化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究課的創(chuàng)作反思探索

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摘要：關(guān)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)一直是教師關(guān)注的話題，作者通過將生活中常見的補(bǔ)鐵藥物素材與課本知識(shí)相結(jié)合，完成了一節(jié)實(shí)驗(yàn)探究課的設(shè)計(jì)，對(duì)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)做了一些有益的嘗試。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)探究課；創(chuàng)作過程；反思與感悟

生活中處處有化學(xué)，在平時(shí)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?gòu)闹性O(shè)計(jì)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(shí)，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(bǔ)鐵藥物中鐵元素價(jià)態(tài)實(shí)驗(yàn)探究課的創(chuàng)作及教學(xué)反思為例進(jìn)行闡述。

一、挖掘理由

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(yàn)方法和相互轉(zhuǎn)化知識(shí)，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(lái)看也是不利的。我們就考慮能不能將這部分知識(shí)與日常生活聯(lián)系起來(lái)，以一個(gè)學(xué)生熟悉，生活中常見的素材入手，拉近所學(xué)知識(shí)與學(xué)生認(rèn)知之間的距離，提高學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的熱情。通過設(shè)計(jì)探究環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的探究問題能力。

二、選擇素材

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(shí)間后，蘋果果肉表面就會(huì)發(fā)生顏色的變化，這個(gè)現(xiàn)象是所有人都看到過的，這其中就蘊(yùn)含著Fe2+、Fe3+的轉(zhuǎn)化知識(shí)，將這個(gè)素材引入課堂，勢(shì)必會(huì)引起學(xué)生的興趣，但考慮到蘋果果肉中成分相對(duì)較復(fù)雜，不利于開展探究實(shí)驗(yàn)，且蘋果中的Fe2+沒有任何保護(hù)，會(huì)迅速被氧氣氧化，影響實(shí)驗(yàn)探究的效果，所以思考能否有一種成分相對(duì)簡(jiǎn)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(duì)比實(shí)驗(yàn)效果，發(fā)現(xiàn)從補(bǔ)鐵藥品中選擇比較理想。首先，實(shí)驗(yàn)無(wú)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(shí)驗(yàn)效果最好的補(bǔ)鐵常用藥“速力菲”作為學(xué)生的探究素材。

