例析基于“觀念建構(gòu)”的學案設計
——以“鐵及其化合物的性質(zhì)與應用”為例

吳永才

（常州市教育教研室江蘇常州213001）

例析基于“觀念建構(gòu)”的學案設計
——以“鐵及其化合物的性質(zhì)與應用”為例

吳永才

（常州市教育教研室江蘇常州213001）

基于實踐與反思，結(jié)合理論研究，以學案設計為抓手，以“觀念建構(gòu)”為重點，例析如何設計和實施學案導學，促進學生以“自主、合作、探究”為主要方式的個性化學習，促進學生的全面發(fā)展和個性發(fā)展，為學生將來走向社會夯實基礎。

學案設計；觀念建構(gòu)；學生發(fā)展

新課程倡導以“觀念為本”的教學。多次課堂觀察，筆者發(fā)現(xiàn)有些教師對“觀念為本”的教學研究不夠、理解不透和認識不到位，傳統(tǒng)思想和思維習慣積重難返，教學偏重于“知識為本”。實施和推進新課程，教師觀念不轉(zhuǎn)變，何以讓學生轉(zhuǎn)變觀念？教師又如何引導、幫助和促進學生進行“觀念建構(gòu)”？2013年初，筆者在常州市北郊中學以高一必修內(nèi)容“鐵及其化合物的性質(zhì)與應用”為題上了節(jié)公開課，對基于“觀念建構(gòu)”的學案設計有了切身的體會和感悟，有了進一步的理解和認識，試從以下兩個方面來概述。

一、學案設計

1.設計思想

以學案為載體，創(chuàng)設學案欄目，設計學生活動，強調(diào)學生的主體參與和理解，重視學法指導，重視情境設計、問題設計和實驗設計等；以問題為主線，將學科觀念和知識的遷移應用融在情境和問題之中，將學習評價滲透在學習過程之中；選擇愉快學習、問題啟發(fā)和實驗探究等策略，引發(fā)學習動機、激發(fā)學習興趣、誘發(fā)學習欲望和開發(fā)學習情意，引導學生加深對學科知識的理解，有效轉(zhuǎn)變學習方式，提升學習能力和學科素養(yǎng)。

2.學習內(nèi)容分析

解讀“課標”要求，領悟教材編寫意圖，分析學生需要，從課程→單元→知識點逐級分析，從“三維”的角度擬定學習目標，選擇和組織學習內(nèi)容，對學習結(jié)果試分析和評估，整合、優(yōu)化學習內(nèi)容和結(jié)果。蘇教版新教材以“化學是一門中心的、實用的、創(chuàng)造性科學”為主要的價值引導，必修教材《化學1》以元素觀、分類觀和轉(zhuǎn)化觀為核心的觀念引領，“鐵及其化合物的性質(zhì)與應用”是一節(jié)真實的、有效的引導和幫助學生形成化學學科觀念的素材，學生通過了解和認識鐵及其化合物在生活生產(chǎn)等方面的廣泛應用，了解鐵與人類健康的關(guān)系，感知知識學習的意義，體會化學學科的價值；學生通過自主、合作探究檢驗Fe3+和Fe2+的方法和Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化，認識和理解Fe2+和Fe3+的主要性質(zhì)，感知物質(zhì)轉(zhuǎn)化的條件和目的，體悟元素觀、微粒觀、轉(zhuǎn)化觀、分類觀和實驗觀等；學生通過從實驗現(xiàn)象到實驗結(jié)論的分析、討論、解釋和表述，體悟宏觀與微觀相互聯(lián)系的化學特征思維方式；學生通過對新聞報道和化學事實的分析，對物質(zhì)的回收和循環(huán)使用等問題的思考和解決，認識到任何化學物質(zhì)對人類來說都具有兩面性，認識到綠色化學的重要意義，認識到人與自然和社會的可持續(xù)、和諧發(fā)展。

3.學情分析

在初中，學生對鐵及其化合物的知識有了一定的了解，如鐵的物理性質(zhì)和用途，鐵能與酸和鹽反應，鐵礦石可用來煉鐵等；在高中，學生已經(jīng)學習了鐵與氯氣的反應，學習了物質(zhì)的分類與轉(zhuǎn)化，學習了研究物質(zhì)的實驗方法，具備了氧化還原反應和離子反應的基礎知識，具有了學習元素化合物知識的一些方法等；高一學生有較強的好奇心和求知欲，對化學實驗充滿著期待和向往，以“人”與“鐵”的關(guān)系為切入點，選擇化學在生活生產(chǎn)等方面應用的實例，讓學生充分利用實驗來探究化學，比較貼近學生實際，符合學生的需求。

