口诀教学对高一学生氧化还原反应分析能力的影响

      一、问题的提出

      一种教学方法是否对学生的学习产生明显效果，应该通过开展相应的实证研究，用实际获得的证据来呈现和评价。然而，目前尚少见探讨口诀教学对学生氧化还原反应学习效果影响的实证研究成果。基于此，本研究聚焦于学生的氧化还原反应分析能力，围绕该研究问题开展试探性实证研究，为深入认识学生的氧化还原反应学习过程和结果提供参考。所谓的氧化还原反应分析能力，本研究界定为学生分析氧化还原反应时，能否准确判断出反应物和产物类型、宏观反应特征和微观本质、反应类型等内容的能力。氧化还原反应分析能力可以从分析广度、速度和深度等角度来探讨。其中，对于简单氧化还原反应，只探讨学生的分析广度和速度；对于不同复杂程度氧化还原反应，只探讨学生的分析深度。

      因此，本研究的研究问题是：（1）口诀教学对高一年级学生的氧化还原反应分析能力产生何种影响？（2）高一年级学生的氧化还原反应分析能力在新课教学阶段具有怎样的发展过程？

      二、研究方法

      （一）研究参与者

      江苏省无锡市某中学高一年级2个班共99名学生参与本研究。他们的中考化学成绩处于全市全体考生较优秀水平。他们使用江苏教育出版社发行的《化学1》教科书学习，均由一位具有丰富教学经验的中学化学教师任教。随机抽取其中1个班（50人，其中男生26人，女生24人，简称为口诀班）作为实验组，进行口诀教学；安排另1个班（49人，其中男生26人，女生23人，简称为非口诀班）作为对照组，不进行口诀教学。在前测（学校第一学期期中考试）中，非口诀班（M=79.00，SD=11.28）与口诀班（M=82.30，SD=8.72）得分的差异不显著（t=-1.631，P=0.106＞0.05）。这表示2个班学生化学学习基础水平的差异不显著，他们可以被认为来自同一个总体。

      （二）研究工具

      本研究使用的研究工具包括自编的速度测验试题、能力测验试题和非口诀班学生学习情况调查问题。速度测验的目的是了解学生在限时快速判断简单氧化还原反应的反应物和产物的能力，即了解学生的分析广度和速度。该测验试题共25题，每题各有一个常见且较简单的氧化还原反应方程式，例如。各题的氧化还原反应的复杂性相当于能力测验试题水平1问题的程度。每题均有2个填空，分别要求学生判断对应氧化还原反应的氧化剂（或还原剂）、氧化产物（或还原产物）或失电子（或得电子）的物质。每个填空1分，每题2分，测验总分50分。学生需要在5 min内完成测验。

      

      依照复本试题的要求，均为速度测验和能力测验编制了2份试题。随机抽取一份测验试题作为后测使用，余下的一份作为延宕测试使用。

      非口诀班学生学习情况调查问题包括2道问答题，主要了解学生在分析氧化还原反应时，分别使用何种方法帮助个人较快地分析氧化剂（或还原剂）、氧化产物（或还原产物）等物质。

      （三）研究流程

      本研究分为4个阶段。第1阶段，选择高一年级2个班学生为研究参与者，检验前测成绩差异的显著性，随机确定口诀班和非口诀班。第2阶段，同一位任课教师为2个班学生进行3课时的专题二第一单元氧化还原反应授课。在口诀班教学中，任课教师引导学生总结氧化还原反应口诀，在后续习题讲解中进一步强化应用该口诀。在非口诀班教学中，任课教师不引导学生总结氧化还原反应口诀，对每个氧化还原反应均详细分析各种对立统一关系，在后续习题讲解中也作详细分析。其后，对2个班学生进行后测。第3阶段，经过2周其他化学知识内容的教学活动，对2个班学生进行延宕测试，同时调查非口诀班学生分析氧化还原反应的方法，并且对测验结果进行分析。第4阶段，任课教师为非口诀班学生进行口诀使用的补救教学。

      三、教学实践

      本研究使用的口诀是“升失氧、降得还”，其含义是：还原剂中元素化合价升高，元素原子失电子，被氧化而得到氧化产物；氧化剂中元素化合价降低，元素原子得电子，被还原而得到还原产物。学生根据该口诀内容可以优先判断元素的化合价变化，确定反应物的种类，进而推导氧化剂或还原剂的具体行为和对应产物。

      氧化还原反应的教学内容共分为3课时，口诀班的教学环节和教学活动见下页表1。在口诀使用方面，任课教师在第1课时引导学生认识氧化剂、还原剂及其宏观反应特征、微观本质、反应类型和产物类型，初步总结口诀（“升失氧，降得还”）；在第2课时进一步阐释口诀的内涵，使用口诀分析简单的氧化还原反应，在第3课时使用口诀分析较复杂的氧化还原反应。非口诀班的教学内容与口诀班相同，区别在于任课教师在非口诀班教学时不协助学生总结口诀，而是通过重新复述氧化还原反应各种对立统一关系来分析氧化还原反应。

      四、结果与讨论

      （一）2个班学生在速度测验的表现

      如下页表2所示，2个班学生在后测速度测验完成率和正确率均有显著差异（p＜0.01），效应量d分别是0.664，0.626，显示教学干预具有中等的效应。口诀班学生在限时作答中，能够比非口诀班学生完成和正确答对显著多的填空。这表示口诀班学生能够更多、更正确和更快捷地分析简单氧化还原反应的物质判断问题，口诀教学对口诀班学生形成简单氧化还原反应分析能力，提高分析质量和速度，产生较大的教学即时效果。