(huì)話和意義建構(gòu)四個(gè)要素構(gòu)成。情境是意義建構(gòu)的基本條件，師生、生生之間的協(xié)作與對(duì)話是意義建構(gòu)的核心環(huán)節(jié)，意義建構(gòu)則是學(xué)習(xí)的目的。建構(gòu)主義提倡在教師指導(dǎo)下，以學(xué)習(xí)者為中心學(xué)習(xí)，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中從三個(gè)方面發(fā)揮主體作用：（1）用探索法、發(fā)現(xiàn)法去構(gòu)建知識(shí)的意義。（2）在建構(gòu)意義過程中，要主動(dòng)地搜集，并分析有關(guān)的信息與資料，對(duì)所學(xué)習(xí)的知識(shí)要提出各種假設(shè)并努力地加以驗(yàn)證。（3）把當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容所反映的事物，盡量和已知的事物相聯(lián)系，并對(duì)這種聯(lián)系加以認(rèn)真的思考。

三、教學(xué)案例——氧化還原反應(yīng)

（一）教材分析

氧化還原反應(yīng)知識(shí)是中學(xué)化學(xué)知識(shí)系統(tǒng)的一條主線，它分段呈現(xiàn)、螺旋上升式地穿插在初高中化學(xué)不同的章節(jié)中。九年級(jí)《科學(xué)》中要求學(xué)生從得氧和失氧的角度分析反應(yīng)?！侗匦抟弧芬螅簭碾娮愚D(zhuǎn)移和化合價(jià)的角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)，能指出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物，以及氧化性和還原性的相對(duì)強(qiáng)弱，能表示出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，能舉例說明生產(chǎn)、生活中常見的氧化還原反應(yīng)?！侗匦薅芬螅号e例說明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其應(yīng)用。認(rèn)識(shí)原電池的原理，能正確書寫電極反應(yīng)式?！哆x修四》要求：了解原電池和電解池的工作原理，能寫出電極和電池反應(yīng)式，了解常見的化學(xué)電源的種類及工作原理，能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害，通過實(shí)驗(yàn)探究防止金屬腐蝕的措施。

可見，氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念在不同的化學(xué)教學(xué)階段中，其呈現(xiàn)方式不一樣，教學(xué)要求也不相同。在高中教學(xué)中，《必修一》的氧化還原反應(yīng)知識(shí)的教學(xué)是整個(gè)高中化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，也是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)。與此同時(shí)，其概念關(guān)系較多，邏輯性和辯證思維能力的要求較高，一直是中學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。為了攻克這一難點(diǎn)，我運(yùn)用了建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論，設(shè)計(jì)如下的教學(xué)過程，并進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐研究。

（二）教學(xué)案例：氧化還原反應(yīng)

教學(xué)目標(biāo)：

知識(shí)與技能：學(xué)生能用電子轉(zhuǎn)移的角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)；初步掌握氧化還原反應(yīng)、氧化劑、還原劑等概念。

過程與方法：通過概念分析、實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，能用氧化還原反應(yīng)的觀點(diǎn)解釋一些實(shí)際問題。

情感態(tài)度價(jià)值觀：通過小組對(duì)氧化還原反應(yīng)的探討，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的意識(shí)，善于表達(dá)自我的情感。

教學(xué)環(huán)節(jié)：

1.教學(xué)意圖：創(chuàng)設(shè)問題情境，明確要研究的問題

教師活動(dòng)：在生產(chǎn)生活中，我們會(huì)不少的化學(xué)變化，如，鋼鐵的生銹、煤石油等的燃燒。

學(xué)生活動(dòng)：傾聽、思考。

課堂實(shí)況：學(xué)生的認(rèn)識(shí)：（1）在潮濕的環(huán)境中，鐵與氧氣、水反應(yīng)產(chǎn)生氧化鐵。（2）碳或甲烷與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水。

2.教學(xué)意圖：聯(lián)系已有知識(shí)，引出新知識(shí)。以舊帶新，同時(shí)，引發(fā)個(gè)人認(rèn)識(shí)

教師活動(dòng)：請(qǐng)兩位同學(xué)來談?wù)剬?duì)這幾個(gè)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)。

學(xué)生活動(dòng)：聯(lián)系已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，說出舊概念。

課堂實(shí)況：學(xué)生A：鐵變成了氧化鐵，鐵發(fā)生了氧化反應(yīng)。學(xué)生B：CH4或C變成了CO2也發(fā)生了氧化反應(yīng)。學(xué)生C：得到氧的反應(yīng)為氧化反應(yīng)；失去氧的反應(yīng)是還原反應(yīng)。這樣的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。

3.教學(xué)意圖：引入新知識(shí)

教師活動(dòng)：這些反應(yīng)在元素化合價(jià)方面有什么樣的共性？

學(xué)生活動(dòng)：分析各個(gè)反應(yīng)元素化合價(jià)的變化情況。

課堂實(shí)況：學(xué)生D：鐵元素前后化合價(jià)發(fā)生改變。學(xué)生E：C元素化合價(jià)前后改變。氧化還原反應(yīng)中必有元素化合價(jià)的改變。

4.教學(xué)意圖：與舊概念產(chǎn)生沖突，引起學(xué)生的疑問

教師活動(dòng)：從微觀角度來說，化學(xué)反應(yīng)實(shí)際上是原子間的重新組合，原子由什么組成？發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)與原子什么有關(guān)？氧化還原反應(yīng)有怎樣的微觀本質(zhì)呢？

學(xué)生活動(dòng)：思考、交流、傾聽。

課堂實(shí)況：學(xué)生F：原子由原子核和核外電子組成。原子核又由質(zhì)子和中子組成。學(xué)生G：反應(yīng)主要與最外層電子排布有關(guān)。學(xué)生H：反應(yīng)中有可能的電子，也有可能失去電子。

