基于真实教学情境，发展化学核心素养

田颖 解亚丽

摘 要：以真实情境为化学课堂教学的载体，能够促进学生学习方式的转变，发展化学学科核心素养。以“铁盐和亚铁盐”教学内容为例，选取了“补铁剂”为真实情境，引导学生实验探究“补铁剂”的有效成分，并建立含铁化合物之间相互转化的模型，发展了学生核心素养，同时为高中化学真实情境教学提供了案例参考。

关键词：化学学科核心素养;真实情境;补铁剂

一、真实情境是“素养为本”教学的载体

为了进一步落实“立德树人”的根本任务，普通高中以进一步提升学生综合素质，着力发展核心素养为培养目标。真实且富有价值的问题情境有利于促进学生化学学习方式的转变，为学生化学学科核心素养提供了真实的表现机会，是“素养为本”教学的有效载体。《普通高中化学课程标准（2017年版）》倡导创设真实的问题情境，开展“素养为本”的教学。

关于“铁盐和亚铁盐”真实情境教学，国内已有相关研究：奚梅梅以“铁器文物”为真实情境，组织学生进行了自主探究;张丽华以“打印墨粉”为真实情境，在探究磁性物质组成的过程中学习了铁及其化合物相关知识;刘妍等以“暖宝宝”为情境，进行了教学设计。本文以日常生活中的“补铁剂”为真实情境进行素养为本的教学设计，旨在丰富“铁盐和亚铁盐”真实情境教学的案例研究。

二、基于真实情境开发“铁盐和亚铁盐”的教学设计

（一）教学背景分析

“铁盐和亚铁盐”是人教版化学必修1第三章第二节第2课时内容，位于钠、铝、铁等金属及其化合物内容之后。此前，学生已经学习了物质的分类、离子反应、氧化还原反应等，初步掌握了物质鉴别、分离、转化等基本方法，对实验探究有浓厚的兴趣。但元素化合物内容的学习刚开始，尚不能熟练运用氧化还原原理，实验操作能力也有待加强。

（二）教学与评价目标设计

基于化学学科核心素养的“铁盐和亚铁盐”教学与评价目标体系见下图。

（三）教学重、难点

重点：Fe2+与Fe3+的检验与鉴别方法;Fe2+与Fe3+的相互转化

难点：Fe2+与Fe3+的相互转化

（四）教学方法与用具

教学方法：观察讨论法、任务驱动法、实验探究法

教学用具：多媒体、琥珀酸亚铁片（含说明书）、FeCl2溶液、FeCl3溶液、KSCN溶液、H2O2溶液、维生素C片、Fe粉、试管（若干）、滴瓶（含滴管）

（五）教学过程

环节一：创设情境，提出问题

通过缺铁性贫血患者的体检单和相关资料指出人体长期缺铁会引起缺铁性贫血。目前，缺铁性贫血已经成为仅次于结核病的发病率最高、耗资巨大的公共卫生问题。为了预防和治疗缺铁性贫血，市场上涌现出各种各样的“补铁剂”，其有效成分是什么？

环节二：实验探究，获取新知

学生结合铁及其化合物的相关知识，猜想“补铁剂”的有效成分为铁盐或亚铁盐。教师引导学生设计实验探究“补铁剂”的有效成分。

【活動1】小组讨论鉴别Fe2+及Fe3+的方法。

方法1：观察法——Fe2+浅绿色，Fe3+为棕黄色;

方法2：沉淀法——与NaOH溶液反应，Fe3+产生红褐色沉淀;Fe2+先产生白色絮状沉淀，然后迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。

【实验1】在两支试管内分别加入5mL FeCl3和FeCl2溶液，再各滴入2滴KSCN溶液。

通过实验现象的显著差异：FeCl2溶液无显著变化，FeCl3溶液变为红色补充Fe3+的检验方法，并提示该反应常用于制作影视剧中的鲜血。

【活动2】利用已经掌握的知识，设计实验检验补铁药片（琥珀酸亚铁）中的有效成分。（提示：本药片为胃溶型）

学生向补铁药片的酸溶液中滴加KSCN后，溶液上部变为红色，下部颜色不变;振荡后溶液都变为红色，由此可推测有效成分为Fe3+。

资料卡片：①药品使用说明书显示维生素C与补铁药同服有利于吸收。②维生素C具有还原性，是高效抗氧化剂，用来减轻抗坏血酸过氧化物酶基底的氧化应力。还有许多重要的生物合成过程中也需要维生素C参与作用。

教师引导学生进行信息整理与实验现象分析：根据氧化还原反应原理，Fe2+中的铁元素为+2价（中间价态），兼具氧化性和还原性，在实验过程中Fe2+可能被氧化。那么，为什么维生素C有利于补铁药物吸收？

