劉宗德
摘 要:關(guān)于學(xué)生實驗探究能力的培養(yǎng)一直是化學(xué)教師關(guān)注的話題,本文通過將生活中常見的補鐵藥物素材與課本知識相結(jié)合,完成了一節(jié)實驗探究課的設(shè)計,對實驗探究教學(xué)做了一些有益的嘗試。
關(guān)鍵詞:實驗探究;創(chuàng)作過程;反思與感悟
生活中處處有化學(xué),在平時的教學(xué)中教師要做有心人,從一些常見的物質(zhì)、不經(jīng)意的現(xiàn)象中,挖掘其中的化學(xué)因素,把它們帶進(jìn)化學(xué)課堂,再從中設(shè)計一些適合學(xué)生探究的環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生積極探究。怎樣根據(jù)課本知識,從生活中挖掘教學(xué)素材,從而達(dá)到有效培養(yǎng)學(xué)生探究能力的目的呢?下面,我們以一節(jié)補鐵藥物中鐵元素價態(tài)實驗探究課的創(chuàng)作及教學(xué)反思為例進(jìn)行闡述。
一、探究理由
在人教版必修一第三章第二節(jié),我們學(xué)習(xí)了Fe2+、Fe3+的檢驗方法和相互轉(zhuǎn)化知識,如果僅僅按照書本上照本宣科,教學(xué)效果往往不盡如人意,從培養(yǎng)學(xué)生的能力角度來看也是不利的。我們就考慮能不能將這部分知識與日常生活聯(lián)系起來,以一個學(xué)生熟悉,生活中常見的素材入手,拉近所學(xué)知識與學(xué)生認(rèn)知之間的距離,提高學(xué)生學(xué)習(xí)知識的熱情。通過設(shè)計探究環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生的探究問題能力。
二、選擇課題
在選擇素材之初,我們首先想到了蘋果,將蘋果皮削掉以后,如果不馬上吃掉,一段時間后,蘋果果肉表面就會發(fā)生顏色的變化,這個現(xiàn)象是所有人都看到過的,這其中就蘊含著Fe2+、Fe3+的轉(zhuǎn)化知識,將這個素材引入課堂,勢必會引起學(xué)生的興趣,但考慮到蘋果果肉中成分相對較復(fù)雜,不利于開展探究實驗,且蘋果中的Fe2+沒有任何保護(hù),會迅速被氧氣氧化,影響實驗探究的效果,所以思考能否有一種成分相對簡單,含有Fe2+不易被氧化的物質(zhì)。我們選擇了包括食品、藥品在內(nèi)的幾種含F(xiàn)e2+物質(zhì),通過逐一對比實驗效果,發(fā)現(xiàn)從補鐵藥品中選擇比較理想。首先,實驗無關(guān)成分采取過濾方法即可除去。其次,藥品本身具有糖衣,較好地保護(hù)了Fe2+。所以,我們選擇了當(dāng)中實驗效果最好的補鐵常用藥“速力菲”作為學(xué)生的探究素材。
三、創(chuàng)作過程
1.創(chuàng)設(shè)情境以中央電視臺的一則缺鐵性貧血影響孩子健康發(fā)育的報道引入,再通過介紹一些富含鐵元素的食品、市售補鐵藥品,轉(zhuǎn)移到補鐵藥“速力菲”,引發(fā)學(xué)生對“速力菲”藥片中鐵元素價態(tài)的疑問。
2.制取溶液在高中實驗中,大部分實驗都是在溶液中進(jìn)行的,因此將藥片制取成溶液就顯得十分重要。一般情況下,都是用水將固體藥品溶解制成溶液。但查閱資料,發(fā)現(xiàn)“速力菲”易溶于酸,為了確保藥片的溶解效果,選擇直接將藥片研磨溶解在鹽酸中,通過過濾得到所需溶液。在制取溶液的過程中,我們設(shè)計了學(xué)生操作環(huán)節(jié),讓他們在具體的操作中,回顧和加深對研磨、溶解、過濾等基本實驗操作的認(rèn)識。