5.教學(xué)意圖：通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步加深對(duì)概念的理解。教會(huì)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法：先提出假設(shè)，然后用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)是否正確，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)

（1）教師活動(dòng)：幾位同學(xué)談了自己的看法，他們的說法對(duì)嗎？我們通過實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)他們的觀點(diǎn)，一起來做金屬鋅與稀鹽酸的反應(yīng)。先描述現(xiàn)象。

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生躍躍欲試，想做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，小組內(nèi)進(jìn)行分工，各成員討論，然后達(dá)成共識(shí)，找出依據(jù)后進(jìn)行交流，形成對(duì)該反應(yīng)的微觀層面的認(rèn)識(shí)。

課堂實(shí)況：學(xué)生I：劇烈反應(yīng)，生成無色氣體，杯口有少量的白霧。學(xué)生G：燒杯壁微微發(fā)熱，有刺激性氣味氣體產(chǎn)生。

（2）教師活動(dòng)：通過現(xiàn)象來分析該反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生各抒己見，互相交流，取長補(bǔ)短。

課堂實(shí)況：觀點(diǎn)一：活潑金屬與酸可以反應(yīng)產(chǎn)生氣體；觀點(diǎn)二：發(fā)現(xiàn)金屬的化合價(jià)升高，氫的化合價(jià)降低；觀點(diǎn)三：鋅排在金屬活動(dòng)順序表氫之前，可以和酸反應(yīng)。

（3）教師活動(dòng)：將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。

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電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明了什么？通過這一宏觀現(xiàn)象，說明了什么微觀本質(zhì)？從電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)的方向可以判斷出什么？又知，電流的方向和電子移動(dòng)的方向相反？又能得出什么結(jié)論？Zn與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)物是氯化鋅，鋅的化合價(jià)升高了嗎？由此可以得出什么？

學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生重點(diǎn)觀察電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)，并如實(shí)記錄現(xiàn)象：（1）電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；（2）但是碳棒上有氣泡，而不是鋅極上有氣泡；（3）氫氣在碳棒上產(chǎn)生。

課堂實(shí)況：學(xué)生的幾種不同觀點(diǎn)：（1）鹽酸能導(dǎo)電；（2）電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明有電流通過整個(gè)電路；（3）電流的形成，其微觀原因是電子的定向移動(dòng)；（4）鋅極是電子流出的一極，碳棒是電子流入的一極；（5）鋅失去電子，鹽酸中的氫離子得到電子；（6）氫離子和氯離子的移動(dòng)使整個(gè)電路為通路。

6.教學(xué)意圖：為學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)打下基礎(chǔ)。歸納、總結(jié)氧化還原反應(yīng)的共同本質(zhì)

教師活動(dòng)：總結(jié)氧化還原反應(yīng)、氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的概念。

學(xué)生活動(dòng)：經(jīng)過思考、分析，得出結(jié)論。

課堂實(shí)況：Zn變?yōu)殇\離子；化合價(jià)升高，被氧化；氫離子被還原變?yōu)闅湓樱僮優(yōu)闅錃狻?/p>

7.教學(xué)意圖：應(yīng)用與評(píng)價(jià)、深化、提高認(rèn)識(shí)、反思評(píng)價(jià)

教師活動(dòng)：利用氧化還原反應(yīng)的概念對(duì)下列反應(yīng)進(jìn)行判斷：Cl2+NaOH=NaCl+NaClO；談?wù)勔贿@節(jié)課的認(rèn)識(shí)和感受。

學(xué)生活動(dòng)：思考、總結(jié)。

課堂實(shí)況：合作愉快，認(rèn)識(shí)了氧化還原反應(yīng)；思路開闊，參與性增強(qiáng)。

經(jīng)過實(shí)證研究，程度相當(dāng)?shù)膬蓚€(gè)班，一個(gè)班采用上述教學(xué)設(shè)計(jì)，另一個(gè)班為對(duì)照班，經(jīng)過后測(cè)發(fā)現(xiàn)：對(duì)照班有20%、實(shí)驗(yàn)班有45%的學(xué)生能較為深刻理解氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。在后續(xù)另外的小測(cè)驗(yàn)中，兩個(gè)班成績存在較大差異，同時(shí)實(shí)驗(yàn)班學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情明顯高漲，化學(xué)課上敢于發(fā)言，主動(dòng)積極地參與課堂，課堂氣氛更熱烈。而對(duì)照班的課堂氣氛明顯沒有實(shí)驗(yàn)班活躍。

綜上所述，在進(jìn)行化學(xué)概念教學(xué)時(shí)，尤其是引入一個(gè)新概念的時(shí)候，教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境，使學(xué)生對(duì)現(xiàn)有的概念產(chǎn)生疑惑，并且教師要引導(dǎo)學(xué)生理解新概念的合理性、發(fā)展性。在這樣的基礎(chǔ)上，學(xué)生才有可能放棄已有的舊概念，接受新概念。

總之，建構(gòu)主義理論為優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)提出了根本性的指導(dǎo)，以發(fā)展意義為先，訓(xùn)練為后。以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)，體現(xiàn)了新課程改革的基本思想，學(xué)生對(duì)概念的理解更為深刻，其學(xué)習(xí)熱情、思維品質(zhì)、解決問題的能力也有顯著的提高。

參考文獻(xiàn)：

田芳.基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)：以“化學(xué)反應(yīng)中的能量變化”為例[J].教育教學(xué)論壇，2013（13）.

？誗編輯 王團(tuán)蘭