田穎 解亞麗

摘 要：以真實情境為化學(xué)課堂教學(xué)的載體，能夠促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。以“鐵鹽和亞鐵鹽”教學(xué)內(nèi)容為例，選取了“補鐵劑”為真實情境，引導(dǎo)學(xué)生實驗探究“補鐵劑”的有效成分，并建立含鐵化合物之間相互轉(zhuǎn)化的模型，發(fā)展了學(xué)生核心素養(yǎng)，同時為高中化學(xué)真實情境教學(xué)提供了案例參考。

關(guān)鍵詞：化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng);真實情境;補鐵劑

一、真實情境是“素養(yǎng)為本”教學(xué)的載體

為了進一步落實“立德樹人”的根本任務(wù)，普通高中以進一步提升學(xué)生綜合素質(zhì)，著力發(fā)展核心素養(yǎng)為培養(yǎng)目標(biāo)。真實且富有價值的問題情境有利于促進學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，為學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提供了真實的表現(xiàn)機會，是“素養(yǎng)為本”教學(xué)的有效載體。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》倡導(dǎo)創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，開展“素養(yǎng)為本”的教學(xué)。

關(guān)于“鐵鹽和亞鐵鹽”真實情境教學(xué)，國內(nèi)已有相關(guān)研究：奚梅梅以“鐵器文物”為真實情境，組織學(xué)生進行了自主探究;張麗華以“打印墨粉”為真實情境，在探究磁性物質(zhì)組成的過程中學(xué)習(xí)了鐵及其化合物相關(guān)知識;劉妍等以“暖寶寶”為情境，進行了教學(xué)設(shè)計。本文以日常生活中的“補鐵劑”為真實情境進行素養(yǎng)為本的教學(xué)設(shè)計，旨在豐富“鐵鹽和亞鐵鹽”真實情境教學(xué)的案例研究。

二、基于真實情境開發(fā)“鐵鹽和亞鐵鹽”的教學(xué)設(shè)計

（一）教學(xué)背景分析

“鐵鹽和亞鐵鹽”是人教版化學(xué)必修1第三章第二節(jié)第2課時內(nèi)容，位于鈉、鋁、鐵等金屬及其化合物內(nèi)容之后。此前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了物質(zhì)的分類、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等，初步掌握了物質(zhì)鑒別、分離、轉(zhuǎn)化等基本方法，對實驗探究有濃厚的興趣。但元素化合物內(nèi)容的學(xué)習(xí)剛開始，尚不能熟練運用氧化還原原理，實驗操作能力也有待加強。

（二）教學(xué)與評價目標(biāo)設(shè)計

基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的“鐵鹽和亞鐵鹽”教學(xué)與評價目標(biāo)體系見下圖。

（三）教學(xué)重、難點

重點：Fe2+與Fe3+的檢驗與鑒別方法;Fe2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化

難點：Fe2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化

（四）教學(xué)方法與用具

教學(xué)方法：觀察討論法、任務(wù)驅(qū)動法、實驗探究法

教學(xué)用具：多媒體、琥珀酸亞鐵片（含說明書）、FeCl2溶液、FeCl3溶液、KSCN溶液、H2O2溶液、維生素C片、Fe粉、試管（若干）、滴瓶（含滴管）

（五）教學(xué)過程

環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

通過缺鐵性貧血患者的體檢單和相關(guān)資料指出人體長期缺鐵會引起缺鐵性貧血。目前，缺鐵性貧血已經(jīng)成為僅次于結(jié)核病的發(fā)病率最高、耗資巨大的公共衛(wèi)生問題。為了預(yù)防和治療缺鐵性貧血，市場上涌現(xiàn)出各種各樣的“補鐵劑”，其有效成分是什么？

環(huán)節(jié)二：實驗探究，獲取新知

學(xué)生結(jié)合鐵及其化合物的相關(guān)知識，猜想“補鐵劑”的有效成分為鐵鹽或亞鐵鹽。教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗探究“補鐵劑”的有效成分。

【活動1】小組討論鑒別Fe2+及Fe3+的方法。

方法1：觀察法——Fe2+淺綠色，F(xiàn)e3+為棕黃色;

方法2：沉淀法——與NaOH溶液反應(yīng)，F(xiàn)e3+產(chǎn)生紅褐色沉淀;Fe2+先產(chǎn)生白色絮狀沉淀，然后迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色。

【實驗1】在兩支試管內(nèi)分別加入5mL FeCl3和FeCl2溶液，再各滴入2滴KSCN溶液。

通過實驗現(xiàn)象的顯著差異：FeCl2溶液無顯著變化，F(xiàn)eCl3溶液變?yōu)榧t色補充Fe3+的檢驗方法，并提示該反應(yīng)常用于制作影視劇中的鮮血。

【活動2】利用已經(jīng)掌握的知識，設(shè)計實驗檢驗補鐵藥片（琥珀酸亞鐵）中的有效成分。（提示：本藥片為胃溶型）

學(xué)生向補鐵藥片的酸溶液中滴加KSCN后，溶液上部變?yōu)榧t色，下部顏色不變;振蕩后溶液都變?yōu)榧t色，由此可推測有效成分為Fe3+。

資料卡片：①藥品使用說明書顯示維生素C與補鐵藥同服有利于吸收。②維生素C具有還原性，是高效抗氧化劑，用來減輕抗壞血酸過氧化物酶基底的氧化應(yīng)力。還有許多重要的生物合成過程中也需要維生素C參與作用。

