倪霞
摘要:“美妙課堂”教學(xué)主張的核心在于:“趣”,課堂教學(xué)過程使教師有教之樂,學(xué)生有學(xué)之趣;“活”,學(xué)生在生動靈活的學(xué)習(xí)情境中求真、至善、達(dá)美;“融”,師生、生生之間的互動融洽和諧;“味”,打造課堂生態(tài)環(huán)境,課堂像一首詩、一篇樂章、一件藝術(shù)品,值得回味?!惰F及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用》一課,從實際生活中選取素材,根據(jù)3個補(bǔ)鐵傳言設(shè)置3個教學(xué)環(huán)節(jié),著力打造“美妙課堂”。
關(guān)鍵詞:美妙課堂 趣 活 融 味
2011年,西安交通大學(xué)蘇州附屬中學(xué)提出了“美妙課堂”的教學(xué)主張,其核心在于“美妙”:美妙在“趣”,課堂教學(xué)過程使教師有教之樂,學(xué)生有學(xué)之趣;美妙在“活”,學(xué)生在生動靈活的學(xué)習(xí)情境中求真、至善、達(dá)美;美妙在“融”,師生、生生之間的互動融洽和諧;美妙在“味”,打造課堂生態(tài)環(huán)境,課堂像一首詩、一篇樂章、一件藝術(shù)品,值得回味。
教學(xué)蘇教版高中化學(xué)必修1《鐵及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用》時,從實際生活中選取素材,根據(jù)3個補(bǔ)鐵傳言設(shè)置3個教學(xué)環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生自主分析、假設(shè)、實驗、得出結(jié)論,逐步構(gòu)建鐵及其化合物的關(guān)系與轉(zhuǎn)化模型,著力打造“美妙課堂”。
一、教學(xué)過程
(一)鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化
師(播放有人用磁鐵從燕麥片中吸出鐵粉的視頻)對此,有一個傳言“燕麥片中含的鐵粉可被人體吸收”,它是真的嗎?
生燕麥片中含的少量鐵粉進(jìn)入胃中,會和胃酸(主要成分是鹽酸)反應(yīng),轉(zhuǎn)化為Fe2+,并繼續(xù)反應(yīng)生成亞鐵血紅蛋白等,能被人體吸收。傳言是真的!
師對,鐵粉可以被鹽酸中的H+氧化成Fe2+。在之前的學(xué)習(xí)中,我們了解了鐵的一些化學(xué)性質(zhì),請寫出下列反應(yīng)的離子方程式或化學(xué)方程式:(1)鐵與硫酸銅溶液反應(yīng);(2)鐵在氧氣中燃燒;(3)鐵在氯氣中燃燒;(4)鐵與鹽酸反應(yīng)。請將你知道的有關(guān)鐵的其他反應(yīng)填寫在后面的橫線上。
(學(xué)生填寫反應(yīng)方程式。)
師請指出這些氧化還原反應(yīng)中的氧化劑和還原劑,能得到鐵被氧化的規(guī)律嗎?
(二)Fe3+和Fe2+的檢驗
師還有一個傳言,“琥珀酸亞鐵片(速力菲)是常用的補(bǔ)血藥,如果顏色變黃說明變質(zhì)了”,它是真的嗎?
生我們可以把變色的藥片溶于水,觀察水溶液的顏色。溶液為棕黃色,溶質(zhì)為Fe3+,藥品變質(zhì)了;溶液為淺綠色,溶質(zhì)為Fe2+,藥品沒有變質(zhì)。
師觀察法要求Fe3+或Fe2+的濃度較大,如果濃度較小,通過物理特征的觀察就不準(zhǔn)確了。我們還可以通過什么化學(xué)方法來鑒別這兩種離子?
生向兩種鹽溶液中分別滴加NaOH溶液,分別生成Fe(OH)3沉淀和Fe(OH)2沉淀。
(教師演示向FeCl3和 FeCl2溶液中分別滴加NaOH溶液的實驗,實驗現(xiàn)象:一個試管中出現(xiàn)紅褐色沉淀;另一個試管中出現(xiàn)白色沉淀,沉淀在空氣中迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色。)
師如果溶液中Fe3+、 Fe2+濃度非常小,以上兩種方法都無法鑒別,怎么辦?小提示: Fe3+能與SCN-反應(yīng),使溶液變?yōu)檠t色;而在含有Fe2+的溶液中加入KSCN溶液,溶液不變色。能否用此方法檢驗Fe2+?
生取樣后,向溶液中滴入KSCN溶液,無變化;再滴加氯水,溶液出現(xiàn)血紅色,則說明溶液中有Fe2+。
師請對水溶液中Fe3+、 Fe2+檢驗的三種方法的可行性進(jìn)行評價。
(學(xué)生評價,得到表1。)
師取少量發(fā)黃的琥珀酸亞鐵片加入KSCN溶液中,溶液變?yōu)檠t色。傳言是真的!
