張英鋒
教學(xué)反思,又稱“反思性教學(xué)”,是指教師在教學(xué)實踐中,批判地考察自我的主體行為表現(xiàn)及其行為依據(jù),通過觀察、回顧、診斷等方式,或給予肯定、支持與強化,或給予否定、思索與修正,將“教學(xué)”與“學(xué)習(xí)”結(jié)合起來,從而努力提升教學(xué)效率。反思性教學(xué)會促使教師形成自我反思的意識和自我監(jiān)控的能力,它對教師提高理論素養(yǎng)、提高教育教學(xué)能力、提高專業(yè)化水平具有不可替代作用。美國學(xué)者波斯納在1989年提出個體成長的公式:經(jīng)驗+反思=成長。他認為,沒有反思的經(jīng)驗是狹隘的經(jīng)驗,至多只能形成膚淺的知識,只有經(jīng)過反思,教師的經(jīng)驗方能上升到一定的高度,并對后繼行為產(chǎn)生影響。上述公式體現(xiàn)了教師成長過程應(yīng)該是一個總結(jié)經(jīng)驗、捕捉問題、反思實踐的過程。
一、教學(xué)案例
《鐵化合物與亞鐵化合物間的相互轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用》的教學(xué)設(shè)計
教學(xué)目標:
知識與技能:①初步掌握鐵化合物與亞鐵化合物間相互轉(zhuǎn)換的規(guī)律;②培養(yǎng)學(xué)生實驗探究能力、觀察能力和透過現(xiàn)象看本質(zhì)的能力
過程與方法:通過學(xué)生體驗討論、實驗探究得出結(jié)論以及在此基礎(chǔ)上進行知識遷移,聯(lián)系日常生活實際運用化學(xué)知識來解決問題的過程,培養(yǎng)學(xué)生研究運用化學(xué)知識解決化學(xué)實際問題的方法。
情感態(tài)度與價值觀:①滲透哲學(xué)觀點——內(nèi)外因的辨證關(guān)系及全面的觀察和分析事物;②進行STSE(科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境)教育
教學(xué)重點:①Fe2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化;②通過“提出問題—探索解決問題的方法—實驗探究—得出結(jié)論”的教學(xué)設(shè)計,提高學(xué)生分析問題和解決問題能力
實驗儀器:試管架、試管、膠頭滴管、毛筆
實驗藥品:FeSO4溶液、FeCl3溶液、KSCN溶液、雙氧水、鐵粉、稀硫酸、維生素C、速力菲
教學(xué)過程:
[提問]Fe分別和S、O2、Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式Fe+S[△]FeS 3Fe+2O2[點燃]Fe3O4 2Fe+3Cl2[點燃]2FeCl3
然后由此分析:Fe不管氧化成+2價還是+3價,都需要加入氧化劑。提問并總結(jié)常見的氧化劑及對應(yīng)的還原產(chǎn)物如下:
[常見氧化劑\&還原產(chǎn)物\&非金屬\&F2、O2、Cl2、Br2、I2、S\&負價(Na2O2中氧為-1價)\&氧化性酸\&濃H2SO4\&一般為SO2\&濃HNO3\&一般為NO2\&稀HNO3\&一般為NO\&HClO、ClO-\&一般為Cl-\&Fe3+\&一般為Fe2+\&初中三類置換反應(yīng)\&H+(非氧化性酸)、水\&H2\&CuSO4+Fe\&Cu\&CuO與C、H2、CO(不是置換)共熱\&\&還有KMnO4、MnO2、Na2O2、KNO3(固)、KClO3、等\&]
根據(jù)Fe分別和S、O2、Cl2的反應(yīng),生成物中鐵既有+2價又有+3價,這說明S、O2、Cl2的氧化性是依次增強的。那么亞鐵化合物氧化成鐵化合物須加入強氧化劑還是弱氧化劑呢?(喚醒學(xué)生已有認知結(jié)構(gòu),為學(xué)習(xí)新知識做鋪墊,并承上啟下,學(xué)生自然會得出結(jié)論應(yīng)加入強氧化劑)
(一)Fe2+→Fe3+加強氧化劑
1.非金屬單質(zhì):Cl2、Br2、O2
[實驗描述]學(xué)生觀察并描述溶液顏色:將一定量FeSO4稀溶液盛放在試管中,讓學(xué)生垂直試管觀察溶液的顏色,幾乎為無色。然后讓學(xué)生順著試管的方向觀察盛FeSO4溶液的顏色,非常明顯會觀察到淺綠色。
[學(xué)生實驗]往FeSO4溶液中滴加KSCN溶液,溶液不顯紅色,滴加氯水并振蕩試管,溶液呈血紅色,說明已有Fe2+氧化成Fe3+。反應(yīng)方程式為(并結(jié)合化合價升降講解方程式的配平):6FeSO4+3Cl2=2Fe2(SO4)3+2FeCl3 離子方程式:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
[講解]FeSO4在溴水的氧化作用下,同樣可以氧化成Fe3+:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
2.強氧化性酸:濃H2SO4、濃HNO3、稀HNO3
[提問]同學(xué)們想,若向稀FeSO4溶液中滴加濃HNO3,那么溶液混合后HNO3還濃不濃呢(不濃)?
