基于问题链设计的高中化学“氧化还原反应”教学策略研究

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2025）14-0125-04

氧化还原反应是高中化学中的重要内容，也是学生难以理解和掌握的知识点之一。为了有效提升学生的学习效果，文章引人了基于问题链的教学策略。问题链设计是一种以学生为中心的教学方法，通过一系列有逻辑、有层次的问题，引导学生逐步深入理解和探究知识。

一、问题链设计在高中化学教学中的重要作用

新课标倡导以学生为中心的教学理念，强调通过问题引导学生主动思考、积极探究，从而培养学生的创新思维和实践能力。问题链设计正是基于这一理念，通过设计一系列相互关联、层层递进的问题，形成一个完整的问题体系，引导学生逐步深入探究化学知识，构建系统的知识体系。

（一）促进学生主动学习和深度思考

新课标强调学生的主动学习，而问题链设计正是促进学生主动学习的有效手段。通过设计一系列具有启发性和引导性的问题，教师可以激发学生的学习兴趣和探究欲望，使他们产生强烈的学习动机。系列性的问题也能够引导学生逐步深入思考，从表面现象到本质规律，从已知到未知，从而培养学生的深度思考能力。例如，在氧化还原反应的教学中，教师可以设计一系列问题，如“什么是氧化还原反应？”“氧化还原反应中化合价如何变化？”“电子在氧化还原反应中起到什么作用？”等，通过这些问题引导学生逐步深入探究氧化还原反应的本质和规律。

（二）培养学生的问题解决能力和创新思维

新课标注重培养学生的问题解决能力和创新思维，而问题链设计正是实现这一目标的有效途径。教师通过问题链设计，可以引导学生对问题进行全面、深入的分析和探究，从而培养他们的问题解决能力。同时，问题链设计还鼓励学生提出新的问题和假设，进行创造性的思考和探究，从而培养他们的创新思维。例如，在氧化还原反应的教学中，教师可以引导学生思考“如何判断一个反应是否为氧化还原反应？”“氧化还原反应在实际生活中有哪些应用？”等问题，通过这些问题激发学生的创新思维和探究欲望，培养他们的问题解决能力和创新思维。

二、高中化学“氧化还原反应”的教材地位与教学目标

（一）教材地位

在人教版化学必修1第一章《物质及其变化》中，氧化还原反应作为第三节内容，其重要性不言而喻。它不仅是学生深入理解化学反应本质的关键，也是学生掌握化学基本规律、提升化学素养的必由之路。氧化还原反应在教材中的地位之所以如此重要，是因为它涉及化学反应中的化合价变化、电子转移等基本概念，这些概念是学生学习后续化学知识的基础。同时，氧化还原反应也是化学反应中最为普遍、最为重要的一类反应，它贯穿于整个化学学习的过程中，无论是在元素化合物的学习、电化学的研究，还是在有机化学、生物化学等领域，都有着广泛的应用。因此，掌握好氧化还原反应的概念和原理，对学生深人理解化学知识、提升化学学习能力具有重要意义。

（二）教学目标

针对高中化学“氧化还原反应”的教学内容，其教学目标可以设定为以下几个方面：

首先，学生需从化合价变化与电子流动的双重视角来把握氧化还原反应，领悟氧化还原反应的核心在于电子的迁移（获取或丧失，或电子云的偏移）。这是氧化还原反应教学的关键目标，同时也是学生构建氧化还原反应概念体系的基石。通过这一目标，学生可以深人理解氧化还原反应中的化合价变化、电子转移等基本概念，为后续学习打下坚实基础。

其次，学生需通过对氧化还原反应特性与根本机理的剖析，掌握从现象到本质、从个别到普遍的逻辑推演技巧。该目标意在锻炼学生的逻辑分析能力，使他们能够灵活运用所学理论知识去应对并解决具体实际问题。例如，在判断一个反应是否为氧化还原反应时，学生需要运用化合价变化、电子转移等基本概念进行推理判断，从而得出正确的结论。

此外，学生亦需深入探究“氧化”与“还原"这对典型对立面的内在联系，从中深刻领悟自然界中矛盾双方既对立又统一的关系，进而树立辩证唯物主义的世界观。此目标着重于培育学生的科学素养与人文精神，期望他们能够以科学的视角观察世界，运用辩证的思考方式剖析问题，形成全面而深刻的认知。同时，这一目标也体现了化学教育的育人价值，即不仅传授知识，更培养人的全面发展。

三、基于问题链设计的高中化学“氧化还原反应”教学策略

在高中化学课程中，“氧化还原反应”是一个复杂且重要的知识点，学生在此之前已初步接触过化合价、电子转移等概念，但对氧化还原反应的深入理解仍需进一步引导。学生可能对化学反应中的化合价变化、电子转移等现象有一定的认识，但缺乏系统性的理解和应用。因此，在教学中，需要通过一系列问题引导学生逐步深人，形成系统的认知框架。

