基于素养为本的“铁及其化合物”复习教学设计

王建华

[摘 要]

借助补血剂“情境真实化”为主线，开展复习铁及其化合物的性质，聚集“化学学科核心素养”，采用“目标、情境、任务、活动、评价”环环相扣、层层推进的策略，引导学生关注化学与生活有关的问题，贯穿复习相关连的化学知识，达到学以致用的目的，以发展学生的化学学科核心素养。

[关键词]

高中化学;情境真实化;教学设计

一、设计背景

《普通高中化学课程标准（征求意见稿）》指出，化学学科核心素养包括宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、实验探究与创新意识、科学精神与社会责任，涵盖化学学科观念、学科思维、学科实践以及学科价值四个方面。

情境真实化就是围绕一个或多个生产生活中的事例开展课堂教学，提供一种上课的气氛，让学生感受到化学与我们的生活密切相关，再配合以化学实验的多种探究活动，激发学生强烈的求知欲，促进学生学习方式的转变，培养他们的科学探究意识与实践能力。

如何实施素养为本的情境教学？笔者在一次苏州市高三化学教研活动中，以“铁及其化合物（高三一轮复习）”为课题，和大家来分享以“教学设计”为抓手进行的探索和示范。

二、设计思路

（一）教学设计聚集学科核心素养发展

采用“目标、情境、问题、活动、评价”环环相扣，层层推进的教学设计的整体思路（见图1），制定基于化学学科核心素养的素养为本为教学目标，依据教学目标选择契合教学目标、蕴藏学习任务的问题情境，依托问题情境生成学习任务，讨论交流学习活动，引导学生运用化学学科思维方式和方法学习化学知识，在问题解决的过程中，不断发展化学学科核心素养。

（二）教学方法着眼于情境真实化设计

“铁及其化合物”教学内容蕴藏丰富的“素养为本”的情境，例如黑木耳中的铁元素、补血剂中的铁元素，等等。笔者以补血剂中的铁元素为真实情境，分别从体检报告单、补血剂的成分，进入胃里的变化;药物相互作用，补血剂与维生素C同服;药物性状，除去包衣片后的变化等方面，可以把物质的提纯、物质的检验、物质的转化整合到本节复习课中，让学生经历实验方案设计、实验方案评价、师生实验等过程（見图2），让学生体验实验探究的一般过程，学习实验探究的一般方法，培养学生的探究能力和实践能力。

（三）教学过程推进学科核心素养发展

素养为本的情境过程是能有效实施学科核心素养的一种策略。采用一张体检报告单引出课题，从补血剂的不同方面等生活中的真实场景创设教学情境，借助“情境”真实化来激发学生学习兴趣，体现知识的社会价值。

在教学补血剂中所含有铁元素的过程中，教师可引导激励帮助学生用实验方法来验证铁元素Fe2+及Fe3+的存在形式，并进一步分析验证剥开包衣片后，Fe2+与Fe3+如何转变，如何提纯等，引导学生进行深度学习，体现了对化学学科中“变化观念”“证据推理”“科学探究”等核心素养概念的理解，提升学生自主学习的能力，循序渐进地推进学科核心素养发展。