4.學習目標

掌握鐵及其化合物的主要化學性質(zhì)，能寫出有關(guān)的化學反應方程式；掌握Fe2+和Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化；學會用化學方法檢驗Fe3+和Fe2+；學會從鐵及其化合物在生活生產(chǎn)等方面的應用來分析其性質(zhì)。通過自主、合作學習，體驗設計、討論、比較、分析、完善及應用方案的過程；通過實驗探究，體驗探究過程，學習探究方法，提高實驗探究能力。感受鐵及其化合物對生活、生產(chǎn)及人類健康的重要作用，體會化學是一門真實的、有用的科學，體驗實驗探究的樂趣，激發(fā)學習化學的興趣。

5.學習過程

［觀察與思考］鐵及其化合物的性質(zhì)與應用有什么關(guān)系？

設計意圖：教師以學科價值觀為引領，以“鳥巢”為背景呈現(xiàn)課題，展示鐵鍋、氧化鐵、氯化鐵和硫酸亞鐵等圖片，引發(fā)學生思考和聯(lián)想化學在生活生產(chǎn)等方面的應用，在學生依次回答的基礎上告訴學生氧化鐵也可作外墻涂料、氯化鐵和硫酸亞鐵也可作凈水劑等，引發(fā)認知沖突，激發(fā)學習興趣，引導學生分析和破解課題，引導學生從已知聯(lián)系未知，從生活走進化學，從化學走向社會。

［新聞鏈接］2012年12月2日人民網(wǎng)報道

設計意圖：教師告訴學生我國因缺鐵性貧血負擔大，全球排第二。讓學生估計我國大約有多少人患有不同程度的貧血？告訴學生導致缺鐵性貧血的主要原因（略）。啟發(fā)學生關(guān)心社會，關(guān)愛他人和自己，增強社會責任感和自我保護意識。

［問題一］人得了缺鐵性貧血，怎么辦？（人沒有得缺鐵性貧血，怎么辦？）

設計意圖：此為引導性問題（較容易），引出“人”與“鐵”的關(guān)系。教師在學生回答的基礎上，展示常見富含鐵元素的食物（食補）和常見補血劑（如血爾、紅桃K，均含有卟啉鐵，藥補），讓學生認識到“藥補不如食補”的化學道理，引導學生從“實物”到鐵元素和卟啉鐵，滲透元素觀。

［問題二］人通過不同途徑攝入的鐵元素可能為+ 2價，也可能為+3價。如何檢驗？

設計意圖：引導、啟發(fā)學生從化學視角來思考、分析和解決問題，引導學生從元素到離子到變化，感知微粒觀。

［交流與討論］①如何檢驗Fe3+？②如何檢驗Fe2+？

設計意圖：此為開放性問題，先讓學生思考有幾種方法？是物理方法，還是化學方法？后展示預先準備好且編上號的四支試管（分別盛有硫酸銅溶液、硫酸亞鐵溶液、三氯化鐵溶液和碘水），讓學生來判斷，在學生有疑難困惑時，再教學生一個魔術(shù)（引入硫氰化鉀，引入新方法），教師創(chuàng)設情境，引發(fā)認知沖突，誘發(fā)探究欲望，引導學生從物質(zhì)的類別（同類物質(zhì)的性質(zhì)比較）來思考問題，滲透分類觀，體會微粒觀。

［實驗探究一］探究檢驗Fe3+和Fe2+的方法

現(xiàn)有A、B兩瓶溶液，選擇合適方法來檢驗A、B兩瓶溶液中含有幾價鐵？

［交流與分享］各小組交流、分享實驗“收獲”。

［歸納小結(jié)］1.Fe3+的檢驗（3種方法，略）2.Fe2+的檢驗（2種方法，略）

設計意圖：讓學生體會運用不同的方法（如觀察法、沉淀法和顯色法等）來檢驗物質(zhì)，讓學生通過實驗來感知利用氫氧化鈉溶液可以檢驗Fe3+和Fe2+，用硫氰化鉀溶液來檢驗Fe3+是一種靈敏的方法，僅用硫氰化鉀溶液不能檢驗Fe2+等，讓學生體會實驗觀和變化觀。教師巡視、觀察和記錄，在實驗后及時點評，指出學生在實驗中存在的問題，引導學生明確改進的地方和努力的方向。

