有關“Fe2＋和Fe3＋的相互轉化”實驗探究課的教學反思

蔣靜

（蘇州中學江蘇蘇州215000）

有關“Fe2＋和Fe3＋的相互轉化”實驗探究課的教學反思

蔣靜

（蘇州中學江蘇蘇州215000）

結合“Fe2＋和Fe3＋的相互轉化”的實驗探究課，從教學內容的選擇、教學過程的設計、教學語言的提煉、教學效果等各方面介紹了公開教學的過程及自己的思考與體會。

實驗探究;Fe2＋和Fe3＋的相互轉化；猜想與假設

高中化學新課程以培養學生自主學習、探究學習、合作學習的能力為目標。根據新課程標準，筆者結合高中化學必修1（蘇教版）專題三中有關“Fe2＋和Fe3＋的相互轉化”（以下簡稱為“轉化”）這一內容，嘗試了一節探究性實驗教學公開課，感受頗多，在此與各位同行交流探討。

一、選擇一個合適的探究性實驗作為教學內容，是上好探究課的基本保證

一堂優質的課離不開教學內容的精心挑選。新課程標準指出，科學探究的要素可以概括為提出問題、猜想與假設、進行實驗、交流與討論、收集證據、解釋與結論、反思與評價等。筆者之所以選擇“轉化”這一內容，因為它在科學探究的各個要素上都可以找到較好的切入點。

著名心理學家皮亞杰認為，一切有效的工作必須以某種興趣為先決條件。興趣是思維的導火線，是學習的內動力，它可以使學生的求知欲由潛伏狀態轉化為激活狀態。因此問題的提出，最好就是能來源于生活，來源于學生身邊的小事；“Fe2＋和Fe3＋的相互轉化”這一知識點在日常生活中應用十分廣泛，如人體鐵元素的吸收、紅磚和青磚的區別、印刷線路板的制作等，只有創設一種生動活潑、引人入勝的問題情境，才能引起學生認知結構上的不平衡，造成學生心理上的懸念，從而喚起學生的求知欲，激發學生學習、探究來尋求問題的解決。

而要對于提出的問題進行猜想與假設，學生就必須具備探究的知識基礎。學生通過專題二中氧化還原反應、離子反應的學習，完全具備了探究Fe2＋和Fe3＋的相互轉化的知識基礎，能從鐵元素化合價角度探討Fe2＋和Fe3＋之間能否相互轉化，怎樣相互轉化；根據專題一中研究物質的實驗方法的學習以及有關鈉、鎂、鋁學習過程中演示實驗、學生實驗等實驗基礎的積累，學生們已經初步掌握了簡單的實驗設計的方法，并且能通過交流討論來完善實驗設計，利用實驗事實來驗證猜想與假設，給出合理的解釋與結論。

二、教學過程的設計要為學生的思考鋪設階梯，叩開學生的思維大門

教師在教學過程中往往會遇到這樣一個問題，對于設計的問題，學生“啟而不發”。在“轉化”課堂教學試上時，對于問題“Fe2＋和Fe3＋能否相互轉化？怎樣相互轉化？”，學生不知如何回答。通過課后調研發現，提出的問題范圍太大，沒有為學生設置梯度，學生不知從什么角度回答，影響了學生的情緒和學習的主動性。后來筆者在原來設問之前補充了幾個問題：鐵單質具有哪些化學性質？反應產物中鐵的化合價是多少？不同化合價的鐵元素又具有什么不同的性質？通過這幾個問題的鋪設，學生很快被引導到從化合價高低的角度考慮Fe2＋和Fe3＋之間的轉化問題，得出和氧化劑反應能把Fe2＋轉化成Fe3＋，和還原劑反應能把Fe3＋轉化成Fe2＋。

