中學化學“氧化還原反應”學習進階中教學時機的把握

曹滿莉 胡志剛 嚴業安

摘要：學習進階中存在諸多教學時機，學習進階重在“階”的設置和“鏈”的構建，認為學科知識和技能是分階段和有不同路徑的，教學時機重在“點”的把握，研究什么時候教和什么時候學。文章先構建“氧化還原反應”核心概念的學習進階，再探索在進階中運用時機“創設一捕捉一利用一升華”模式，突破學段教學重難點，厘清錯誤認識，使對概念理解由低水平上升至較高水平，以期促進對核心概念的深層理解和知識整合，提高化學課堂教學效率，實現學習進階與教學時機的融合。

關鍵詞：中學化學“氧化還原反應”;學習進階;教學時機;把握

文章編號：1008-0546（ 2019）09-0013-06

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2019.09.004

隨著課程改革的深入推進，對學科核心素養的研究進入初級階段，核心概念的教學對學科核心素養的養成起事半功倍的作用。氧化還原反應是中學化學最本質的核心概念之一，筆者提取氧化性和還原性、氧化反應和還原反應、氧化還原反應實質、氧化還原反應書寫為核心概念，初中、必修.選修教材對同一核心概念的要求依次遞進，這與學習進階思想不謀而合。學習進階如同多“階”由低到高形成鏈，“階”是同一核心概念的認知沖突點、教學重難點、教學高潮、知識拓展……階即教學時機，學習進階中存在諸多教學時機，前者重在“階”的設置和“鏈”的構建，認為學科知識和技能是分階段的，后者重在“階”的把握，研究什么時候教和什么時候學，只有將階落到實處，才能發揮鏈的魅力。文章以初中、必修、選修為時間維度，以核心概念的學段目標為內容維度，構建學習進階，探索把握進階中低水平存在的時機，使學習順利進入較高水平而依次進階，提高教與學的效率。

一、學習進階中教學時機的設計流程

關于學習進階，范增[1]梳理基礎教育階段課程標準，研究各學段學生理解核心概念的程度和困難，提出核心概念的學習建議。李春艷[2]以“層級結構”構建概念體系，關注知識聯系，利于知識遷移，促進核心概念的深層理解。郭玉英、何春生[3]以學生原有認知結構和能力設置起點，以發展和課程需要設置目標，根據認知能力和思維設計途徑，構建學習進階。肖藝紅[4]分析教材、課標，預期氧化還原反應的學習進階，促進對知識的整合。受以上文獻啟發，筆者據高考化學新課標關于“氧化還原思想”的內容與要求，確定教學重難點，梳理各學段教材相關內容，分解教學目標，搜集對各核心概念的錯誤認識，結合各學段學生的認知水平，確定各學段目標，構建其學習進階。

關于教學時機，胡志剛教授提出時機“創設一捕捉一利用一轉換”的應用模式[5]，趙秀嬌、徐曉明[6]靈活選用環節，創設教學時機。徐星瑪[7]把握各種時機，分析最佳教學時機。張昕[8]運用時機“創設一捕捉一利用一升華”模式在高中化學課堂中實踐、完善，形成相對穩定的教學模式。受以上文獻啟發，文章對核心概念的錯誤認識進行歸因，運用“創設一捕捉一利用一升華”模式，突破學段教學重難點，厘清錯誤認識，使對核心概念的理解順利進階，促進深層理解和知識整合，具體設計流程見圖l。

二、核心概念學習進階的構建

核心概念是能對某領域知識整體把握，重心轉向概念的深層理解，在生活中延續，經得住實踐和時間檢驗，激發學生探索新知的原理性知識[9]。學習進階是對不同學段學習同一核心概念時遵循的連貫、典型思維路徑的描述，一般呈現為由簡單到復雜、相互關聯的概念序列[10]，能幫助學生對同一核心概念的來龍去脈、演變過程、使用方法、適用范圍、內涵與外延等進行連貫性設置，能對其整體把握.實現深層理解。文章結合高考化學新課標、教材相關內容，分解概念理解水平，調查錯誤認識，理出同一核心概念的學段目標，構建學習進階。氧化還原反應4個核心概念的進階分別見表1、表2、表3、表4。

表1，先從形式上了解個別物質的氧化性、還原性，再從化合價角度定義氧化性和還原性，會利用信息比較其強弱，能設計實驗進行驗證，會運用強弱規律解決實際問題。表2，先從形式上單獨認識個別氧化、還原反應，再從化合價角度定義兩反應、構成要素、常見形式，從無機過渡到有機，認識其機理，拓展了解復雜兩反應的判定，能從多角度認識兩反應，拓寬眼界。表3，了解原子結構，探究原子為何可變成陰陽離子及怎樣轉變，從而理解實質與特征的聯系，會直觀呈現實質及具體運用，從宏觀和微觀相結合的視角分析與解決問題，融合宏觀辨識與微觀探析，證據推理與模型認知。表4，從實例了解書寫原則、步驟及簡單應用，再著重配平各種形式的氧化還原反應，指導元素化合物性質學習，最后著重氧化還原、電化學思想指導下電極反應式和陌生情境方程式書寫，有機側重觀機理寫反應，能從不同層次認識方程式的表述，融合變化觀念與平衡思想，培養書寫的靈活性。可見，4個核心概念知識以從簡單到復雜、從特殊到一般的方式呈現，要求學生記憶、理解、應用、分析、綜合，知識進階伴隨思維進階，符合學生身心發展規律，這需要學科知識與學科活動的相互作用。如何將這兩者融合而達事半功倍的效果，就要把握好知識進階中存在的時機。

