巧用实验探究 彰显学科本色

毛镁月

化学是一门以实验为基础的学科，传统化学课堂的实验教学往往是由教师演示，学生观察实验现象。这种教学方式能吸引学生的注意力，有利于学生观察能力的提升，但无法充分发挥学生的实验操作能力。为了有效的提高课堂教学的效率，可将传统教学模式加以改进，以学生为主体，教师主导，调动学生参与实验的积极性和主动性，主动发现式学习，而不是被动的填充知识。

一、教学设计的基本思路

“铁盐和亚铁盐”是人教版高中化学第三章第二节“几种重要的金属化合物”中第五课时的内容，在之前学生已经学习了铁的氧化物和氢氧化物，本节课在此基础上，以氯化铁和氯化亚铁为切入点，通过对物质物理性质以及化学性质的分析，探究亚铁离子和铁离子的相互转化的条件。

本节课通过魔术引课，以此来激发学生的学习动机和学习兴趣，促使学生在实验探究活动中积极参与。根据学习中陆续发现的问题，不断地提问、思考、讨论、交流，将问题各个击破，体会到成功的喜悦感。自己探究所得出的结论，会比教师直接教授的印象更深刻。

二、教学目标

理解检验Fe3+的基本原理；从化合价的角度认识Fe2+的还原性以及Fe3+的氧化性，归纳Fe2+与Fe3+相互转化的条件；应用Fe2+、Fe3+的性质分析解决相关的实际问题。

通过教师演示实验和学生实验操作，培养学生观察、分析、推理能力；利用探究Fe3+的检验方法及Fe2+、Fe3+相互转化的条件，使学生体验实验探究的过程。

通过对铁的化合物性质的学习，体验科学探究成功的喜悦，并使学生初步学会从化学视角观察生活、生产和社会中的有关问题。

三、教学过程

板块一：创设情境，激发学生学习兴趣，引发学生思维

魔术表演：将一杯普通的茶水倒入酒杯中，无明显现象，用吸管搅拌一下，茶水逐渐变为黑色。再用吸管搅拌一下，黑色褪去。魔术结束后，告诉学生，此魔术利用了亚铁离子和铁离子之间的相互转化，通过这堂课的学习，探究转化的具体方案。

板块二：探究Fe2+→Fe3+转化方法

引导学生发现教师演示实验与学生分组实验所使用的氯化亚铁溶液的区别，并利用讲台上的试剂，在氯化亚铁溶液中滴加KSCN溶液，发现溶液出现血红色，引发学生思考：为什么氯化亚铁溶液中会出现Fe3+？

方案一：FeCl2溶液+KSCN溶液+H2O2溶液

方案二：FeCl2溶液+ H2O2溶液+KSCN溶液

板块三：探究Fe3+→Fe2+转化方法

板块四：概括总结知识点，构建“铁三角”的知识网络

四、教学反思

1.课前准备。自主探究式实验的难点之一在于实验药品的选择，试剂应当尽可能多，给学生更多的选择空间，同时又要是学生所熟识的试剂，这样才能设计出有效的实验方案。例如铁离子和亚铁离子相互转化所需的还原剂与氧化剂的选择，本堂课选择过氧化氢作为氧化剂，一方面过氧化氢被还原成水，产物无污染，比硝酸等氧化剂更环保，更符合绿色化学的理念；另一方面，过氧化氢为无色液体，便于观察实验现象中颜色的变化。而对于还原剂，考虑到学生的接受能力，以及引课魔术中所用到的药品，所以选择了维C，KI溶液和铁粉。鉴于学生对维C和KI的性质并不熟悉，故利用维C做演示实验，在讲解了KI中-1价的碘元素的还原性之后，引导学生进行实验验证。

FeCl2溶液的配制是试剂准备中的另一个难点。在查阅资料之后，发现配制FeCl2溶液有以下几种方法：1、将FeCl2固体溶于盐酸中；2、在FeCl3溶液中加入合适的还原剂；3、过量的铁粉与盐酸充分反应后，过滤取滤液。

铁粉与盐酸反应，由于铁粉过量，并且产生氢气，故制得的溶液中不含Fe3+，但过滤操作是在空气中进行的，而且铁粉颗粒较小，导致过滤速度较慢，所得的滤液中部分Fe2+被氧化。因此省去过滤步骤，采用装瓶后自然沉降的方式，此方法的缺点在于，悬浮在溶液中的铁粉使得溶液的颜色偏向灰黑色。由于各种条件的限制，无法在中学实验室中制取纯净未被氧化的FeCl2溶液并长时间保存，为了弥补试剂准备方面的缺憾，因此在教学设计方面，学生实验用的是方案三中未过滤的FeCl2溶液，教师演示实验的FeCl2溶液则是过滤所得的澄清溶液。引导学生利用KSCN溶液，发现两瓶液体的不同点，由此引出Fe2+转化为Fe3+的实验探究，并让学生理解溶液中的铁粉作用是为了防止Fe2+被氧化，自然而然的找到Fe3+还原成Fe2+所需的还原剂。

2.有效组织课堂。建构主义的学习观认为，学习是学生主动建构知识的过程。学生不是简单被动的接受知识，而是主动的建构知识。教学不能无视学生的已有知识经验，应当将学生已有知识作为新知识的生长点，引導学生利用已有知识建构新的知识体系。探究式学习是建构主义学习理论的一种应用，通过创设情境，让学生不断的发现问题，解决问题，形成解决问题的技能以及自主学习的能力。

每一个教学环节要使学生达到高一级的预期水平，需在两个水平之间创设适当难度的问题情境，针对不同水平的学生，问题的难度也不相同。第一次教学尝试时，将所有的氧化剂和还原剂一次性提供给学生，导致学生做探究实验时花费过多的时间，影响到其他的教学环节。考虑到学生已有知识水平的局限性，之后的几次教学，更注重对学生的逐步引导，在理论层面分析后，再利用实验论证，避免学生探究时毫无头绪，无从下手。由此发现了探究式教学的另一种模式，针对化学基础较弱的班级，将实验式探究，转变为理论式探究，最终再利用实验验证自己的猜测。

随着高中化学新课程教学的深入，教师在公开课时更愿意选择学生分组实验探究的形式，认为此种方案更为新颖，能够做到把课堂真正的交给学生。探究中会不断的发现一些问题，引发学生的思考，但是对学生的要求偏高，需要学生有一定的化学基础，而且一堂真正的探究课也很难在一个课时内完成。本堂课注重教师的引导，将学生分组实验，教师演示实验，学生演示实验相结合，缩短了纯探究式实验教学的教学时间，又注重突出学生的参与性。