（一）引人情境，激发兴趣——以生活实例为起点

在高中化学“氧化还原反应”的教学中，为了让学生更好地理解和掌握这一核心概念，教师可以从他们熟悉的生活实例出发，通过具体的现象和问题来激发学生的学习兴趣，引导他们逐步深入理解氧化还原反应的本质。

金属生锈是生活中常见的化学现象，无论是家中的铁锅、铁钉，还是户外的铁质雕塑，长时间暴露在空气中后，表面都会覆盖一层锈迹。这个看似简单的现象，其实蕴含着丰富的化学知识。教师可以引导学生思考：“为什么铁会生锈？”这个问题不仅触及了氧化还原反应的核心——化合价的变化和电子的转移，而且能够激发学生的学习兴趣，促使他们主动探索背后的化学原理。通过解释铁与空气中的氧气、水分等发生反应，导致铁的化合价升高，即被氧化，而氧气则被还原，形成了铁的氧化物——锈，学生可以对氧化还原反应有一个初步的认识。再看燃烧现象，无论是厨房里的煤气灶，还是野外的篝火，燃烧都为人们提供了光和热。教师可以利用这个现象设计问题：“燃烧过程中发生了什么化学变化？”这个问题可以引导学生思考燃烧背后的化学反应，即可燃物与氧气发生的氧化还原反应。在这个过程中，可燃物的化合价升高，被氧化，而氧气则被还原，形成了新的化合物，同时释放出大量的能量，表现为光和热。通过这个实例，学生可以更加直观地理解氧化还原反应在生活中的实际应用。为了进一步激发学生的学习兴趣，教师还可以结合实验演示氧化还原反应。比如，利用锌与硫酸铜的反应，让学生观察到锌片表面析出红色物质的现象，同时解释锌被氧化，而铜离子被还原的过程。这样的实验不仅生动直观，而且能够加深学生对氧化还原反应的理解。

（二）层层递进，深化理解——以化合价变化为线索

在学生对氧化还原反应有了初步认识之后，教师需要进一步引导学生深入理解化合价变化与氧化还原反应之间的紧密联系。化合价作为化学中的一个基本概念，它反映了原子在形成化合物时电子的得失情况，是理解氧化还原反应的关键所在。教师可以通过一系列精心设计的问题链，层层递进地引导学生逐步认识到化合价变化是氧化还原反应的核心特征。

首先，教师可以从化合价的基本概念入手，设计问题：“什么是化合价？”这个问题旨在让学生回顾和巩固化合价的基础知识，理解化合价是元素在形成化合物时表现出来的性质，它反映了原子之间电子的共享或转移情况。通过这个问题，学生可以明确化合价与原子结构、电子排布以及化学键的形成之间的关系，为后续学习氧化还原反应打下基础。接下来，教师可以进一步设计问题：“化合价在氧化还原反应中是如何变化的？”这个问题旨在引导学生关注氧化还原反应中化合价的变化情况。通过举例和讲解，让学生理解在氧化还原反应中，元素的化合价会发生升降变化，这种变化是氧化还原反应的重要特征之一。同时，教师还可以结合具体的化学反应实例，让学生观察和分析反应前后元素化合价的变化情况，从而加深对化合价变化与氧化还原反应关系的理解。在学生对化合价变化有了初步认识之后，教师可以进一步设计问题：“化合价变化与电子转移有什么关系？"这个问题旨在揭示化合价变化与电子转移之间的内在联系。通过讲解和演示，让学生理解化合价的变化实际上反映了原子之间电子的得失或转移情况。在氧化还原反应中，元素化合价的变化与电子的转移紧密相关。具体而言，化合价上升的元素在反应过程中释放电子，经历氧化;相反，化合价下降的元素则获取电子，经历还原。这种电子的得失或转移导致了化合价的变化，从而形成了氧化还原反应。为了进一步加深学生对化合价变化与氧化还原反应关系的理解，教师还可以设计一些拓展性的问题。比如：“在氧化还原反应中，如何判断一个元素是被氧化还是被还原？”这个问题可以引导学生根据化合价的变化情况来判断元素的氧化态或还原态。又如：“在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂分别起到了什么作用？”这个问题可以帮助学生理解氧化剂和还原剂在反应中的角色和作用，以及它们与化合价变化之间的关系。

（三）微观探析，揭示本质——以电子转移为突破

在学生对化合价变化有了深入理解的基础上，教师需要进一步引导他们从微观角度探析氧化还原反应的本质，即电子转移。电子作为原子的基本组成部分，其在化学反应中的转移和重新分配是导致化合价变化、形成化学键以及引发氧化还原反应的根本原因。通过一系列精心设计的问题，教师可以帮助学生深人探索电子转移与氧化还原反应之间的内在联系，从而揭示氧化还原反应的微观本质。