教師引導(dǎo)學(xué)生進行信息整理與實驗現(xiàn)象分析：根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，F(xiàn)e2+中的鐵元素為+2價（中間價態(tài)），兼具氧化性和還原性，在實驗過程中Fe2+可能被氧化。那么，為什么維生素C有利于補鐵藥物吸收？

【實驗2】向?qū)嶒炛械募t色溶液中加入少量維生素C粉末，震蕩并觀察現(xiàn)象：紅色溶液，褪色，沒有生成難溶物質(zhì)。

【得出結(jié)論】維C與補鐵藥物同服能防止Fe2+被氧化，從而增強補鐵效果，所以“補鐵劑”中的有效成分是Fe2+。為了使用方便，制藥廠還將維生素C添加到補鐵藥物中制成了“維鐵緩釋片”。

【設(shè)計意圖】立足真實情境，不斷發(fā)現(xiàn)問題，通過任務(wù)驅(qū)動開展探究活動，解決實際問題，提高了學(xué)生觀察分析與證據(jù)推理能力，形成宏觀微觀相結(jié)合的化學(xué)學(xué)科思想。

環(huán)節(jié)三：解釋現(xiàn)象，解決問題

為什么【實驗1】中，滴加KSCN溶液后上部溶液變紅？如何防止補鐵藥中的有效成分被氧化從而提高藥效？（展示補鐵藥片的糖衣及塑料鋁膜）

學(xué)生根據(jù)藥片包裝分析討論提高補鐵劑藥效的有效方法，發(fā)掘生活中的化學(xué)知識。教師根據(jù)學(xué)生的討論情況，引導(dǎo)學(xué)生利用常見的氧化劑和還原劑建立Fe3+與Fe2+相互轉(zhuǎn)化的模型。

【活動3】（1）盛有少量FeCl2溶液的試管中，滴入幾滴KSCN溶液，觀察現(xiàn)象，再加入幾滴雙氧水或氯水，繼續(xù)觀察。（2）在盛有少量FeCl3溶液的試管中，滴入幾滴KSCN溶液，再加入少量Fe粉，充分振蕩。（3）用離子方程式表示轉(zhuǎn)化過程。

【設(shè)計意圖】結(jié)合實驗情境，從氧化還原的角度，認(rèn)識Fe2+與Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)，為后續(xù)元素化合物知識的學(xué)習(xí)提供了方法借鑒。

環(huán)節(jié)四：聯(lián)系生活，學(xué)以致用

補鐵最好的途徑是通過飲食，含鐵較多的食物有豬肝、木耳、魚、菠菜、紅棗等。我們要養(yǎng)成健康的生活習(xí)慣，合理膳食，預(yù)防缺鐵性貧血，確保身心健康。我們更要善于從真實具體的生活情境中發(fā)現(xiàn)化學(xué)問題，通過多種途徑解決實際問題。從生活走進化學(xué)，從化學(xué)走向社會。

【設(shè)計意圖】回歸生活情境，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中的化學(xué)問題，學(xué)會利用化學(xué)知識解決實際問題，體會化學(xué)學(xué)科的價值，培養(yǎng)“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”。

三、基于真實情境的“鐵鹽與亞鐵鹽”教學(xué)反思與實施建議

（一）教學(xué)反思

教材中關(guān)于“鐵鹽與亞鐵鹽”的實驗只有兩個且與生活實際聯(lián)系不足。本節(jié)課以“補鐵劑”為真實情境，學(xué)生親身經(jīng)歷了小組討論、實驗設(shè)計與實施等探究過程，獲得Fe3+的檢驗、Fe2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化等核心知識，提高了面對復(fù)雜情境下解決問題的能力，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，有利于他們適應(yīng)飛速發(fā)展的信息時代和復(fù)雜多變的未來社會。

不足之處在于，雖然學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體自始至終參與了課堂教學(xué)活動，但由于課堂時間、空間、資源所限，學(xué)生未能充分體驗查閱資料、檢索文獻、項目式研究學(xué)習(xí)等。

（二）實施建議

1.提供多種品牌、多種形態(tài)的“補鐵劑”（如：硫酸亞鐵片、琥珀酸亞鐵片、富馬酸亞鐵顆粒、琥珀酸亞鐵口服液、樸血口服液、多糖鐵復(fù)合物膠囊、維鐵緩釋片等）供學(xué)生實驗所用，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗，分別探究不同品牌、不同名稱、不同狀態(tài)的補鐵藥物的有效成分，引導(dǎo)學(xué)生從利用化學(xué)知識解決實際問題，體會化學(xué)學(xué)科價值。

2.布置作業(yè)：藥物補鐵劑的有效成分研究報告。

四、結(jié)語

創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，開展以實驗為主的探究活動，重視教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設(shè)計，有助于激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實踐能力。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中，大部分主題增加了“情境素材建議”內(nèi)容，教師在日常教學(xué)中應(yīng)廣泛聯(lián)系生活實際，建立和豐富教學(xué)內(nèi)容素材庫并將情境素材開發(fā)成具體生動的教學(xué)案例，為發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)貢獻力量。

參考文獻：

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注：本文系石家莊潤德學(xué)校項目信息：指向核心素養(yǎng)的高中化學(xué)真實情境的選取與運用研究（編號：G2018143）。

作者簡介：田穎（1992—），漢族，出生于河北省博野縣，碩士研究生學(xué)歷，未定級，研究方向為中學(xué)化學(xué)課程與教學(xué)。

編輯 溫雪蓮