[學(xué)生實驗]向稀FeSO4溶液中滴加兩滴KSCN溶液,再滴加中等濃度的HNO3溶液,并振蕩試管,呈血紅色,并在試管口有紅棕色氣體生成。說明生成Fe3+和NO氣體。
化學(xué)方程式:3FeSO4+4HNO3(?。?Fe2(SO4)3+Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
離子方程式:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
[引言]濃H2SO4同樣可以將Fe2+氧化成Fe3+,但是向FeSO4溶液中滴加濃H2SO4會稀釋,所以常用FeO與濃H2SO4反應(yīng):2FeO+4H2SO4(濃)=Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O
3.其他強氧化劑:KMnO4、K2Cr2O7、H2O2、Na2O2等
[學(xué)生實驗]取少量的酸性KMnO4稀溶液于試管中,滴加FeSO4溶液,KMnO4溶液紫色褪去,說明MnO4-被還原;再往試管中滴加KSCN溶液,呈血紅色,說明有Fe3+生成。
反應(yīng)方程式:10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4=5Fe2(SO4)3+2MnSO4+ K2SO4+8H2O
離子方程式:2Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
[提問]同學(xué)們想,F(xiàn)e2+轉(zhuǎn)化為Fe3+需要加入強氧化劑,那么Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+須加入什么試劑?(還原劑)
(二)Fe3+→Fe2+加還原劑
[投影]提問并總結(jié)常見的還原劑及對應(yīng)的還原產(chǎn)物。
[常見還原劑\&氧化產(chǎn)物\&金屬單質(zhì)\&正價(注意Fe、Cu的變價)\&某些非金屬單質(zhì)(C、P、S等)\&正價(變價復(fù)雜)\&負價非金屬離子(S2-、I-、Br-、Cl-)\&一般為0價\&+4價的S(SO2、H2SO3、亞硫酸鹽)\&+6價S\&Fe2+\&Fe3+\&還有H2、NH3……\&]
1.金屬單質(zhì):Fe、Cu
[學(xué)生實驗]向稀FeCl3溶液中滴加KSCN溶液呈血紅色,加入鐵粉振蕩后紅色褪去,說明Fe3+被還原:2Fe3++Fe=3Fe2+
[提問]FeSO4溶液中為什么加入Fe粉(防止Fe2+被氧化成Fe3+)?然后通過提問金屬活動性順序表,來講解Cu排在H的后面,一般條件下不與非氧化性酸反應(yīng),那么能不能與Fe3+反應(yīng),下面我們來看實驗:
[演示實驗]往盛有Cu片的試管中加入FeCl3溶液并振蕩,溶液由棕黃色變成淺綠色(這是黃色與藍色的混合色),說明Fe3+被還原成Fe2+,Cu被氧化成Cu2+:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
2.負價非金屬:KI、H2S
[演示實驗]往FeCl3溶液中滴入幾滴KI溶液,溶液變成淺紫色(取此溶液少許加入盛有淀粉溶液的試管中,淀粉溶液變藍色,說明有碘生成)與FeCl3溶液對比。2Fe3++2I-=2Fe2++I2
大家再看:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-說明氧化性Cl2>Fe3+>I2