而在學生們通過實驗驗證了氯水中的Cl2能把Fe2＋轉化成Fe3＋后，引申到“溴水、碘水能否實現這種轉化呢？”由于課堂時間有限，不能全部通過實驗驗證，筆者希望學生能通過已學的鹵素單質氧化性強弱的角度來分析，但試上時也以失敗告終。筆者發現，大部分學生對于鹵素單質氧化性強弱的記憶比較淡薄，而作為公開課又不可能有時間復習這部分知識，如何解決這一矛盾？經過教研組老師的討論，發現只要再補充一問：“有哪些強氧化劑可以把鐵氧化至＋3價，哪些弱氧化劑把鐵氧化至＋2價？”無形中就引導學生們復習整理了鹵素單質氧化性，為下面的教學打下了伏筆。

由此可見，教師問題的設計應有梯度，要根據學生的實際水平，確定學生的“最近發展區”，創設讓學生“跳一跳就夠得著”的問題情境，才能更好地啟發學生。

三、及時捕捉認知沖突，營造探究的教學氛圍

在探究性實驗教學過程中，由于學生的生活背景、學習習慣、思維方式等不盡相同，經常會出現超出教師預設方案的新問題。在傳統的講授式教學中，教師往往會馬上點撥學生調整“出軌”的思維，讓學生順著教師的思路完成學習。殊不知這樣壓抑了學生學習的積極性，泯滅了創造性思維的火花；只有直面學生提出的新問題，及時捕捉篩選有價值的信息，按照課程的預設目標，調整自己的教學行為，調控學生的探究方向，才能達成課堂預設的教學效果。

在“轉化”課堂教學過程中，筆者設計了如下探究情境：請學生在指定提供的硫酸亞鐵溶液、氯化鐵溶液、氯水、碘化鉀溶液、酸性高錳酸鉀溶液、鐵粉等試劑中自由選擇合適的試劑，來實現Fe2＋和Fe3＋的相互轉化的變化。

首先請學生交流討論哪些物質能把Fe2＋轉化成Fe3＋，并設計實驗方案進行驗證。學生根據已有知識的積累，均能選擇氯水、酸性高錳酸鉀溶液和硫酸亞鐵溶液反應實現轉化，并設計出實驗步驟：1.取少量硫酸亞鐵溶液;2.滴入氯水（或酸性高錳酸鉀溶液）然后觀察溶液顏色變化；而在筆者準備時還有第3步加硫氰化鉀溶液進一步驗證生成的Fe3＋，學生卻沒有想到。筆者并沒有馬上補充這一步驟，而是讓學生按照自己設計的步驟實驗。在實驗過程中出現了問題：幾乎觀察不到溶液顏色由淺綠色變成黃色。那如何驗證溶液已經發生反應？學生們積極討論，各抒己見：檢驗生成的Fe3＋或Cl－。而氯水中本身含有Cl－，有干擾，只能檢驗Fe3＋？學生又提供若干種方法：加可溶性堿，加硫氰化鉀溶液等。經過充分討論最后確定最好的檢驗方法：加硫氰化鉀溶液，既靈敏現象又明顯。就由學生自己完善了實驗的設計。

在討論Fe3＋轉化成Fe2＋時，也出現了新情況，學生選擇碘化鉀溶液實現Fe3＋轉化成Fe2＋時，設計了往滴加了硫氰化鉀的氯化鐵溶液中滴加碘化鉀的實驗步驟，預期看見血紅色褪去，溶液變成淺綠色。但實驗結果發現試管中始終呈現較深的顏色，絲毫看不出淺綠色，為什么血紅色沒有褪去，為什么看不出Fe2＋的顏色呢？學生看到的實驗事實與腦中的定向思維產生了認識沖突，使學生處于受激發狀態，喚起了強烈的求知欲。有學生提出，可能是有Fe3＋過量了，于是改進設計：在少量氯化鐵中加過量的碘化鉀溶液。實驗表明血紅色消失了，但溶液仍然不是淺綠色的。又是怎么一回事呢？學生只盼從“疑無路”的境地，走向“又一村”的妙境。此時筆者提示，可不可能是生成了其他的物質影響了生成的Fe2＋的顏色呢？學生展開激烈的討論，得出結論：可能是生成了的碘顏色影響了Fe2＋的顏色。那如何驗證猜測的正確性呢？利用學生的已有知識，提出了用淀粉溶液或四氯化碳來檢驗生成的碘單質，最終設計了完善的實驗方案。

