对“氧化还原”中误概念的分析与思考，本文主要内容关键词为：概念论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
“氧化还原”概念是高中化学的重点内容，但由于概念比较抽象，学生对它的认识和理解存在一定的困难。主要体现在：（1）该内容涉及较多的成对的分概念（见图1），学生不容易掌握；（2）某些概念的定义有相似或相反的含义（见图2），学生容易混淆；（3）教材对“氧化还原”的呈现很靠前，对照国内各种版本的教材后发现，基本上都出现在高一第一学期（见附表），且呈现方式比较集中，但这一概念却贯穿于整个中学化学知识体系之中，在短暂的学习后容易被遗忘，造成学生后续在应用概念解释和解决某些现象或问题时产生困难。
为提高和加强高一“氧化还原”概念教学的有效性和针对性，我们展开了调查。
一、调查对象与方法 本研究调查对象为2015届高一年级的学生。我们选择上海市某区3所实验示范性高中，每校各选3个班级，各班为日常学习成绩较为接近的班级。 遵循《上海市中学化学课程标准（试行稿）》和《2012年全国普通高等学校招生统一考试上海卷考试手册》的要求，我们自编《氧化还原概念测验卷》。测试时间选择在高一年级第二学期，距离学生学习完“氧化还原”概念约4个月后。发出和回收的有效试卷为312份，测试后统一阅卷。试题具有较高的内容效度，整卷难度为65.5，测试用时为25 min。 阅卷后，我们针对测试中的问题还对部分学生和任课教师进行了访谈。 二、统计与分析 1.误概念的存在造成学生认知的困难 误概念是人们对科学概念理解中出现的错误认识，它是特征化了的对科学概念的另类理解。在例1中，学生反映出“浓
是强氧化剂，而有强氧化性物质参与的反应就一定是氧化还原反应”这一误概念。 例1 判断下列反应是否是氧化还原反应，如果是，请指出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。
（1）判断结果：________（填“是”或“否”）。 （2）若（1）题中填“是”，请继续回答下列问题： 氧化剂：_________；还原剂________；氧化产物：________；还原产物________。 答案：（1）否 例1是一道简单题，但本题的答对率仅为0.75。分析原因，首先就是上述存在的误概念。学生把浓硫酸的特殊性质（强氧化性、脱水性和吸水性）作为一个固化的知识，不假思索就迁移来解决该问题，没有考虑该反应本质是复分解反应，其核心问题反映了学生对浓硫酸化学性质认识的局限性。 其次，反映出学生头脑中氧化还原反应知识结构尚不完整。例1涉及的若是氧化还原反应，那么应属归中反应，而归中反应是指同一元素的不同价态升至和降至同一价态。学生没有认识到归中反应中元素化合价的升降是不能交叉的，即
中+4价的硫不能升至+6价（
），而浓
中+6价的硫无法降至+4价（
）。 通过本例，我们认识到教学中教师应当提炼和纠正学生在学习中产生的各种误概念，误概念也是一种宝贵的教学资源，可为教师传授及学生学习概念提供一种崭新的视角。 2.分技能训练的缺失导致学生掌握总技能的障碍 一项技能总是可以分解为更小的技能，即分技能。而分技能会影响总技能的习得。氧化还原反应方程式的配平可以看成是一项总技能，而它又可以分解为若干项分技能： （1）标出化学式中各元素的化合价（或氧化数）。 （2）识别氧化剂和还原剂，确定反应物和生成物。 （3）借助某种程式辅助配平，如
（4）识记配平的一般步骤。 （5）判断特殊的氧化还原反应（歧化反应、归中反应等），并掌握其配平方法。 （6）处理氧化剂（或还原剂）和还原产物（或氧化产物）中原子数守恒的技巧。
