李學玲　付士林　劉成坤

筆者于2015年10月30日～11月2日，參加了在福建省福州舉行的第三屆全國中小學實驗教學說課活動，并榮獲一等獎。

說課的課題是《補鐵劑中鐵的檢測》?，F(xiàn)對該探究實驗課簡要評析如下。

一、教學目標

知識與技能：了解檢測補鐵劑中鐵的定性檢驗和定量測定的方法；培養(yǎng)學生滴定實驗操作能力，并將定性實驗和定量實驗進行綜合應用。

過程與方法：通過定性實驗和定量實驗的一般思路探究補鐵劑中的鐵，加深對科學探究一般過程的認識；通過檢測補鐵劑中的鐵，提升學生實驗方案設(shè)計、分析和評價的能力。

情感態(tài)度與價值觀：使學生體會化學來源于生活，又服務于社會的思想；通過體驗科學探究成功的喜悅，同時培養(yǎng)與他人交流合作的良好品質(zhì)。

二、教學設(shè)計思路

引導學生依據(jù)科學探究的八要素（提出問題、猜想假設(shè)、設(shè)計方案、進行實驗、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思評價、表達與交流）進行實驗探究，檢驗方法——定性檢驗和定量檢驗相結(jié)合。實驗設(shè)計如圖1所示。

三、教學過程

環(huán)節(jié)l：情境引入

[教師]（1）PPT出示我國目前患有缺鐵性貧血人員眾多的資料和數(shù)據(jù)（2）PPT展示圖片：為了防治缺鐵性貧血市售有多種補鐵劑，如某品牌的乳酸亞鐵口服液。

[學生]觀看和體會。

[教師]“你能否運用所學知識來檢測這盒補鐵劑，你應該從哪些方面來檢測呢？”

[學生]思考和討論后，互相補充歸納得出——需要檢測是否存在有效成分，以及有效成分含量是否達標。

[教師]檢測是否存在有效成分需要采取定性檢驗，而檢測有效成分含量是否達標需要采取定量測定，本節(jié)課就請同學們運用物質(zhì)檢測的方法——即定性研究和定量研究相結(jié)法合的方法檢測該品牌的乳酸亞鐵口服液是否合格。

設(shè)計意圖：本環(huán)節(jié)聯(lián)系生活實際創(chuàng)設(shè)情境，提出了具有探究價值的化學問題，激發(fā)了學生運用化學實驗解決生活問題的熱情，最重要的是引導學生得出物質(zhì)檢測的方法，也就是定性研究和定量研究相結(jié)合的學科方法，為下面的實驗做好了方法的鋪墊。

環(huán)節(jié)2：定性檢驗

（1）猜測成份

[教師]首先讓學生閱讀藥品說明書。

[學生]知道了藥品說明書中標識的有效成分是乳酸亞鐵，觀察口服液，卻發(fā)現(xiàn)溶液為黃色。

[學生]對口服液中鐵元素的價態(tài)進行了思考，并預測為以下三種情況：①補鐵劑中鐵元素可能是Fe²⁺；②補鐵劑中鐵元素可能是Fe³⁺；③補鐵劑中鐵元素可能Fe²⁺、Fe³⁺均有。

（2）設(shè)計方案

[教師]引導學生根據(jù)提供的儀器和藥品，自主設(shè)計實驗進行定性檢驗。

儀器和藥品：試管（若干）、膠頭滴管、補鐵口服液、KSCN溶液、NaOH溶液、稀硝酸、酸性KMnO₄溶液

[學生]思考討論后，主要設(shè)計了三種實驗方案①酸性KMnO₄氧化法（口服液+KMn₄溶液）；②KSCN特征反應法（口服液+KSCN溶液+稀硝酸）；③NaOH沉淀法（口服液+NaOH溶液）。