三、創(chuàng)作過程

選好了素材，如何把“速力菲”與教授知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，就成為了擺在我們面前最大的問題，我們初步設(shè)計(jì)了這樣幾個(gè)環(huán)節(jié)，分別是創(chuàng)設(shè)情境、制取溶液、價(jià)態(tài)探究、突發(fā)現(xiàn)象再探究和知識(shí)應(yīng)用。1.創(chuàng)設(shè)情境以中央電視臺(tái)的一則缺鐵性貧血影響孩子健康發(fā)育的報(bào)道引入，再通過介紹一些富含鐵元素的食品、市售補(bǔ)鐵藥品，轉(zhuǎn)移到補(bǔ)鐵藥“速力菲”，引發(fā)學(xué)生對(duì)“速力菲”藥片中鐵元素價(jià)態(tài)的疑問。2.制取溶液在高中實(shí)驗(yàn)中，大部分實(shí)驗(yàn)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?cè)O(shè)計(jì)了學(xué)生操作環(huán)節(jié)，讓他們?cè)诰唧w的操作中，回顧和加深對(duì)研磨、溶解、過濾等基本實(shí)驗(yàn)操作的認(rèn)識(shí)。3.價(jià)態(tài)探究當(dāng)黃綠色的溶液制取出來(lái)后，如何探究溶液中鐵元素價(jià)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(duì)所制溶液顏色的判斷，引發(fā)溶液中鐵元素價(jià)態(tài)的爭(zhēng)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(diǎn)的最好手段就是實(shí)驗(yàn)事實(shí)，此時(shí)，順勢(shì)提出如何檢驗(yàn)Fe3+？在學(xué)生回顧各種檢驗(yàn)Fe3+的方法后，選擇其中加入硫氰化鉀溶液的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在向“速力菲”溶液中加入硫氰化鉀后，溶液迅速變紅，說(shuō)明了溶液中的確有Fe3+的存在，但是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并沒有出現(xiàn)書本上說(shuō)的血紅色，教師此時(shí)做出說(shuō)明，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是Fe3+的濃度過低。如果說(shuō)Fe3+的檢驗(yàn)成功為我們了解“速力菲”溶液開了一個(gè)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(duì)自己的猜測(cè)，學(xué)生結(jié)合以往所學(xué)知識(shí)，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(jì)難度，又減少了課堂中無(wú)意義的討論。在方案設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)，都說(shuō)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(shí)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(shí)，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(shì)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)，引導(dǎo)學(xué)生大膽假設(shè)，不難得出兩種猜想：1.SCN—被過量H2O2氧化？2.Fe3+被過量H2O2消耗？在猜測(cè)的基礎(chǔ)上，教師適當(dāng)引導(dǎo)，讓學(xué)生集體討論，得出可行性方案，再通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方案，讓學(xué)生的認(rèn)知水平得到了進(jìn)一步的提升。葉瀾教授曾說(shuō)：“課堂就是向未知方向挺進(jìn)的旅程，隨時(shí)都有可能發(fā)現(xiàn)意外的通道和美麗的風(fēng)景，而不是一切都必須遵循固定路線而沒有激情的行程?！毖t色褪去的“意外”，激發(fā)了學(xué)生的興趣，教師的積極利用、適當(dāng)挖掘、積極引導(dǎo)，形成了這節(jié)課的亮點(diǎn)。5.知識(shí)應(yīng)用任何的知識(shí)都來(lái)源于生活，最終也將應(yīng)用于生活?；谶@個(gè)出發(fā)點(diǎn)，在本節(jié)課結(jié)束前，向?qū)W生展示了一張“速力菲”的說(shuō)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(bǔ)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(shuō)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(shí)也讓學(xué)生切實(shí)感受到化學(xué)知識(shí)的實(shí)用性。

四、集思廣益

在整個(gè)教學(xué)流程設(shè)計(jì)出來(lái)之后，我們請(qǐng)教了一些有經(jīng)驗(yàn)的老教師，得到了許多好的建議和意見，在此基礎(chǔ)之上，又對(duì)整節(jié)課的流程進(jìn)行了進(jìn)一步的修改、完善。1.溶液制取縮短時(shí)間一些老師認(rèn)為，整個(gè)制取“速力菲”溶液的實(shí)驗(yàn)操作要求過高，學(xué)生無(wú)法在較短的時(shí)間內(nèi)完成制取，可能對(duì)正常教學(xué)產(chǎn)生影響。后來(lái)，改為先幫學(xué)生組裝好實(shí)驗(yàn)儀器，再利用多媒體投影，將整個(gè)制取步驟提供給學(xué)生，并在學(xué)生具體操作中進(jìn)行指導(dǎo)，有效地縮短了時(shí)間，保證了后續(xù)教學(xué)的正常開展。2.主題引入情境設(shè)計(jì)在討論“速力菲”中所含鐵元素價(jià)態(tài)時(shí)，過渡較為生硬，一位老師建議在此設(shè)計(jì)一個(gè)教學(xué)情境，就是把“速力菲”包裝盒上的成分信息，部分呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生通過有限信息明確探究鐵元素價(jià)態(tài)的目的。我們將包裝盒上產(chǎn)品成分信息進(jìn)行處理，只留下“琥X酸X鐵”的殘缺信息，從授課情況看，確實(shí)起到了幫助學(xué)生迅速明確探究主題的目的。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必須嚴(yán)謹(jǐn)在制取“速力菲”溶液時(shí)，我們采用加酸溶解，有位老師提出：在我們平時(shí)配制溶液時(shí)，一般都是使用水作溶劑，為什么在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中要使用酸溶？當(dāng)時(shí)我們無(wú)法回答，因?yàn)槲覀兪侵苯訁⒄召Y料上所述進(jìn)行的制取。那么用水作溶劑究竟行不行，這是以前不曾想過的問題，但是如果真的將這一內(nèi)容引入課堂，一定會(huì)引起學(xué)生的疑問。為了讓這個(gè)設(shè)計(jì)更加嚴(yán)謹(jǐn)，我們用水作溶劑，做了相同的實(shí)驗(yàn)。在藥片溶解過程上，研磨的“速力菲”藥片幾乎不能溶解。得到的濾液，也幾乎檢測(cè)不到鐵元素的存在。結(jié)合人體的生理特點(diǎn)，終于得到了明確的結(jié)論，“速力菲”藥片的設(shè)計(jì)是考慮人體胃酸的酸性特點(diǎn)，在酸中易溶解，在水中幾乎不溶。一個(gè)人的知識(shí)和想法畢竟是有限的，一節(jié)成功的實(shí)驗(yàn)探究課，需要大家的集思廣益。只要愿意虛心地去向別人請(qǐng)教，及時(shí)修改、完善每一個(gè)細(xì)節(jié)，一定能把一節(jié)課設(shè)計(jì)成精品。