[提問]已知:S2-還原性比I-強,那么往FeCl3溶液中通入H2S將會發(fā)生什么反應(yīng)?(請同學(xué)到黑板上寫出反應(yīng)離子方程式):2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓
3.其他還原劑:SO2、H2SO3、Na2SO4等也可以將Fe3+還原成Fe2+
Fe2+和Fe3+的相互轉(zhuǎn)化:Fe2+[強氧化劑還原劑]Fe3+
常見強氧化劑:Cl2、Br2、O2、HNO3、濃H2SO4、KMnO4、K2Cr2O7、H2O2、Na2O2;
常見還原劑:Fe、Cu、I-、H2S、H2SO3、Na2SO3、Sn2+。
[體會]鐵既可以被氧化成+3價,也可以被氧化成+2價,這是鐵本身的結(jié)構(gòu)所決定的,所以內(nèi)因是關(guān)鍵因素。那么鐵最終被氧化成+3價還是+2價,這取決于氧化劑氧化性的強弱以及氧化劑的量,所以客觀環(huán)境也起著重要作用。同樣學(xué)習(xí)也是如此,自己的主觀努力是最為關(guān)鍵的,這起一個主導(dǎo)作用,同時學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)氛圍對大家的成長也起著不可低估的作用,所以大家要創(chuàng)造一個良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,攜手并進、共創(chuàng)和諧未來。
(三)Fe2+與Fe3+相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用
[演示實驗]在銅片上用毛筆蘸FeCl3寫字。
并講解:我們知道單質(zhì)銅不能被一般的酸、堿等腐蝕,但在工業(yè)上銅印刷線路版是用溶液把銅溶解的,你能解釋原因嗎?請寫出這個反應(yīng)的離子方程式。
[討論歸納]具有氧化性,F(xiàn)e3+氧化了單質(zhì)銅。2Fe3++Cu=2Fe2++2Cu2+
[情境]我國是世界上缺鐵性貧血發(fā)生率較高的國家之一,發(fā)生率達到15%~20%。世界衛(wèi)生組織的調(diào)查表明,大約有50%的女童、20%的成年女性、40%的孕婦會發(fā)生缺鐵性貧血。
現(xiàn)有市售補鐵藥速力菲,
[ [正式品名]琥珀酸亞鐵薄膜衣片[商品名]
速力菲[英文名]Ferrous Succinate
[別 名]琥珀酸低鐵;琥珀酸亞鐵
[性 狀]本品為薄膜衣片,除去薄膜衣后顯暗黃色。
[藥理作用]鐵為機體不可缺少的元素,是構(gòu)成血紅蛋白、肌紅蛋白及多種組織酶的重要成分,從而使它們具有攜氧和用氧的功能。鐵的缺乏可引起缺鐵性貧血。琥珀酸亞鐵吸收率較高,無鐵銹味。
[適 應(yīng) 癥]缺鐵性貧血的預(yù)防及治療用。
本品是一種含鐵(Fe2+)34.0%~36.0%的無水堿式鹽。結(jié)構(gòu)式、分子式、分子量尚不明確。\&]
[提問]能否檢驗速力菲(主要成分為琥珀酸亞鐵)中含F(xiàn)e2+?若能請設(shè)計實驗方案,若不能請說明理由。
[學(xué)生設(shè)計實驗方案]①用小刀去薄膜衣,將藥碾碎;②加水溶解、過濾、取濾液;③加酸溶解,用H2O2、KSCN檢驗。
[評價方案]方案增加了藥品與空氣接觸的機會,易氧化變質(zhì)。
[改進方案]根據(jù)速力菲為無水堿式鹽考慮到加稀硫酸直接溶解,方案改進為:①加稀硫酸溶解;②加KSCN溶液(無血紅色);③加雙氧水呈現(xiàn)血紅色;
[實驗探究]檢驗速力菲(主要成分為琥珀酸亞鐵)中含F(xiàn)e2+。
[知識拓展1]速力菲中Fe2+的存在形式檢驗
[遷移深化]速力菲使用說明書“藥物相互作用”中明確說明:維生素C與本品同服有利于吸收。為什么?