例2是一道考查氧化还原反应方程式配平的题目。在测试中，我们发现该题的答对率非常低，其中配平部分的答对率为0.25，标出电子转移方向部分的答对率为0.45，标出电子转移数目部分的答对率为0.09。究其原因，我们认为是分技能训练的缺失所致。 在访谈中我们发现学生无法正确标出
中As的化合价，在以前的学习经历中学生形成了化学式中左侧元素总是呈正价，而右侧元素总是呈负价的思维定势，认定
中As为+3价（实为-3价），最终导致配平的错误。可见，标出化学式中各元素的化合价分技能可从配平这一总技能中剥离出来，成为可单独训练的分技能。 如果把氧化还原反应方程式的配平看成是一个独立的知识模块的话，那么它是由许多个微小的知识积木所组成。有经验的教师能够发现和厘清构成教学难点的微小的知识积木，然后加以拆卸和拼装，所谓化解教学难点就是这个道理。 3.不恰当的教学方法可能僵化学生的思维 测试后在与教师和学生的个别访谈中，某教师反思自身的教学方法：教师自己习惯于将所有的反应物和生成物全部展开后再进行配平，学生耳濡目染形成思维定势。像例2中只要求罗列参与反应的氧化剂和还原剂，学生反而不适应这种命题要求，从而为配平设置了障碍，故也成为例2答对率较低的另一原因。
例3的答对率为0.45。在访谈后我们也发现类似的问题：教师在教学中总是信誓旦旦地告诉学生“氧化还原反应的发生需要在酸性或碱性环境中进行，所以反应物中定有酸或碱的参与，那么产物中也必定有水”。而例3则似乎与这样的思路开了个玩笑，教师从某些题目中得出的“教学规律”显然误导了学生。 总之，例2和例3表明了教师不恰当的教学方法是造成学生思维定势和僵化的原因之一。 三、问题与思考 1.对教学的启示 科学史告诉我们，“氧化还原”概念是从人们研究电现象和化学反应的历程中逐步发展和建立起来的，而学生缺乏概念形成过程的亲身感受，加上概念本身的难度，导致学生学习的困难。在学习和后续复习“氧化还原”概念时，教师常常通过大量的习题来使学生掌握这一概念。但这种“题海战术”其实仅起到回忆旧知识的作用，且以这种方式回忆起的概念往往是模糊甚至是错误的。经过研究，我们认为适时适当地给予学生相关概念的定义，就能起到很好的复习效果。因为学习的目的是理解和运用概念，而非在概念的定义和记忆上去制造障碍。 利用误概念来辅助建构学科知识，是一种行之有效的教学途径。教师要善于利用学生认识中的误概念，及时疏导和纠正，并用来创设认知矛盾；要善于从学生的视角且以有意义的方式来呈现新概念，帮助学生在各种任务情境中运用概念。 教师和学生都认为配平氧化还原反应的化学方程式是一个教和学的难点，但克服难点的做法不应是盲目多练，而应是教师把难点分解，让学生做到分项和精细化地练习，这样可以大大提高学生掌握这项技能的效率。 教师应回归和遵循概念教学的规律，加强对概念本身的理解，避免只从“题海”中寻找教学灵感。教学不能是遵照题目的思路来设计，而应使题目为教学服务。 2.对教材编写的思考 降低教学难度的办法不应是一味地减少知识点，可以从教材的编撰上着手，化解一部分难点。常见的做法有：（1）改集中呈现为分散呈现。把“氧化还原”的一部分内容分散在不同章节，起到分散难点的作用。但这种做法的弊端是破坏了知识结构的完整性，造成新的教学矛盾和困难。（2）可将“氧化还原”概念和思想贯穿于整套教材之中。“氧化还原”是中学化学的基本概念和理论，它在教材中大多是集中出现的，但它出现后，在如元素化学等内容的呈现中缺乏“氧化还原”语言系统，使之与其他知识之间形成了两张皮。建议在教材中以“知识梳理”“思考与小结”等栏目形式，以“氧化还原”为线索对知识做梳理或小结。当然，教材的这一问题同样也体现在对于其他概念和理论的处理上。
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