首先，教师可以从电子的基本概念人手，设计问题：“什么是电子转移？”这个问题旨在让学生明确电子转移是指在化学反应里，电子发生迁移，从一个原子或离子跃迁到另一个原子或离子之上。通过解释电子的负电性和其在原子结构中的位置，学生可以理解电子转移是化学反应中原子间相互作用的结果，是形成化学键和改变化合价的基础。接下来，进一步设计问题：“在氧化还原反应中，电子是如何转移的？”这个问题旨在引导学生关注氧化还原反应中电子的具体转移路径和方式。通过举例和讲解，教师可以让学生理解在氧化还原反应中，电子通常从化合价较高的元素（即被氧化的元素）转移到化合价较低的元素（即被还原的元素）。这种电子的转移导致了化合价的变化，形成了新的化学键，从而引发了氧化还原反应。在学生对电子转移有了初步认识之后，教师可以设计问题：“电子转移与化合价变化有何联系？”这个问题旨在揭示电子转移与化合价变化之间的内在联系。通过讲解和演示，教师可以让学生理解电子的转移实际上导致了化合价的变化。具体来说，当一个原子失去电子时，其化合价升高，被氧化；而当一个原子得到电子时，其化合价降低，被还原。这种电子的得失与化合价的变化是相对应的，是氧化还原反应的实质所在。为了加深学生对电子转移与氧化还原反应关系的理解，教师还可以设计一些拓展性的问题。比如：“在氧化还原反应中，为什么有些元素容易被氧化，而有些元素则容易被还原？”这个问题可以引导学生从电子排布和元素性质的角度来思考氧化还原反应的选择性。又如：“在化学反应中，如何判断电子的转移方向和数量？”这个问题可以帮助学生掌握判断电子转移的方法和技巧，从而更准确地理解和分析氧化还原反应。

（四）应用实践，巩固提升——以实验探究为手段

在学生对氧化还原反应有了全面而深人的认识之后，为了进一步巩固和提升他们的学习成果，教师可以借助实验探究的方式，让学生亲身体验氧化还原反应的过程，从而加深对相关知识的理解。

首先，教师可以设计一些经典的氧化还原反应实验，如“锌与硫酸铜的反应”和“铜与氯气的反应”。这些实验不仅操作简单，而且现象明显，易于观察和分析。在实验过程中，教师需要引导学生仔细观察实验现象，如溶液颜色的变化、气体的生成等，并记录下实验数据。同时，教师还可以设计一系列问题来引导学生深入思考和分析实验现象与氧化还原反应之间的联系。例如，在“锌与硫酸铜的反应"实验中，教师可以设计问题：“实验中观察到了什么现象？这些现象说明了什么？”通过学生的观察和思考，他们可以发现锌片表面析出红色的铜，同时溶液由蓝色变为无色，这说明锌置换了硫酸铜中的铜离子，发生了氧化还原反应。进一步地，教师可以引导学生分析反应过程中化合价的变化和电子的转移，从而深入理解氧化还原反应的实质。在“铜与氯气的反应”实验中，教师可以设计问题：“实验中生成了什么气体？这个气体与铜和氯气有何关系？”通过学生的观察和实验数据的分析，他们可以发现生成了黄绿色的气体，这说明铜与氯气发生了化学反应，生成了氯化铜。同时，教师还可以引导学生分析反应过程中铜和氯元素的化合价变化，从而进一步验证氧化还原反应的电子转移。除了观察和分析实验现象外，教师还可以设计一些实验验证氧化还原反应的电子转移。例如，教师可以利用电化学实验观察电流的产生和流动，从而间接证明电子在氧化还原反应中的转移。这样的实验不仅能够加深学生对电子转移的理解，还能够培养他们的实验技能和科学探究能力。在实验探究的过程中，教师需要鼓励学生积极思考和提出问题。通过学生的提问和讨论，教师可以发现他们在理解上的困难和疑惑，并及时给予指导和帮助。同时，教师也可以引导学生将实验现象与理论知识相结合，形成对氧化还原反应的全面认识。

四、结论

综上所述，基于问题链设计的高中化学“氧化还原反应”教学，不仅能够有效促进学生主动学习和深度思考，还能显著提升学生的问题解决能力和创新思维。化学教师通过引入生活实例、层层递进的问题设计、微观探析电子转移以及实验探究等教学手段，可以引导学生全面而深入地理解和掌握氧化还原反应的核心知识。这不仅符合新课标的要求，也能为学生未来的化学学习和科学探究奠定坚实的基础。

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