[學(xué)生推測]維生素C可能具有還原性
[實驗探究]①往FeCl3溶液中加KSCN溶液,呈現(xiàn)血紅色;②加入維生素C后溶液褪色;③加雙氧水溶液又變成血紅色
[知識拓展2]維生素C的還原性
[知識拓展3]蘋果“生銹”與鐵銹的成分一樣嗎?展示久置的削皮后的蘋果。
二、關(guān)于本教學(xué)案例的反思
(一)反思教師功底,提升專業(yè)素養(yǎng)
顯然,化學(xué)教師扎實的教學(xué)基本功是搞好教學(xué)的基礎(chǔ),只有通過反思,教師不斷更新教學(xué)觀念,改善教學(xué)行為,提升教學(xué)水平,同時形成自己對教學(xué)現(xiàn)象、教學(xué)問題的獨立思考和創(chuàng)造性見解,從而使自己朝著研究型老師方向發(fā)展。不僅要對觀念、興趣、動機、情緒等心理因素進行反思,而且要對教學(xué)材料、教學(xué)媒體等教學(xué)技術(shù)進行思考、質(zhì)疑,更重要的是要從課堂教學(xué)目的、內(nèi)容、組織、方法、教學(xué)策略、師生互動等方面評價自己教學(xué)的有效性。
比如本案例中學(xué)生觀察也鐵離子溶液淺綠色的方法:將一定量FeSO4稀溶液盛放在試管中,讓學(xué)生垂直試管觀察溶液的顏色,幾乎為無色。然后讓學(xué)生順著試管的方向觀察盛FeSO4溶液的顏色,非常明顯會觀察到淺綠色。這個結(jié)論是富于哲理的:一方面說明同一個事物,由于觀察的角度不同,可能得出完全不同的結(jié)論。簡單的自然現(xiàn)象是這樣,復(fù)雜的社會現(xiàn)象更可能是這樣。這對我們的啟示是:對客觀事物的觀察必須全面。片面的實踐只能檢驗事物的一部分真理而不能檢驗事物的全部真理。我們必須學(xué)會從不同的角度來全面觀察事物,以避免片面性。另一方面說明同一個事物,不同觀察角度得出的不同現(xiàn)象,其根據(jù)是不同的,但是都是有根據(jù)的。
(二)總結(jié)精彩片斷,反思最佳教法
就如何稀FeSO4溶液容易被氧化而應(yīng)該如何保存,我設(shè)計了這樣的過程片斷,請在講Fe2+→Fe3+加強氧化劑中的:1.非金屬單質(zhì):Cl2、Br2、O2
組織學(xué)生討論:用FeSO4溶液和NaOH溶液制取Fe(OH)2時,為什么滴管伸入到液面以下?為什么制備FeSO4溶液用煮沸過的蒸餾水?為什么用新煮沸過的NaOH溶液(是為了防止空氣中的O2將Fe2+氧化成Fe3+)?由此可知Fe2+既不能在堿性條件下穩(wěn)定存在,也不能在空氣中穩(wěn)定存在的,并且O2氧化FeSO4溶液中Fe2+分中性和酸性兩種情況:4Fe2++O2+4H+ =4Fe3++2H2O(酸性條件下),12Fe2++3O2+6H2O=8Fe3++4Fe(OH)3↓(中性條件下),并由此總結(jié)制備的稀FeSO4溶液盛放在錐形瓶中,并加入一定量的鐵粉。
(三)強化問題意識,培養(yǎng)學(xué)生反思習(xí)慣
在教學(xué)中,要把問題看作學(xué)生學(xué)習(xí)的動力、起點和貫穿學(xué)習(xí)過程的主線,以問題來促進反思,通過反思來生成更多的新問題,使學(xué)習(xí)過程變成不斷提出問題、不斷反思和不斷解決新問題的過程。
比如講到:從Fe2+與Fe3+相互轉(zhuǎn)化的應(yīng)用談到我國是世界上缺鐵性貧血發(fā)生率較高的國家之一,發(fā)生率達到15%~20%。世界衛(wèi)生組織的調(diào)查表明,大約有50%的女童、20%的成年女性、40%的孕婦會發(fā)生缺鐵性貧血。根據(jù)[學(xué)生改進設(shè)計實驗方案]①加稀硫酸溶解;②加KSCN溶液(無血紅色);③加雙氧水呈現(xiàn)血紅色;遷移深化到速力菲使用說明書“藥物相互作用”中明確說明:維生素C與本品同服有利于吸收。為什么?從而引發(fā)[實驗探究]①往FeCl3溶液中加KSCN溶液,呈現(xiàn)血紅色;②加入維生素C后溶液褪色;③加雙氧水溶液又變成血紅色。[知識拓展2]維生素C的還原性。
通過以上問題由表及里,由淺入深,引導(dǎo)學(xué)生在問題中反思,在反思中總結(jié),不僅在解決問題中學(xué)習(xí)了新知識,而且學(xué)會了解決問題的思維方法,培養(yǎng)了學(xué)生的反思能力。