［問題三］人攝入了三價鐵，如何實現(xiàn)Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+？

設計意圖：教師先展示琥珀酸亞鐵片和硫酸亞鐵片的圖片和實物，后展示亞鐵血紅蛋白攜氧示意圖（亞鐵血紅蛋白如吞吐O2的“蜘蛛”），告訴學生補血常識和化學原理，告訴學生高鐵血紅蛋白無攜氧功能（吞而不吐），啟發(fā)學生思考物質(zhì)轉(zhuǎn)化的目的。

［交流與討論］Fe3+如何轉(zhuǎn)化為Fe2+？

設計意圖：引導學生從氧化還原反應和離子反應的角度來思考和分析，體會化學學科基本觀念和核心概念、具體知識之間的關(guān)系，引導學生從理論分析到實驗探究。

［實驗探究二］探究Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的條件

從實驗桌上選擇合適試劑設計實驗，探究Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+的條件。

［交流與分享］各小組交流、分享實驗“收獲”。

［歸納小結(jié)］Fe3+→Fe2+（還原劑，如Fe和Cu等）

設計意圖：在學生進行實驗預測和猜想的基礎上，讓學生開展自主探究和合作探究，讓學生體悟“合理的”實驗步驟和“規(guī)范的”實驗操作，讓學生通過實驗來發(fā)現(xiàn)鐵粉和銅粉等都可以使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，讓學生發(fā)現(xiàn)鐵粉和銅粉的加入的量不同，反應現(xiàn)象也不同，讓學生進一步體會元素觀、微粒觀、轉(zhuǎn)化觀和實驗觀等。教師在實驗后及時點評，側(cè)重于學生實驗改進的情況，引導學生明確如何做得更好。

［聯(lián)系實際］

⑴硫酸亞鐵片說明書“藥物相互作用”欄目

⑵亞硝酸鹽中毒及急救

⑶制作印刷電路板

設計意圖：教師利用“微生素C與本品同服，有利于吸收，為什么？”、“安徽阜陽23名大學生食用亞硝酸鹽中毒，如何急救？”和“制作印刷電路板的化學原理是什么？”等實際問題引導學生關(guān)心社會、聯(lián)系生活和生產(chǎn)，做到學以致用。認識到化學是一門真實、有用的科學，引導學生學會辯證地思考和分析問題。在學生有質(zhì)疑、有需求時，教師將預先準備好的ⅤC給學生做實驗，讓學生在實驗中發(fā)現(xiàn)知識（ⅤC也可以使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+），將知識遷移應用，認識到亞硝酸鹽和ⅤC的性質(zhì)，加深對Fe3+和Fe2+性質(zhì)的理解。

［社會關(guān)注］由于電路板的需求量急劇增大，其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢液對環(huán)境造成嚴重污染。如何從廢液中回收銅？如何使廢液循環(huán)利用？

設計意圖：此為引導過渡性問題，第1個問題讓學生回答（應用知識），第2個問題讓學生思考，引導學生從化學視角來解決實際問題，啟發(fā)學生思考Fe2+如何轉(zhuǎn)化為Fe3+，讓學生體會將物質(zhì)轉(zhuǎn)化是為了更好地利用物質(zhì)。

［問題四］人攝入了二價鐵有利于補血，如何防止Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+？

設計意圖：教師引導學生對Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+的問題從不同角度來思考，在知識遷移應用中和意義分析中激發(fā)探究欲望。教師再次展示亞鐵血紅蛋白攜氧原理，引導學生進一步理解物質(zhì)轉(zhuǎn)化的不同目的，明確物質(zhì)轉(zhuǎn)化需要在一定的情況和條件下進行，認識到人在解決與化學有關(guān)的實際問題時的重要作用。

［交流與討論］Fe2+如何轉(zhuǎn)化為Fe3+？

設計意圖：引導學生進一步從氧化還原反應和離子反應的角度來思考和分析，從理論分析到實驗探究，進一步感悟化學基本概念，促進認識轉(zhuǎn)變和發(fā)展。

［實驗探究三］探究Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+的條件

從實驗桌上選擇合適試劑設計實驗，探究Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+的條件。

［交流與分享］各小組交流、分享實驗“收獲”。

［歸納小結(jié)］Fe2+→Fe3+（氧化劑，如Cl2、H2O2等）

設計意圖：讓學生進一步開展自主探究和合作探究，通過實驗發(fā)現(xiàn)知識，發(fā)展能力和提升素養(yǎng)。教師在實驗后及時點評，肯定學生的進步，進一步激發(fā)和維持學生學習化學的興趣。

