例谈化学实验探究课的形成
2019-06-17林晶晶
林晶晶
摘要:关于学生实验探究能力的培养一直是我们关注的话题,笔者通过将生活中常见的补铁药物素材与课本知识相结合,完成了一节实验探究课的设计,对实验探究教学做了一些有益的尝试。
关键词:实验探究课;形成过程;反思与感悟
中图分类号:G633.8 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2019)15-0173-01
生活中处处有化学,在平时的教学中教师要做有心人,从一些常见的物质、不经意的现象中,挖掘其中的化学因素,把它们带进化学课堂,再从中设计一些适合学生探究的环节,引导学生積极探究。怎样根据课本知识,从生活中挖掘教学素材,从而达到有效培养学生探究能力的目的呢?下面,我以一节补铁药物中铁元素价态实验探究课的形成为例进行阐述。
1.挖掘理由
在人教版必修一第三章第二节,我们学习了Fe2+、Fe3+的检验方法和相互转化知识,如果仅仅按照书本上照本宣科,教学效果往往不尽如人意,从培养学生的能力角度来看也是不利的。我就考虑能不能将这部分知识与日常生活联系起来,以一个学生熟悉,生活中常见的素材入手,拉近所学知识与学生认知之间的距离,提高学生学习知识的热情。通过设计探究环节,培养学生的探究问题能力。
2.选择素材
在选择素材之初,我首先想到了苹果,将苹果皮削掉以后,如果不马上吃掉,一段时间后,苹果果肉表面就会发生颜色的变化,这个现象是所有人都看到过的,这其中就蕴含着Fe2+、Fe3+的转化知识,将这个素材引入课堂,势必会引起学生的兴趣,但考虑到苹果果肉中成分相对较复杂,不利于开展探究实验,且苹果中的Fe2+没有任何保护,会迅速被氧气氧化,影响实验探究的效果,所以我思考能否有一种成分相对简单,含有Fe2+不易被氧化的物质。我选择了包括食品、药品在内的几种含Fe2+物质,通过逐一对比实验效果发现从补铁药品中选择比较理想。首先,实验无关成分采取过滤方法即可除去。其次,药品本身具有糖衣,较好地保护了Fe2+。所以,我选择了当中实验效果最好的补铁常用药“速力菲”作为学生的探究素材。
3.形成过程
选好了素材,如何把“速力菲”与教授知识联系起来,就成为了摆在我面前最大的问题,我初步设计了这样几个环节,分别是创设情境、制取溶液、价态探究、突发现象再探究和知识应用。
3.1 创设情境。
以中央电视台的一则缺铁性贫血影响孩子健康发育的报道引入,再通过介绍一些富含铁元素的食品、市售补铁药品,转移到补铁药“速力菲”,引发学生对“速力菲”药片中铁元素价态的疑问。
3.2 制取溶液。
在高中实验中,大部分实验都是在溶液中进行的,因此将药片制取成溶液就显得十分重要。一般情况下,我们都是用水将固体药品溶解制成溶液。但我查阅资料,发现“速力菲”易溶于酸,为了确保药片的溶解效果,我选择了直接将药片研磨溶解在盐酸中,通过过滤得到所需溶液。在制取溶液的过程中,我设计了学生操作环节,让他们在具体的操作中,回顾和加深对研磨、溶解、过滤等基本实验操作的认识。
3.3 价态探究。
当黄绿色的溶液制取出来后,如何探究溶液中铁元素价态就成了本节课的关键,我从溶液中铁元素的颜色入手,首先让学生回顾溶液中Fe2+和Fe3+的颜色,再通过他们自己对所制溶液颜色的判断,引发溶液中铁元素价态的争论,自然形成三种不同的猜想。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+。 当然,支持自己观点的最好手段就是实验事实,此时,顺势提出如何检验Fe3+?在学生回顾各种检验Fe3+的方法后,选择其中加入硫氰化钾溶液的方法进行实验,在向“速力菲”溶液中加入硫氰化钾后,溶液迅速变红,说明了溶液中的确有Fe3+的存在,但是实验现象并没有出现书本上说的血红色,教师此时做出说明,出现这种现象的原因可能是Fe3+的浓度过低。
如果说Fe3+的检验成功为我们了解“速力菲”溶液开了一个好头,那么溶液中到底有没有的疑感,可能更加激发学生的探究欲望。面对自己的猜测,学生结合以往所学知识,提出各种方案,在集体讨论中明确合理方案,在讨论中教师需要为学生设定合理范围,既能降低学生方案设计难度,又减少了课堂中无意义的讨论。在方案设计中有两种思路比较合理:方案一:向“速力菲”溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液;方案二:向加入硫氰化钾的淡红棕色溶液中继续滴入H2O2。第二种方案通过学生的自主实验,都说明了“速力菲”溶液中Fe2+的存在。在学生得出结论后,教师展示“速力菲”包装盒,包装盒上清楚的显示药片的成分为琥珀酸亚铁,证实了学生探究结果的正确性。
学生通过探究得出结论与药品成分基本吻合,但溶液中Fe3+的存在可能让学生感到疑惑。此时,教师积极引导,从Fe2+易被氧化剂氧化角度入手,让学生通过思考,分析出“速力菲”溶液中之所以有少量的Fe3+存在,可能是在制取溶液过程中,少量Fe2+被氧气氧化的结果。
4.反思与感悟
这节实验探究课的形成,它的灵感来源于我对课本内容深层次的挖掘,在很多热心老师的帮助下,通过反复修改和完善,最终完成了教学设计。教学内容“Fe2+、Fe3+的检验方法和相互转化”是学生已学内容,而如何引导学生学会自己解决问题,寻找解决问题的技巧和方法,则是本节课的重中之重和关键点。通过亲历的整个设计、形成过程,我对新课程下化学课堂的认识与理解也变得更加深刻。