（3）實施方案

[學生]分組實驗，合作探究

（4）得出結(jié)論

[學生]甲同學匯報方案①中酸性KMn₄溶液褪色，說明口服液中有Fe²⁺；乙同學匯報方案②中滴加KSCN溶液，口服液中沒有變紅，而繼續(xù)滴加稀硝酸時口服液變?yōu)榧t色，說明口服液中只含有Fe²⁺。但丙同學在匯報方案③實驗時，說有意外的發(fā)現(xiàn)：向補鐵劑中滴加NaOH溶液，產(chǎn)生灰綠色沉淀，震蕩后沉淀消失，最后溶液變?yōu)槌吻濉?/p>

[教師]針對方案③給予學生知識支持——Fe（OH）₂在溶液中乳酸和氧氣的作用下生成了Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺極易與乳酸根絡合，因此看不到紅褐色Fe（OH），沉淀。

[教師]“經(jīng)過定性檢驗同學們得出補鐵劑中含有的是乳酸亞鐵，那么乳酸亞鐵的含量是否和藥品說明書中標識的一致呢？請同學們進入定量測定環(huán)節(jié)?！?/p>

設(shè)計意圖：教師大膽地將實驗放手給學生，學生調(diào)動《化學1（必修）》中所學Fe²⁺、Fe³⁺的知識，自主設(shè)計實驗，進行定性檢驗，并如實地記錄了實驗現(xiàn)象，將觀察和思維緊密結(jié)合，培養(yǎng)了學生分析問題、解決問題和動手實踐的能力。

環(huán)節(jié)3：定量測定

（1）設(shè)計方案

[教師]出示資料卡片：

材料1.定量檢測中常將待測量轉(zhuǎn)變?yōu)槟硞€可以測定的物理量如溶液的體積（滴定法）、沉淀的質(zhì)量（沉淀法）、氣體的質(zhì)量或體積（氣化法）：

材料2.在一定條件下，有色溶液的顏色愈深，濃度愈大，故可以通過眼睛觀察比較待測溶液與標準溶液顏色深淺來確定物質(zhì)含量，此方法叫做目視比色法。如Fe³⁺中加入SCN生成較穩(wěn)定的血紅色物質(zhì)，通過觀察待測溶液與標準比色液的顏色深淺可確定待測液中的Fe³⁺濃度。

設(shè)計意圖：由于學生缺乏定量測定的經(jīng)驗，對于如何檢測一支補鐵劑中鐵元素的含量，學生遇到了思維瓶頸，此時教師出示資料卡片，幫助學生搭建思維平臺。

[學生]閱讀資料卡片，并提取有用信息。

[學生]獨立思考，小組合作交流討論。

[師生]共同歸納得出三種實驗方案：

[師生]進行方案可行性評價，針對沉淀法，有同學指出從上面定性檢驗中知道了在乳酸存在下，會影響Fe（OH），沉淀產(chǎn)生，接著又有同學發(fā)言認為沉淀法步驟也太復雜了。而針對目視比色法，有同學指出目視比色法用眼睛觀察誤差比較大，而且還需要配置標準溶液操作起來也比較麻煩。最后，教師引導學生選擇了簡便易行的氧化還原滴定法。

設(shè)計意圖：在定量測定方案設(shè)計環(huán)節(jié)，培養(yǎng)了學生利用資料獲取有效信息的能力，提升了學生自主設(shè)計實驗，分析、評價、選擇實驗方案的能力。

（2）實施方案

[師生]梳理滴定操作的實驗步驟，分析決定實驗成敗的關(guān)鍵是滴定終點的判斷。

[學生]實施方案——用已知濃度的酸性KMnO₄溶液測定一支補鐵劑中鐵的含量。

（3）數(shù)據(jù)處理

[學生]按照方程式關(guān)系進行數(shù)據(jù)處理

[教師]展示某小組實驗報告（見表1）

[學生]將結(jié)果與藥品說明書中的規(guī)格（10mL：0.1g）相對照，發(fā)現(xiàn)結(jié)果略于規(guī)格要求。

（4）反思評價

[教師]引導學生以全面觀點看問題，并進行實驗后反思。

[學生]進行誤差分析，找出導致誤差的可能原因：①少量口服液漏出；②滴定終點不宜觀察；③口服液試劑瓶沒進行洗滌；④俯視讀數(shù)……。

設(shè)計意圖：經(jīng)過定量測定，實現(xiàn)了滴定法的遷移使用，豐富了學生對滴定法的認識。學生對物質(zhì)的研究由定性上升到定量，發(fā)展了學生在物質(zhì)檢測領(lǐng)域的學科方法，提升了實驗操作技能，培養(yǎng)了創(chuàng)新精神和實踐能力。實驗后進行反思，培養(yǎng)了學生嚴謹認真的科學態(tài)度。

