朱建兵 袁春仙

（1丹陽市教育研究與培訓中心 江蘇 丹陽 212300；2丹陽市華南實驗學校 江蘇 丹陽 212300）

氧化還原反應(yīng)知識貫穿高中化學始終，是中學化學教學的熱點。由教材對該內(nèi)容的設(shè)置可以看出，通過三年學習，使學生對氧化還原反應(yīng)有一個相對完整的知識結(jié)構(gòu)。而建構(gòu)主義的理論認為，學生的學習不是知識由教師向?qū)W生的傳遞，而是學生自己主動建構(gòu)知識的過程。這種建構(gòu)不可能由他人代替，而在于學生自己通過新、舊知識經(jīng)驗之間反復(fù)的、雙向的相互作用，來形成和調(diào)整自己的知識結(jié)構(gòu)。預(yù)設(shè)認知沖突，會造成學生認知結(jié)構(gòu)的不平衡，促使學生“憤悱”心境的形成，有利于激發(fā)學生思維，重新建構(gòu)并完善知識體系。

認知沖突一般是指學生的原有認知結(jié)構(gòu)與所學新知識之間無法包容的矛盾。學生在學習新知識之前，頭腦中并非一片空白，而是具有了形形色色的原有認知結(jié)構(gòu)。在學習新知識時，他們總是試圖以這種原有的認知結(jié)構(gòu)來同化對新知識的理解，當遇到不能解釋的新現(xiàn)象時，就會產(chǎn)生認知沖突。氧化還原反應(yīng)的認識過程是分階段、循序漸進的。初中階段學生已經(jīng)學會從得失氧的角度分析氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，高中階段則引入化合價升降和電子轉(zhuǎn)移的觀點，理解相關(guān)基本概念，學會簡單氧化還原反應(yīng)的配平，掌握電子守恒法的計算，甚至聯(lián)系電化學知識。還在此基礎(chǔ)上，以舊帶新，從得失氫的不同角度來認識有機化學氧化還原反應(yīng)。那么，怎樣利用認知沖突來系統(tǒng)認識氧化還原反應(yīng)呢？對此，筆者有以下幾點粗淺的看法。

一、設(shè)計認知沖突，引導(dǎo)學生找出氧化還原反應(yīng)的外表特征

在高中學習氧化還原反應(yīng)的知識前，學生已經(jīng)學會了簡單的分類方法及其應(yīng)用，按反應(yīng)物和生成物的類別以及反應(yīng)前后物質(zhì)數(shù)量的多少將化學反應(yīng)分為四種基本反應(yīng)類型，即化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)。

接著，給出一組反應(yīng)，指出反應(yīng)的基本類型，并判斷其是否屬于氧化還原反應(yīng)：

② CaO＋H2O＝Ca（OH）2（化合反應(yīng)，非氧化還原反應(yīng)）

⑤ Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu（置換反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)）

⑦AgNO3＋HCl＝AgCl↓＋HNO3（復(fù)分解反應(yīng)，非氧化還原反應(yīng)）

⑧CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O （復(fù)分解反應(yīng)，非氧化還原反應(yīng)）

通過本組習題討論，既鞏固了從化合價是否變化這個特征來判斷氧化還原反應(yīng)，又了解了氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系。

二、制造認知沖突，幫助學生揭示氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)特點

即使這樣，學生其實還會質(zhì)疑：氧化還原反應(yīng)進行的過程中真的有電子的轉(zhuǎn)移嗎？隨著電化學的學習，便迎刃而解。原電池、電解池的兩極分別發(fā)生了氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，電化學是建立在氧化還原反應(yīng)基礎(chǔ)上的。就拿大家熟悉的Zn—Cu原電池（鋅片和銅片用導(dǎo)線相連，插入稀硫酸中，并在導(dǎo)線中間連接一個靈敏電流計）來說，鋅片不斷溶解，銅片上有氣泡產(chǎn)生，電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，充分說明反應(yīng)中Zn失去的電子真的沿著導(dǎo)線流動到了銅片上，并與溶液中的H＋反應(yīng)，產(chǎn)生了H2氣泡。

三、激發(fā)認知沖突，啟迪學生比較有機氧化還原反應(yīng)的不同之處

在學習有機化學之前，學生經(jīng)過長時間無機化學的學習，對氧化還原反應(yīng)的概念和原理有了一定的理解和掌握。有機化學中，仍然把有機物獲得氧原子的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)，把失去氧原子的反應(yīng)叫還原反應(yīng)。

當然，有機氧化還原反應(yīng)也可從化合價升降的角度去分析，有機物中氫元素通常表現(xiàn)為＋1價，氧元素表現(xiàn)為－2價，結(jié)合化合價法則就可推出碳元素的化合價，這與無機化學的觀點并不矛盾。

四、生成認知沖突，提示學生抓住氧化還原反應(yīng)的守恒關(guān)系

氧化還原反應(yīng)的配平是高中化學教學中要培養(yǎng)學生的一項基本技能，也是各類考試的熱點。一次課堂上筆者要求學生配平硫化亞鐵能與濃硫酸反應(yīng)的化學方程式，學生大致給出了以下4種答案：

① 2FeS＋6H2SO4＝Fe2（SO4）3＋3SO2↑＋2S↓＋6H2O；

② 4FeS＋18H2SO4＝2Fe2（SO4）3＋9SO2↑＋7S↓＋18H2O；

③ 6FeS＋16H2SO4＝3Fe2（SO4）3＋6SO2↑＋7S↓＋16H2O；

④ 8FeS＋18H2SO4＝4Fe2（SO4）3＋3SO2↑＋11S↓＋18H2O。

學生的認知沖突生成了：以前學過的氧化還原反應(yīng)的配平只有唯一的系數(shù)，這四種配平都滿足了原子守恒，這又是怎么回事呢？在這樣的教學環(huán)節(jié)中，求知的欲望自然引發(fā)，此時，教師提示學生分析反應(yīng)前后元素的價態(tài)變化，強調(diào)氧化還原反應(yīng)的配平不僅要滿足原子守恒，還要滿足電荷守恒和得失電子守恒，僅有答案①滿足得失電子守恒。于是教師因勢利導(dǎo)提出，不僅氧化還原反應(yīng)的配平要滿足得失電子守恒，而且涉及氧化還原反應(yīng)的計算時也要充分利用得失電子守恒。這樣一來，學生對知識的理解更為透徹，教學更加有效。

由此可見，認知沖突有時不一定是課前預(yù)設(shè)的，也可以在課堂中生成的?！皩W起于思，思源于疑”，認知沖突是激發(fā)思維的第一步，思維的過程即是從認知沖突中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程。預(yù)設(shè)和生成認知沖突，無疑能夠引發(fā)學生主動探索，發(fā)展學生的思維能力。

［1］ 陳玉喬.化學教學中預(yù)設(shè)“認知沖突”的策略［J］.中學化學教學參考，2012，（4）：17－19

［2］ 蘇建林.新課程背景下“氧化還原反應(yīng)”的教學策略［J］.中學化學教學參考，2010，（11）：12－14