本環(huán)節(jié)通過對琥珀酸亞鐵片變質(zhì)傳言的辨析,不僅對水溶液中Fe2+、Fe3+檢驗的三種方法進(jìn)行了梳理,還引導(dǎo)學(xué)生對這三種方法開展評價。這樣,既提升了學(xué)生提出假設(shè)、搜集證據(jù)和證實結(jié)論的能力,也滲透了“變化觀念與平衡思想”以及“宏觀辨識與微觀探析”核心素養(yǎng)的培育。同時,為后續(xù)的Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化提供了檢驗的抓手。
(三)Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化
師第三個傳言,“維生素C與補(bǔ)鐵劑一起服用效果會更好,能促進(jìn)人體對鐵的吸收”,它是真的嗎?要知道這個傳言是不是真的,得先了解Fe2+和Fe3+如何相互轉(zhuǎn)化的。請根據(jù)氧化還原反應(yīng)的基本原理,提出有關(guān)Fe2+的還原性與Fe3+的氧化性的假設(shè)。
生找到合適的氧化劑與Fe2+反應(yīng),體現(xiàn)Fe2+的還原性,并使之轉(zhuǎn)化為Fe3+;找到合適的還原劑與Fe3+反應(yīng),體現(xiàn)Fe3+的氧化性,并使之轉(zhuǎn)化為Fe2+。
師實驗室提供了下列試劑:0.1 mol/L FeCl3溶液、0.1 mol/L FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水、過氧化氫溶液、鐵粉、維生素C。請你設(shè)計實驗探究Fe2+的還原性與Fe3+的氧化性。
(學(xué)生設(shè)計并開展實驗:取2 mL FeCl2溶液于小試管中,先滴加1滴KSCN溶液,溶液顏色無變化,再滴加5滴過氧化氫溶液或新制氯水,快速振蕩,溶液變血紅色;取2 mL FeCl3溶液于小試管中,先滴加1滴KSCN溶液,溶液變血紅色,再加半匙的維生素C粉末,快速振蕩,溶液變淺綠色。)
生維生素C與補(bǔ)鐵劑一起服用效果會更好,能促進(jìn)鐵的吸收,傳言是真的!
師通過以上的學(xué)習(xí),你能得出Fe2+和Fe3+相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律嗎?
生新制氯水、過氧化氫溶液這樣的強(qiáng)氧化劑可以將Fe2+氧化為Fe3+;Cu、維生素C和Fe這樣的弱還原劑可以將Fe3+還原為Fe2+。
(師生共同總結(jié):Fe2+強(qiáng)氧化劑弱還原劑Fe3+。)
師維生素C和鐵粉均能將Fe3+還原至Fe2+,那銅可以嗎?制作印刷線路板時,先在塑料板上鍍上一層銅,然后在設(shè)計好的銅線路上涂上一層石蠟,把線路板浸到氯化鐵溶液中,沒有被石蠟覆蓋住的銅就會被反應(yīng)掉。請嘗試書寫該工業(yè)流程涉及反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式。
第三個傳言,引入Fe2+和Fe3+相互轉(zhuǎn)化的新知,引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、實驗探究、得出結(jié)論,進(jìn)一步提升學(xué)生的“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)。在實驗探究環(huán)節(jié),學(xué)生先提出理論假設(shè),再實驗論證,最后分析研究得出Fe2+和Fe3+相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律性結(jié)論,并逐步建構(gòu)鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化模型,提升了“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”素養(yǎng)。運(yùn)用鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化模型中Fe3+的氧化性知識來解釋印刷線路板的制作,讓學(xué)生用化學(xué)視角來認(rèn)識身邊的事物,感受化學(xué)學(xué)科的社會價值,提升學(xué)習(xí)化學(xué)的動力和信心。
二、幾點(diǎn)思考
本課例很好地體現(xiàn)了“美妙課堂”的“趣”“活”“融”“味”。
(一)趣
本節(jié)課模仿CCTV2科普欄目《是真的嗎?》,精選三則有一定社會熱點(diǎn)又與教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系緊密的傳言,設(shè)計出趣味生活情境,從而有效激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)和探究的興趣,使他們在生動有趣的氛圍中開展學(xué)習(xí),達(dá)成了“教師有教之樂,學(xué)生有學(xué)之趣”之境。
(二)活
課堂教學(xué)時,學(xué)生在教師創(chuàng)設(shè)的趣味生活情境中追求“求真、至善、達(dá)美”。在探究Fe2+的還原性與Fe3+的氧化性環(huán)節(jié),教師引導(dǎo)學(xué)生積極思考,結(jié)合之前環(huán)節(jié)Fe3+與Fe2+檢驗的知識,小組充分討論,制訂出探究Fe2+還原性與Fe3+氧化性的實驗方案,然后小組分工實驗,得出結(jié)論并匯總。在交流討論、演示實驗、探究實驗、實驗評價多種教學(xué)(學(xué)習(xí))方式的引導(dǎo)下,生生活動豐富,師生互動充分。學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人,迸發(fā)學(xué)習(xí)活力,課堂效果顯著。
(三)融
在課堂教學(xué)中,師生關(guān)系、生生關(guān)系交互融洽。教師引導(dǎo)學(xué)生提出Fe2+和Fe3+鑒別和相互轉(zhuǎn)化的問題,主動分析問題、開展科學(xué)假設(shè)、自主設(shè)計實驗、小組合作探究,并且在多種實驗方法中引導(dǎo)學(xué)生實時評價,初步嘗試在課堂中實施“教學(xué)評一體化”的方法,讓每名學(xué)生都有機(jī)會融入和參與課堂學(xué)習(xí),每個人的個性都得到充分和諧的發(fā)展。
(四)味
在良好的教學(xué)氛圍下,教師和學(xué)生都能獲得良好的教學(xué)體驗,感受到化學(xué)學(xué)習(xí)的“美妙”。美妙課堂,我們還將繼續(xù)探索下去。
*本文系江蘇省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“‘美妙課堂促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展實踐研究”(編號:D/2018/02/314)的階段性研究成果。
參考文獻(xiàn):
[1] 紀(jì)堯兵.基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的“美妙課堂”教學(xué)模式探究[J].中學(xué)數(shù)學(xué),2019(19).