［聯(lián)系實際］⑴硫酸亞鐵片說明書“性狀”欄目

⑵氫氧化亞鐵的制備

⑶工業(yè)廢水的處理

設計意圖：教師利用“本品為包衣片？”、“氫氧化亞鐵在空氣中久置后最終生成什么？”和“電子工業(yè)的廢水如何循環(huán)使用？”等實際問題進一步引導學生從化學視角來分析和解決問題，強化知識遷移應用和學以致用。引導學生分析和解決“實驗探究一”中存在和遺留的問題，增強學生學好化學的信心，如用PPT展示氫氧化亞鐵到氫氧化鐵的變化過程，結(jié)合學生實驗的實際情況，讓每一組同學進行實驗前后的比較與分析，從宏觀現(xiàn)象（白色→…→灰綠色→…→紅褐色）到微觀本質(zhì)，用符號表征化學變化過程（略），又如引導學生認識到用硫氰化鉀溶液和氧化劑（先加硫氰化鉀，再加氧化劑）可以來檢驗Fe2+，體會已學知識的應用和新舊知識的內(nèi)在聯(lián)系。

［反思提高］

設計意圖：引導學生回顧本節(jié)課學習的主要內(nèi)容（板書重點內(nèi)容），如Fe2+和Fe3+的檢驗、Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化、Fe2+和Fe3+的主要性質(zhì)及性質(zhì)與應用的關(guān)系等，引導學生分析目標達成情況，加強自我反思和評價；倡導學生提出問題，互幫互助和共同進步；將化學基本觀念具體表述，以促進學生觀念建構(gòu)和個性發(fā)展。

二、教學反思

學案設計是以“學”為中心，以學案為載體，以優(yōu)化學習結(jié)果為目的，教師基于“學生立場”設計方案，試圖引導和促進學生學習的過程。學案設計是教學設計的一種表現(xiàn)形式，學案設計無固定的模式，是個性化的創(chuàng)新設計?！坝^念建構(gòu)”是一個循序漸近、逐步變化和發(fā)展的過程，從“教”的方面來看，是指教師要關(guān)注整體，把握本質(zhì)，不要過分關(guān)注細節(jié)，要超越具體事實，引領學生從本質(zhì)上認識和理解所學知識，建構(gòu)學科觀念；從“學”的方面來看，是指學生要主動參與，積極探究，努力發(fā)現(xiàn)，深刻領悟，自主建構(gòu)觀念。本節(jié)課筆者將知識問題化，問題情境化，觀念顯性化，讓學生在感知“人”與“鐵”的關(guān)系基礎上，自我調(diào)節(jié)情緒和心理，激發(fā)學習動機和興趣，愉快地學習，效果良好；設計有內(nèi)在聯(lián)系和思考價值的問題，讓學生在質(zhì)疑、探究、交流和碰撞中展開思維過程，促進思維發(fā)展；突出化學的特征思維方式，讓學生多次從宏觀與微觀的角度來思考問題，從現(xiàn)象到本質(zhì)來分析和解決問題，有利于學生學會宏觀、微觀和符號三重表征思維方式；突出核心概念的“橋梁”作用，將化學基本觀念融在具體知識的學習過程之中，讓學生從氧化還原反應和離子反應（核心概念）的角度來認識和理解具體知識，讓學生發(fā)現(xiàn)和構(gòu)建化學基本觀念與核心概念和具體知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，讓學生將自己的經(jīng)驗和觀念與化學基本觀念進行有機整合，有利于學生經(jīng)驗的成長和觀念的更新，有利于學生提升學科素養(yǎng)和學習能力。

［1］畢華林，盧巍.化學基本觀念的內(nèi)涵及其教學價值［J］.中學化學教學參考，2011，（6）：3-6

［2］畢華林，辛本春.促進“觀念建構(gòu)”的化學教學策略［J］.中學化學教學參考，2011，（7）：3-5

［3］畢華林，崔素芳.促進“觀念建構(gòu)”的化學教學設計［J］.中學化學教學參考，2011，（8）：3-6

［4］何彩霞.以化學觀念為統(tǒng)領設計教學活動［J］.化學教育，2013，（1）：16-18

1008-0546（2013）06-0072-03

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10.3969/j.issn.1008-0546.2013.06.031