[學生]有學生問：“老師，有沒有新技術(shù)可以測口服液中鐵元素含量？”

[教師]聯(lián)系目視比色法，引出還可以用手持技術(shù)色度計測鐵離子濃度，同時要求學生課下到探究實驗室繼續(xù)用手持技術(shù)測口服液中鐵元素含量。

設(shè)計意圖：向?qū)W生介紹現(xiàn)代化學的進展，以及所用到的先進手段，激發(fā)學生進行拓展探究的熱情，進而拓寬了學生探究實驗的視野。

環(huán)節(jié)4：總結(jié)提升

[教師]本節(jié)課你經(jīng)歷了怎樣的科學探究過程？你建構(gòu)了什么樣的學科方法？你體驗了什么樣的學科價值？

[學生]歸納整理，感悟?qū)W科思想、方法，形成能力。

設(shè)計意圖：通過總結(jié)，達到對本課的理論提升。

四、教學反思

1.設(shè)計該課題的意義和教學價值

設(shè)計本節(jié)課的目的，是為了落實《普通高中化學課程標準》提出的：“重視探究學習活動，發(fā)展學生的科學探究能力”的精神。其教學價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）學科知識的建構(gòu)價值

本課題建立在高中化學基本實驗操作的基礎(chǔ)上，通過本課題的研究，一方面可以讓學生對Fe²⁺、Fe³⁺的檢驗方法進行鞏固和應用；另一方面發(fā)展了高中階段所學最重要的定量實驗的潛在價值，即由酸堿中和滴定遷移到氧化還原滴定。

（2）學科方法的發(fā)展價值

通過本課題的研究，可以豐富學生對物質(zhì)檢測方法的認識，建構(gòu)起定性研究和定量研究相結(jié)合的學科方法；可以引導學生親身經(jīng)歷和體驗科學探究的過程，初步學會運用化學實驗解決生產(chǎn)和生活中的問題，發(fā)展學生的化學實驗觀。

（3）學科認知的情感價值

本課題從生活中的補鐵劑到化學上的常見反應，再到如何檢測補鐵劑，讓學生充分體會化學來源于生活，又服務于社會的化學價值觀。

（4）豐富教材內(nèi)容的實用價值

本課題通過對“補鐵劑”的定性實驗，把已學的氧化還原反應有關(guān)概念如物質(zhì)的氧化性、還原性、Fe²⁺與Fe³⁺的轉(zhuǎn)化關(guān)系等，有機地聯(lián)系起來；通過定量實驗的測定，把酸堿中和滴定實驗遷移到氧化還原滴定。這樣的教學設(shè)計，豐富了教材聯(lián)系實際的內(nèi)容，拉近了理論與實際的距離，使學生感到化學就在我身邊，學習化學更加親切，體會到學習化學大有用途，對新知識的認識更加深刻。與此同時，還提高了學生的實驗設(shè)計、科學探究、實驗操作的能力和學以致用的能力。

2.教學效果

從教學效果看，不僅僅激發(fā)了學生的學習興趣、鍛煉了學生的實驗操作技能、鞏固提升了舊知，而且更重要的是引導學生體驗了科學探究的過程，學習了如何運用化學知識分析和解決社會問題，體會了化學科學的社會發(fā)展價值，建構(gòu)了化學的思想方法，發(fā)展和提高了學生的化學實驗素養(yǎng)。

此外，為了防止將實驗探究課上成表演課，教師還特別重視對課堂進行適當?shù)匾I(lǐng)，在整個探究過程中，都注重了讓學生自主思考，小組之間的交流、討論、總結(jié)，及時地發(fā)現(xiàn)和糾正學生實驗中存在的問題，適時地引導學生展示思維的“火花”，收到了非常理想的教學效果。