五、反思與感悟

這節(jié)實(shí)驗(yàn)探究課的形成，花去了我們將近半年的時(shí)間，它的靈感來(lái)源于我們對(duì)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(jì)。教學(xué)內(nèi)容“Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)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(huì)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(diǎn)。通過親歷整個(gè)設(shè)計(jì)、形成過程，我們對(duì)新課程下化學(xué)課堂的認(rèn)識(shí)與理解也變得更加深刻。1.教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變隨著課改的深入，身為化學(xué)教育工作者的我們，已經(jīng)不能只停留于單純意義上的知識(shí)講授，更應(yīng)該注重理論聯(lián)系實(shí)際，著重加強(qiáng)化學(xué)教學(xué)與日常生活、現(xiàn)代科技和生產(chǎn)活動(dòng)等方面的聯(lián)系。教師對(duì)各種生活素材的收集，使大量有關(guān)現(xiàn)代新科技、新材料、新能源、新工藝的素材得以走進(jìn)課堂，豐富了課堂教學(xué)。通過長(zhǎng)期對(duì)不同素材中化學(xué)知識(shí)的分析和探究，又培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)會(huì)思考、主動(dòng)探索、善于收集、加工各種化學(xué)信息的能力，提高了學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。2.教學(xué)主體的轉(zhuǎn)變對(duì)于實(shí)驗(yàn)探究課的設(shè)計(jì)，一位教育前輩經(jīng)常說(shuō)“不能為了探究而探究，讓探究成了一種嘩眾取寵的表演”。我們認(rèn)為，任何形式的探究，都應(yīng)該是基于對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)。設(shè)計(jì)這節(jié)課的初衷就是為了避免照本宣科，利用設(shè)計(jì)的教學(xué)情境，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望，培養(yǎng)解決問題的能力。教師可以根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平，充分地挖掘教材，對(duì)教材進(jìn)行靈活處理，形成自然、生動(dòng)、貼近生活的教學(xué)素材，創(chuàng)造條件讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。3.教育功能的轉(zhuǎn)變生活素材的挖掘和探究式教學(xué)的應(yīng)用，是對(duì)化學(xué)課程教育的有效延伸和深化，起到了擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面，增加課堂鮮活性，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的作用。我國(guó)著名教育家陶行知曾說(shuō)過“生活即教育，用生活來(lái)教育，為生活而教育”，這個(gè)理念就充分表明了教育來(lái)源于生活，應(yīng)用于生活。生活素材是研究對(duì)象，探究式教學(xué)是研究手段，前者為后者提供廣闊空間，后者為前者提供具體途徑，二者相互聯(lián)系，相輔相成。挖掘生活素材，讓學(xué)生在情境中學(xué)習(xí)知識(shí)，用所學(xué)知識(shí)探究、解決實(shí)際問題，提高了學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力，為日后的進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

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作者:周盛 顏元元 單位:巢湖市烔煬中學(xué) 北京師范大學(xué)蕪湖附屬學(xué)校