【实验2】向实验中的红色溶液中加入少量维生素C粉末，震荡并观察现象：红色溶液，褪色，没有生成难溶物质。

【得出结论】维C与补铁药物同服能防止Fe2+被氧化，从而增强补铁效果，所以“补铁剂”中的有效成分是Fe2+。为了使用方便，制药厂还将维生素C添加到补铁药物中制成了“维铁缓释片”。

【设计意图】立足真实情境，不断发现问题，通过任务驱动开展探究活动，解决实际问题，提高了学生观察分析与证据推理能力，形成宏观微观相结合的化学学科思想。

环节三：解释现象，解决问题

为什么【实验1】中，滴加KSCN溶液后上部溶液变红？如何防止补铁药中的有效成分被氧化从而提高药效？（展示补铁药片的糖衣及塑料铝膜）

学生根据药片包装分析讨论提高补铁剂药效的有效方法，发掘生活中的化学知识。教师根据学生的讨论情况，引导学生利用常见的氧化剂和还原剂建立Fe3+与Fe2+相互转化的模型。

【活动3】（1）盛有少量FeCl2溶液的试管中，滴入几滴KSCN溶液，观察现象，再加入几滴双氧水或氯水，继续观察。（2）在盛有少量FeCl3溶液的试管中，滴入几滴KSCN溶液，再加入少量Fe粉，充分振荡。（3）用离子方程式表示转化过程。

【设计意图】结合实验情境，从氧化还原的角度，认识Fe2+与Fe3+之间的相互转化，引导学生发展证据推理与模型认知素养，为后续元素化合物知识的学习提供了方法借鉴。

环节四：联系生活，学以致用

补铁最好的途径是通过饮食，含铁较多的食物有猪肝、木耳、鱼、菠菜、红枣等。我们要养成健康的生活习惯，合理膳食，预防缺铁性贫血，确保身心健康。我们更要善于从真实具体的生活情境中发现化学问题，通过多种途径解决实际问题。从生活走进化学，从化学走向社会。

【设计意圖】回归生活情境，引导学生关注生活中的化学问题，学会利用化学知识解决实际问题，体会化学学科的价值，培养“科学态度与社会责任”。

三、基于真实情境的“铁盐与亚铁盐”教学反思与实施建议

（一）教学反思

教材中关于“铁盐与亚铁盐”的实验只有两个且与生活实际联系不足。本节课以“补铁剂”为真实情境，学生亲身经历了小组讨论、实验设计与实施等探究过程，获得Fe3+的检验、Fe2+与Fe3+的相互转化等核心知识，提高了面对复杂情境下解决问题的能力，提高了学生学习化学的兴趣，有利于他们适应飞速发展的信息时代和复杂多变的未来社会。

不足之处在于，虽然学生作为学习的主体自始至终参与了课堂教学活动，但由于课堂时间、空间、资源所限，学生未能充分体验查阅资料、检索文献、项目式研究学习等。

（二）实施建议

1.提供多种品牌、多种形态的“补铁剂”（如：硫酸亚铁片、琥珀酸亚铁片、富马酸亚铁颗粒、琥珀酸亚铁口服液、朴血口服液、多糖铁复合物胶囊、维铁缓释片等）供学生实验所用，引导学生设计实验，分别探究不同品牌、不同名称、不同状态的补铁药物的有效成分，引导学生从利用化学知识解决实际问题，体会化学学科价值。

2.布置作业：药物补铁剂的有效成分研究报告。

四、结语

创设真实的问题情境，开展以实验为主的探究活动，重视教学内容的结构化设计，有助于激发学生的化学学习兴趣，促进学生学习方式的转变，培养他们的创新精神和实践能力。《普通高中化学课程标准（2017年版）》中，大部分主题增加了“情境素材建议”内容，教师在日常教学中应广泛联系生活实际，建立和丰富教学内容素材库并将情境素材开发成具体生动的教学案例，为发展学生核心素养贡献力量。

参考文献：

[1]邵传强.指向核心素养的高中化学引入真实情境的教学探索[J].中学化学教学参考，2018（5）.

[2]奚梅梅，兰俊耀，郭玉林，等.“素养为本”的教学探究：以“铁及其化合物”为例[J].中学化学教学参考，2019（11）：49-52.

[3]张丽华.“素养为本”的元素化合物知识教学：以“铁及其重要化合物”为例[J].化学教学，2019（8）：57-61.

[4]刘妍，王秀红，张冬华.基于化学学科核心素养的“铁盐和亚铁盐”教学设计[J].化学教育，2019（7）：33-37.

[5]黄剑锋，汤希雁.创设真实情境培养学生化学学科核心素养[J].基础教育研究，2018（7）：60-62.

注：本文系石家庄润德学校项目信息：指向核心素养的高中化学真实情境的选取与运用研究（编号：G2018143）。

作者简介：田颖（1992—），汉族，出生于河北省博野县，硕士研究生学历，未定级，研究方向为中学化学课程与教学。

编辑 温雪莲