(四)反思教學(xué)得失,倡導(dǎo)理論提高
教學(xué)總是一門充滿遺憾的藝術(shù),反思教學(xué)中的成功和失敗,是教師提高教學(xué)水平的有效手段。波斯納認為,教師的成長=經(jīng)驗+反思。反思教學(xué)內(nèi)容一般包括三個方面:一是備課時遇到什么困難,是否調(diào)整教材,其目的在于顯現(xiàn)教師的內(nèi)隱理論;二是課堂中是否發(fā)現(xiàn)了預(yù)料之外的問題,是怎樣處理的,其目的是關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)問題;三是下課后感到有哪些滿意的地方,有哪些困惑,其目的是通過自我評價,提升教師教學(xué)理念。
(五)教師教學(xué)觀和學(xué)生學(xué)習(xí)觀的轉(zhuǎn)變
具有現(xiàn)代化教學(xué)觀念的教師,應(yīng)從傳統(tǒng)意義上的知識的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的組織者和協(xié)調(diào)者,即對學(xué)生的學(xué)習(xí)活動進行指導(dǎo)、計劃、組織和協(xié)調(diào),注重培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)及獲取信息和知識的能力。過去培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)的能力強調(diào)利用好兩個工具,即字典和圖書館。今后要增加并強調(diào)互聯(lián)網(wǎng)這個工具,強調(diào)通過互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)。教師要注重自身素質(zhì)的提高,注重利用新技術(shù)開發(fā)課程課件,一本教案用多年的教師肯定要被信息社會淘汰。傳統(tǒng)體制下,教師的水平由學(xué)校評判?;ヂ?lián)網(wǎng)時代,裁判主體變成了整個學(xué)習(xí)社會的學(xué)生。評價方法從領(lǐng)導(dǎo)或同行參觀一堂作秀似的公開課,變成學(xué)生對該教師的網(wǎng)上課程的評價和選課率的高低。
學(xué)生應(yīng)在教師的指導(dǎo)下,將信息網(wǎng)絡(luò)及技術(shù)變成自覺學(xué)習(xí)、自我發(fā)現(xiàn)、自主探索的工具。這里就有一個觀念問題,不能僅認為只有進入課堂才是學(xué)習(xí),只有教師講的才是知識,只有考分才說明能力,要全面、正確地理解知識和學(xué)習(xí),理解教育信息化。具有現(xiàn)代化學(xué)習(xí)觀念的學(xué)生,應(yīng)從傳統(tǒng)的被動地接受知識、理解知識、掌握知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥孬@取知識、處理知識、運用知識,要有能力利用信息網(wǎng)絡(luò)進行對知識的探索,具備較強的自我學(xué)習(xí)能力。
總之,一方面,我們要提升教師的功底,提高教師的反思能力,另一方面,也要培養(yǎng)學(xué)生的反思能力,養(yǎng)成良好的反思習(xí)慣,真正讓教學(xué)雙方都從反思中獲益,為提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量服務(wù)。我們相信:在實施新課改背景下,對于教學(xué)反思的研究,雖是個新課題,但已日益受到各級教學(xué)管理人員和廣大教師的關(guān)注。比如,怎樣提高對它的認識使反思不致流于形式?教學(xué)反思究竟有哪些特征?如何探究發(fā)展教學(xué)反思的策略?等等,都需要進一步深入地探索。可以肯定的是,教學(xué)反思是使教師從“教書匠”成長為反思型、研究型教師的有效途徑,對于創(chuàng)造性地實施新課程具有重要的現(xiàn)實意義。(責(zé)任編輯:張華偉)