三、核心概念學習進階中教學時機的把握

在核心概念的學習過程中存在認知沖突、教學重難點、教學高潮、知識拓展等，把握好，將有助于學生透徹理解低水平的概念，促進后續學習的熱情，增強信念，促使學生把握內涵和外延，從而使同一核心概念的知識逐步進階，同時也有助于思維進階。文章采用時機創設一捕捉一利用一升華，把握氧化還原反應4個核心概念學習進階的教學時機，取得了較好的效果。

“氧化性和還原性”“氧化反應和還原反應”均從已有單一認識引發認知沖突，引導學生了解概念的來龍去脈，提供資源認識概念的內涵和外延，厘清錯誤認識，創設遞進情境，使對概念的認識得以進階，具體設計見表5、表6。

表5、6，創設情境，由認知沖突而生疑，引導學生調整認知，使銜接恰到好處，抓住第一印象時機;及時設置恰當練習，趁熱打鐵，抓住練習時機;設置梯度障礙，以實例促理解，采用討論、舉例等方式幫助學生內化知識，突破重難點、厘清錯誤認識，抓住布白時機;步步緊逼，將教學推至高潮，使學生對概念理解得準確、到位、深入，讓學生跳一跳，自主解決問題，抓住誘導時機;采用延伸拓展結課，使學生有持續學習的熱情和信念，抓住結課時機。

對“氧化還原反應實質”，用實驗設疑，體會宏微內在聯系，用系列實驗及動畫深刻理解原電池原理及形成條件，在其思維指引下思考電解原理及形成條件，通過層疑，建立多階段電解分析模板，破難點，具體設計見表7。

實驗1，從現象深入本質，實驗2和實驗3，運用現象對比、分析，尋找本質差異，實驗4揚長避短，突破重點，實驗5從現象分析微粒移動、工作原理，突破難點。系列實驗，從宏觀辨識到微觀辨析，培養透過現象看本質的品質，從證據推理到模型認知，培養實事求是的學科精神，抓住學生思維轉化的時機。運用趁熱打鐵，在練習中內化知識，抓住練習和內化的時機。運用陳述見解，有助于及時厘清錯誤認識，透徹理解低學段概念，促進高學段概念的準確形成，培養樂于表達的品質，提升準確表達能力，抓住表達與自糾時機。

對“氧化還原反應方程式書寫”，通過三次方法導引和示范，建立各類氧化還原反應的配平模板，通過多次設疑，掌握不同類有機氧化還原反應的配平技巧，通過趁熱打鐵，逐步破難點，使配平知識和能力得以進階，具體設計見表8。

表8讓學生自我診斷，究其根源，為新課奠定良好基礎，抓住導課時機。在新舊法銜接處設疑，依次引出各學段的書寫方法，在新舊法對比中，對新法產生強烈渴望，抓住對比時機。新法出現時的方法導引及示范，讓學生了解步驟，體會其獨特與新穎，躍躍欲試，感受其靈活，克服內心對書寫的抗拒而豁然開朗，引起內心世界對新法的強烈共鳴，產生思維共振，抓住教學高潮時機。在新方法展示后設置趁熱打鐵，學生在動手實踐中體悟、內化新法，抓住練習、延伸與拓展時機。

核心概念進階中教學時機的把握是否恰到好處，是否有機融合，決定了學生對其理解的準確度與深度，只有準確理解低水平的概念，方能輕而易舉準確吃透高水平的概念，順利進階并適當超越，使其真正領悟核心概念，這對教師也是極大的挑戰，要求具有敏銳的嗅覺和深邃的洞察力，捕捉時機，要求有極強的變通能力，利用、轉化、升華時機，提高化學課堂教學效益。

參考文獻

[1]范增，我國高中物理核心概念及其學習進階研究[D].重慶：西南師范大學，2015：I -Ⅲ

[2] 李春艷，中學地理課程中的概念建構與學習進階[J].課程·教材·教法，2016（4）：38-40

[3]何春生，郭玉英.基于學習進階的課堂教學設計與實踐——以“功”為例[J].物理教師，2016（10）：23-26

[4] 肖藝紅.中學生“氧化還原反應”學習進階的研究[D].福州：福建師范大學，2015（5）：I -Ⅳ

[5]胡志剛.教育時機論[M].哈爾濱：黑龍江人民出版社，2003：158-191

[6]徐星瑪，胡志剛，教育時機理論視域下的“物質聚集狀態”教學設計分析[J].化學教學，2014（8）：39-41

[7]趙秀嬌，徐曉明，胡志剛.基于教育時機理論的教學設計分析——以“基本營養物質”第1課時“糖類”為例[J].中學化學，2016（10）：1-3

[8] 張昕，高中化學教學最佳時機課堂實踐研究[D].福州：福建師范大學，2017，5：21-34

[9] 曹滿莉.中學化學“氧化還原反應”核心概念的提取與研究[J].化學教與學，2019（1）：8

[10]童文昭，鄒國華，楊季冬.基于學習進階視角的化學核心概念的界定[J].化學教學，2019（2）：3-7