基于情境教学法的高中化学主题式教学设计——以“婴儿的缺铁性贫血”主题为例.pdf

年 月云南化工 第 卷第 期 ，：基于情境教学法的高中化学主题式教学设计 以“婴儿的缺铁性贫血”主题为例周凯旋，张婷，刘春玲 （吉林师范大学化学学院，吉林四平 ；哈尔滨市南之岗高级中学，黑龙江哈尔滨 ）摘要：按照化学学科核心素养的要求，运用情境教学法对高中化学“铁及其化合物”进行了主题式教学设计，详细论述了教学流程、主题情境的选择、教学设计思路以及实施过程等方面内容。采用主题式教学模式，可以更好地激发学生学习兴趣和积极性，增强学生的自主学习和思考能力，提升课堂效率，培养学生学科素养。关键词：情境教学法；主题式教学；高中化学中图分类号：文献标识码：文章编号：（）“”，（，；，）：，“”，：；情境教学法是指教师根据教学内容和教学目的设计出与实际生产生活相关联的教学情境，并以该教学情境为出发点，引导学生从中发现问题，解决问题最终掌握知识的教学方法。主题式教学是更为宽泛的概念，是指教师通过教学内容选择主题背景，并提出一系列的驱动性问题，学生在合作中逐步解决问题，并在此过程中发展学科核心素养的教学模式，其中教学内容可以是学科间的，也可以是学科内的，教师可以根据教学目标对教学内容进行合理的重新整合。二者存在一定的关联性，并且都强调学生的探究过程和主体地位，本文以情境教学法为实施手段，以主题式教学为设计思路，将二者进行了有机融合，并将其应用于高中化学“铁及其化合物”的教学设计中。教学流程课堂教学流程主要分为创设主题情境合理化分组提出驱动性问题小组合作探究汇报成果多元化评价。其中，创设主题情境是教学实施的关键，它要与本节课内容息息相关，保证情境的科学性、发展性、全程性，并有利于发展学生的化学学科核心素养；分组是以“组间同质，组内异质”的原则分组，从多角度分析学生的学习情况及性格特点等；提出驱动性问题是教学的重要环节，问题之间有一定的逻辑性，且符合“最近发展区”原则；在小组讨论的环节，教师作为指导者可以适时的给予提示，调节讨论氛围，组织课堂纪律；最后在评价阶段，教师客观的作出具有发展性的多元化评价，对本节课的教学作出总结和反思。主题情境的选择本节课的内容选自人教版 化学第一册（必修）的第三章第一节“铁及其化合物”，普通高中化学课程标准（年版 年修订）中明确提出“结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铁及其重要化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用”，本节课以实际生活生产为出发点进行教学 。在此之前，学生对元素化合物知识的学习有了一定的认知，基本掌握了学习思路，已对氧化还原反应有了较为完整的学习，且在其他元素的学习中已经能够从化合价的角度分析物质的性质及其转化。学生在初中阶段学习到铁的物理性质以及铁与氧气和酸等物质的反应，但还没有更系统、更深层次的学习。新课标在活动建议中提到“物质成分的检验（如补铁剂中的铁元素）”，本文以“婴儿缺铁性贫血”这一常见的疾病为背景，查阅资料了解临床干预治疗方案，检测婴儿口服补铁剂中的铁元素。本文涉及的教学活动和方法践行了围绕 开展教学的理念，符合了新课标中提到“根据已有经验和资料作出预测和假设，能设计简单实验方案，能运用适当的方法控制反应条件并顺利完成实验”。年 月云南化工 第 卷第 期 ，教学目标的设定宏观辨识与微观探析：能从“结构决定性质”的角度分析不同价态铁元素的性质。