當然也有一些問題是沒有時間在課堂上探究解決的，如有學生發現在硫酸亞鐵溶液中滴加酸性高錳酸鉀后再滴加硫氰化鉀血紅色比較淺，甚至看不見。那可不可能是硫氰化鉀參與了其他反應呢？由于課堂時間有限，筆者就鼓勵學生課后到圖書館查閱資料，將課堂探究延伸到課外，進一步培養學生查閱資料、收集證據、解釋事實、得出結論的能力。

四、巧妙運用教學語言，活躍課堂氣氛

教學語言的運用是一門藝術，合理運用教學語言不僅可以活躍課堂氣氛，加深知識的理解，也可以從側面影響學生情感態度和價值觀的樹立。例如“轉化”課堂教學的引入，筆者用的是校歌《誠、思、信、勇》中的一句歌詞——“紅樓書聲瑯瑯、我們奮發創新”，既取材于學生耳熟能詳的歌曲，又不失新奇，還能從側面激發學生的愛校情懷；再如當需要學生用實驗事實來驗證猜想與假設時，就運用“實踐是檢驗真理的唯一標準”來過渡，既貼切，又能對學生進行唯物主義觀點的教育；而當學生在發現實驗現象與猜想不符，進入思維死角，而經過教師提示，同學探討后又豁然開朗時，插上一句“真是山窮水盡疑無路，柳暗花明又一村”，頓時課堂氣氛活躍了。

整個教學過程中這類語言不需要多，只是那么幾句的巧妙運用，往往能起到畫龍點睛的作用。

五、探究給學生帶來自信，讓教師面臨挑戰

本節課改變了傳統的傳遞－接受式教學模式，而是讓學生在“實驗－反思－再實驗－再反思－總結歸納”的過程中體驗實驗探究，使學生處在探索知識的主體地位上，通過動眼、動手、動口、動腦進行主動學習，整個過程充滿了樂趣，體現了團隊協作精神，培養了嚴謹求實、認真細致的科學精神。課后學生均表示歡迎這種學習方式。通過自己獨立討論探究出Fe2＋和Fe3＋之間相互轉化的規律及其條件，記憶更為深刻，學習化學的興趣和積極性得到了提高，更為自信。

在實驗探究課上，學生的活動多了，教師的講述少了，教師是不是變輕松了？其實不然，探究課反而讓教師面臨更高的挑戰。首先，教師要做好大量的前期工作：對教材進行深入的研究，創設符合教材和學生實際的探究情境；要對實驗事先進行嘗試，確定各種設計的科學性、合理性；課堂語言要不斷提煉，爭取簡要精辟……在教學課堂上，雖然教師的講述少了，可是隨著學生活動的增多，教師就必須眼觀六路耳聽八方：看學生實驗操作是否正確，實驗現象是否正常，聽學生討論的思考角度，學生回答的思維誤區；要善于捕捉學生的思維火花，及時篩選學生的認知沖突，從而更好地做一個引導者、組織者。一堂課下來，反而更為緊張忙碌，這就給教師提出了更高的要求，不僅要有較高的知識智力水平，而且要有較高的研究能力和組織引導能力。

［1］中華人民共和國教育部制定.普通高中化學課程標準(實驗）［M］.北京:人民教育出版社,2011

［2］閻芬,于少華,王磊.中學化學教學中促進學生認識發展的問題設置有效性研究——以“基于代表物學習鐵及其化合物的性質”為例［J］.化學教育,2015（13）:32-35

［3］劉永梅.“探究鐵及其化合物的氧化性和還原性”課堂實錄［J］.文理導航(中旬）,2015（7）:56

1008-0546（2017）09-0065-02

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10.3969/j.issn.1008-0546.2017.09.021