三、设计流程

为达成发展学生的化学学科核心素养的目标要求，笔者构建了“主题—情境线—问题线—知识线—活动线”的化学复习教学模式。具体如图3所示。

四、教学过程

【情境1】展示一张老师的体检报告单（见表1），指出有一指标——血红蛋白低于正常值。遵从医生的指导，服用补血剂，那今天就来跟同学们聊一聊补血剂当中铁的那些事。

设计意图：把生活中真实的问题转化为化学问题，激发学生学习的兴趣，培养学生“学以致用”的科学素养。

环节一：知识回顾

问题1：补血剂当中铁元素可能的存在形式

学生1：尽可能例举铁元素的存在形式

教师：将学生例举的含铁物质以类别——价态二维图形式及其转化关系进行展示（见图4）。

设计意图：通过以类别——价态二维图展示，反映出学生的思维过程，使学生的思维变得有序有条理。

环节二：补血剂中铁元素的检验

【情境2】展示补血剂的说明书，关注补血剂的成分（见图5）

【情境3】问题2：补血剂服用之后，与胃酸作用后转化为铁的什么微粒？

学生2：胃酸主要成分是盐酸，补血剂与胃酸作用后的铁主要以Fe2+和Fe3+形式存在。

问题3：有没有是这样的可能：主要以Fe2+或以Fe3+形式存在呢？

总结归纳：如图6所示：

问题4：明确了铁元素的可能存在形式，如何检验铁元素？

实验1：Fe2+、Fe3+的检验

学生3：据实验方案，填写实验报告（如表2所示）

设计意图：通过对补血剂中铁元素价态的讨论与分析，让学生感受到将实际问题转化为化学问题的过程与方法，充分训练学生的化学思维活动，从问题和假设出发，设计探究实验方案，进行实验探究，促进学生建立系统、有序的化学思维过程，提高学生科学探究的意识。

环节三：含不同价态铁元素的物质之间的重要转化

问题5：如何将Fe3+转化为Fe2+？

【情境4】这种补血剂进入胃部后既有Fe3+，又有Fe2+，但是人体血红蛋白需要的是Fe2+。如何将Fe3+变成Fe2+？（从价态角度分析）

问题6：能被Fe3+氧化的微粒有哪些？

学生4：Fe、Zn、Cu等金属，S2-、I-、SO32-还原性离子等

【情境5】阅读补血剂说明书中的【药物相互作用】栏目（见图7）

问题7：维生素C与补血剂同服，是何原理？

实验2：向FeCl3溶液中滴加维生素C溶液，溶液由黄色变为浅绿色。

教师：维生素C有较强的还原性，能将Fe3+还原为Fe2+，能有效地保護补血剂中的Fe2+。

【情境6】补血剂药片是暗红色，除去包衣后显淡蓝绿色。（见图8）

问题8：药片包衣的主要作用是什么？

学生5：防止补血剂药片中Fe2+被氧气氧化。

问题9：常见的易氧化亚铁离子的氧化剂有哪些？

学生6：Cl2、Br2、O2、H2O2、MnO2、ClO-、MnO4-、Cr2O72-、NO3-（H+）等

【情境7】高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型、高效、多功能的水处理剂。

问题10：工业上可以通过在碱性条件下次氯酸钠氧化铁盐法制备高铁酸钠，写出离子反应方程式。

问题11：通过电解方法，用Fe2O3为阳极，石墨为阴极，NaOH溶液为电解质溶液制备高铁酸钠（Na2FeO4），写出阳极的电极反应式。

设计意图：以真实情境补血剂的合理使用为素材，通过对Fe3+与Fe2+相互转化的讨论与分析，运用提问、点评等方式，训练与巩固学生对氧化还原反应知识的有效掌握，充分发挥化学日常学习评价的诊断与发展功能。

五、结语

基于素养为本的高三化学复习课，以课题为中心，寻找相应的真实情境进行创设，对知识进行整合，呈现教学内容，设计较为合理的教学方案，激发学生学习化学的兴趣，学以致用。通过素养为本式的复习教学，改进了传统的高三化学复习教学模式，改变了按课本顺序“炒冷饭”式的回顾整理知识点的方式，使化学的学习不再机械、枯燥，通过生活化学、社会问题等情境，这样复习化学更加贴近真实的情境。

基于素养为本的高三化学复习课，不仅可促进知识的多向联系，优化学生的认知结构，提高思维的敏锐性和解决问题的能力，并可促进学生学习方式、思维方式的转变与发展。教师在平时的教学中，要以知识为本、以学生为中心，教学多以素养为本进行情境创设，只有不断地创新教学设计，优化教学方案，才能使高三化学复习教学有所突破，开拓学生思维，培养学生解决问题能力，使课堂更加丰富多彩。

[参 考 文 献]

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]王冬，周千红.基于主题的化学实验复习教学[J].中学化学教学参考，2017（10）.

[3]王祖浩.普通高中课程标准实验教科书·化学（必修1）[M].南京：江苏凤凰教育出版社，2014.

（责任编辑：张华伟）