变化观念与平衡思想：认识不同价态的铁元素进行转化时所需的条件和转化的原理。证据推理与模型认知：了解铁元素在人体中的存在形式以及运行机理；能够设计实验验证补铁剂中铁元素的价态。科学探究与创新意识：探究氢氧化亚铁在空气中的氧化过程，能通过自主查阅资料设计简单的实验方案以改进原实验的不足之处。科学态度与社会责任：了解微量元素在人体中的重要性；知道缺铁性贫血对于婴儿的重要影响。教学设计思路本节课的设计以缺铁性贫血在婴儿时期高发这一主题情境为起点，学生通过教师呈现的情境材料进入问题解决，逐步“通关”。探究过程层层递进、环环相扣，在合作中解决问题，疏通逻辑，引导学生能够对实验“检验补铁剂中的铁元素”进行设计和验证，启发学生积极探索，能对已有的实验方案进行分析和改进，详细的教学环节如图 所示。图 铁及其化合物的教学环节设计 教学实施过程环节一，探究婴儿时期缺铁性贫血高发的原因，以及铁在人体中的存在形式和运行机理。情境材料 ：研究表明，缺铁性贫血是临床上常见的一种疾病，且多见于婴幼儿患者 。若人体中缺少铁元素则会导致血红蛋白的合成率降低，且人在婴幼儿时期需铁量大，如不及时干预治疗，会导致婴儿的体格成长和智力发育出现问题，不仅如此，免疫力也会大大降低，从而引发多种疾病，对婴儿的生存质量产生不可逆的负面影响 。驱动性问题：为什么婴儿在此成长时期的需铁量很大？教师活动：将学生以 人为一小组，以组间同质，组内异质的原则分组，选出一名组长和一名记录员，组长负责调动气氛，尤其关注不愿主动发言的同学，记录员负责记录小组讨论成果并在汇报环节进行汇报展示。小组讨论：小组同学查阅文献和书籍，得知婴儿在此时期，各器官和骨骼发育还未完善且处于快速生长阶段，日常摄入的乳制品含铁量较少，体内铁元素的贮存含量被快速消耗，如不及时补充则会引发该疾病。情境材料 ：据资料显示，铁元素在人体中运行时，首先 被人体吸收后在铜蓝蛋白的作用下氧化成 ，之后与转铁蛋白结合被转运到各组织，到达位置后，在组织细胞内与转铁蛋白分离并被还原成 ，之后 被用于合成血红蛋白，小部分运到组织细胞用于合成含铁蛋白或储存 。驱动性问题：铁元素在人体中的存在形式是怎样的？在人体中是如何运行的？小组讨论：元素在人体中以 和 两种形式存在，用于人体的吸收，用于储存。小组汇报：制作简易的 元素在人体中的流程图如图 所示。图 铁元素在人体中的运行机理环节二，探究补铁剂中铁元素的存在形式。情境材料：研究表明，婴儿每 的辅食中最多只能添加 的铁，并且婴儿的胃容量和进辅食能力有限，其次每天还要完成一定的奶量摄入，所以如果想要通过食疗为婴儿补充铁对于婴儿来说是有点困难的，不仅如此，食疗法见效慢，不经济，因此对于大多数家长和医生来说都会选择药物治疗，通过使用口服补铁剂来补铁，常用的补铁剂有右旋糖酐铁口服液等 。驱动性问题：补铁剂中的铁元素是以什么形式存在的？如何进行验证呢？学生猜想：是易被吸收的，但 处于中间 年 月云南化工 第 卷第 期 ，价态，所以 可能部分发生氧化产生了 。所以有以下几种情况：只有 存在，既有 又有 ，只有 。小组讨论：实验一（的检验）：向样品溶液中加入 溶液，如果溶液呈现红色，则含有 ，反之，不含有。实验二（的检验）：向样品溶液中加入 ，如果溶液褪色，则含有 ，反之不含有。教师活动：准备实验用品，组织学生安全实验并观察记录现象。小组汇报：总结实验现象，汇报实验结论。环节三：探究维 对于人体补铁产生的影响情境材料 ：婴儿在食用补铁剂进行补铁时，常常搭配维生素 服用，以此达到更好的效果。