3.價態(tài)探究當(dāng)黃綠色的溶液制取出來后,如何探究溶液中鐵元素價態(tài)就成了本節(jié)課的關(guān)鍵,我們從溶液中鐵元素的顏色入手,首先讓學(xué)生回顧溶液中Fe2+和Fe3+的顏色,再通過他們自己對所制溶液顏色的判斷,引發(fā)溶液中鐵元素價態(tài)的爭論,自然形成三種不同的猜想。猜想一:可能含有Fe2+;猜想二:可能含有Fe3+;猜想三:可能既有Fe2+又有Fe3+。當(dāng)然,支持自己觀點的最好手段就是實驗事實,此時,順勢提出如何檢驗Fe3+?在學(xué)生回顧各種檢驗Fe3+的方法后,選擇其中加入硫氰化鉀溶液的方法進(jìn)行實驗,在向“速力菲”溶液中加入硫氰化鉀后,溶液迅速變紅,說明了溶液中的確有Fe3+的存在,但是實驗現(xiàn)象并沒有出現(xiàn)書本上說的血紅色,教師此時做出說明,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是Fe3+的濃度過低。如果說Fe3+的檢驗成功為我們了解“速力菲”溶液開了一個好頭,那么溶液中到底有沒有Fe2+的疑惑,可能更加激發(fā)學(xué)生的探究欲望。面對自己的猜測,學(xué)生結(jié)合以往所學(xué)知識,提出各種方案,在集體討論中明確合理方案,在討論中教師需要為學(xué)生設(shè)定合理范圍,既能降低學(xué)生方案設(shè)計難度,又減少了課堂中無意義的討論。在方案設(shè)計中有兩種思路比較合理:方案一:向“速力菲”溶液中滴加酸性高錳酸鉀溶液;方案二:向加入硫氰化鉀的淡紅棕色溶液中繼續(xù)滴入H2O2。二種方案通過學(xué)生的自主實驗,都說明了“速力菲”溶液中Fe2+的存在。在學(xué)生得出結(jié)論后,教師展示“速力菲”包裝盒,包裝盒上清楚的顯示藥片的成分為琥珀酸亞鐵,證實了學(xué)生探究結(jié)果的正確性。學(xué)生通過探究得出結(jié)論與藥品成分基本吻合,但溶液中Fe3+的存在可能讓學(xué)生感到疑惑。此時,教師積極引導(dǎo),從Fe2+易被氧化劑氧化角度入手,讓學(xué)生通過思考,分析出“速力菲”溶液中之所以有少量Fe3+的存在,可能是在制取溶液過程中,少量Fe2+被氧氣氧化的結(jié)果。
4.突發(fā)現(xiàn)象再探究向加入硫氰化鉀的淡紅棕色溶液中繼續(xù)滴入H2O2,原本淡紅棕色的溶液變成血紅色,馬上血紅色又褪去。這種精心預(yù)設(shè)的“意外”,超出了學(xué)生的心理預(yù)期,勢必引發(fā)學(xué)生極大的好奇心。在完成本節(jié)課核心目的的前提下,積極利用生成性教育資源,適當(dāng)展開探究,可以借“意外”成就課堂的精彩。教師從H2O2的氧化性角度給予提示,分析溶液中存在物質(zhì)。
5.知識應(yīng)用任何的知識都來源于生活,最終也將應(yīng)用于生活?;谶@個出發(fā)點,在本節(jié)課結(jié)束前,向?qū)W生展示了一張“速力菲”的說明書,其中有一句“與維生素C同服,可增加本品吸收”,結(jié)合這一信息,提出了為什么維生素C與補鐵藥同服效果更好?讓學(xué)生積極思考、討論,最后得出了維生素C具有還原性,可以保護(hù)藥物中的Fe2+不被氧化為Fe3+的結(jié)論,說明了Fe3+的氧化性,呼應(yīng)了本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容Fe2+、Fe3+的性質(zhì)和相互關(guān)系,同時也讓學(xué)生切實感受到化學(xué)知識的實用性。
四、課后反思
這節(jié)實驗探究課的形成,花去了我們將近半年的時間,它的靈感來源于我們對課本內(nèi)容深層次的挖掘,在很多熱心老師的幫助下,通過反復(fù)修改和完善,最終完成了教學(xué)設(shè)計。教學(xué)內(nèi)容“Fe2+、Fe3+的檢驗方法和相互轉(zhuǎn)化”是學(xué)生已學(xué)內(nèi)容,而如何引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會自己解決問題,尋找解決問題的技巧和方法,則是本節(jié)課的重中之重和關(guān)鍵點。通過親歷整個設(shè)計、形成過程,我們對新課程下化學(xué)課堂的認(rèn)識與理解也變得更加深刻。
參考文獻(xiàn):
[1]肖麗華.“化學(xué)課堂教學(xué)因生成而精彩”教學(xué)案例[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2009(3):22-23.