驱动性问题：请结合已学知识，阐述这样做的原因是什么？小组讨论：维生素 具有还原性，与补铁剂搭配服用时，可以将被氧化的 还原为 ，从而促进婴儿对铁元素的吸收，达到更好的补铁效果。环节四：设计并改进氢氧化亚铁在空气中被氧化实验情境材料：教材 页实验 ，在两支试管中分别加入少量的 溶液和 溶液，然后各滴入 溶液，会发现 与 反应生成了红褐色 的 （），与 反 应 生 成 了 （）沉淀，现象是先生成了白色絮状沉淀，又迅速变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀。驱动性问题：发生以上现象的原因是什么？写出反应的化学方程式。小组讨论：这是因为白色的 （）沉淀被空气中的氧气氧化成了红褐色的 （），发生的反应方程式为 （）（）。教师活动：演示实验，制备 （）并观察 （）的氧化过程。教师讲解：我们看到，（）的氧化过程非常的缓慢，不能在短时间内观察到白色絮状沉淀变为灰绿色又变为红褐色的过程。驱动性问题：请分析一下这种情况的原因是什么？同学们查阅资料并改进实验。小组讨论：可能是因为试管中的 （）沉淀与氧气的接触量非常少，导致反应非常缓慢，初步改进方案则是把氧气与氢氧化亚铁的接触面积增大。小组实验：小组同学在查阅资料并商议后，决定将试管换成玻璃片，在玻璃片上滴加两滴 溶液和 溶液，立即盖上另一片玻璃片，观察到产生了白色的 （）沉淀，打开上面的玻璃片，在大约三十秒的时间内，观察带白色沉淀逐渐变为灰绿色最后变为红褐色 。教师 总 结：实 验 将 试 管 改 为 玻 璃 片，使 得 （）与氧气的接触量增大，从而使 （）的氧化速度加快，实验现象更直观。驱动性问题：在检验补铁剂中的铁元素的存在形式的实验中，用环节二中的方案更好还是用 溶液检验更好？小组讨论：补铁剂中的铁元素的浓度很低，用 溶液检验没有原本的方案更适合。教师总结：教师对本节课的内容进行简要梳理和总结。教学评价：教师对本节课学生的表现作出多元化、全方位的评价和反思。结语本研究是基于情境教学法这一主线，利用主题式教学的思想对高中化学“铁及其化合物”进行了设计，教学包括小组合作进行文献查阅、实验操作、实验改进等方面，凸显了学生的主体地位，为学生创造了完备的探究条件。从整体上来看，真实的情境背景使学生更加的有代入感，学生在学习过程中能够减少学习的倦怠感，保持学习热情，并且可以潜移默化的帮助学生形成正确的价值观；从教学上看，这种区别于传统课堂的教学模式摆脱了应试教育的机械化教学，教学过程具有一定的灵活性和开放性，这也对教师提出了一定的挑战；从学生个人的角度来看，这种学习方式有利于学生发展更完善的人格品质，养成良好的科学态度，有助于培养学生的人际交流和自主学习能力，形成问题解决意识和创新意识，体验探究过程带来的成就感。参考文献：中华人民共和国教育部制定 普通高中化学课程标准（年版）北京：人民教育出版社，赵妍，王念蓉，甘文玲 婴儿缺铁性贫血的不同治疗方法探讨 中国医药指南，（）：李君霞，魏朝霞，张志明，等 儿童缺铁性贫血与生长发育的纵向研究 环球中医药，（）：徐素萍 微量元素铁与人体健康的关系 中国食物与营养，（）：邓梅，高恒飞，李一梅 高中化学中“铁及其化合物”的项目式教学研究 以“为缺铁性贫血人群制定补铁策略”为例 化学教与学，（）：李周平 氢氧化亚铁制备及氧化实验的改进 化学教学，（）：收稿日期：作者简介：周凯旋（），女，吉林白城人，硕士研究生，主要从事中学化学教学研究。：通讯作者：刘春玲，女，吉林梨树人，副教授，研究生导师，主要从事化学教学研究。：