张月娟，袁庆叶，刘艺芳，张云苓(北京农业职业学院，北京 100012)

0 引言

针对在校中小学生开展的森林疗养课程中，动手实践课程是重要的环节之一。在森林中通过对环境中水样的选取以及土壤样品的选取，进行实践实验的操作，不仅能够提高学生的实践动手能力，更能够让学生对学科应用有深刻的理解，在疗养过程中缓解压力的同时掌握一定的学科知识，达到疗养、科普双重目的[1-3]。

在人类文明发展过程中，铁所起的作用是其他任何元素都不能比拟的。铁在地球上的丰度排第四位，仅次于氧、硅、铝，在地壳的岩石中的质量分数为6.2%。铁系元素的价电子构型为(n-1) d6～8ns2。除2个s电子参与成键外，内层的d轨道电子也可能参与成键，因而，铁元素除形成稳定的正二价化合物的氧化态外，还有其他氧化态。铁的稳定氧化态为正二价和正三价，也存在不稳定的正六价氧化态[4-6]。因此，了解掌握铁元素对以后的生活与科研有着至关重要的作用。本文主要针对高中阶段无机化合物中铁及其化合物性质实验内容进行了一定的改进和扩充，在森林疗养实践课程中使该实验内容更加贴近日常科研生活，更加有利于学生理解相关知识内容。同时针对疗养实践课程设计了植物样本制作课程，可以提高学生的化学学科素养和化学学科科学观念。

1 自然环境中水以及土壤中金属铁的相关实践课程

在普通实验关于Fe3+的检验实验内容为：在2支试管里分别加入5 mL FeCl2溶液和5 mL FeCl3溶液，各滴入几滴KSCN溶液。观察现象并记录。

在科普实践课程中该实验主要利用KSCN溶液对Fe3+的检验，通过颜色观察，确定溶液中是否有Fe3+存在。改进后的实验如表1所示，该实验中除了涉及上述Fe3+的常见检验方法，也将后续有机实验中苯酚的检验以及Fe3+在有色染料中的应用做了简单介绍。KSCN和FeCl3反应会产生血红色的[Fe(SCN)]Cl2，这是最常见的Fe3+的检验方法，Fe[Fe(CN)6]和FeCl3反应会产生深蓝色的Fe4[Fe(CN)6]3，该物质是常见的蓝色染料。苯酚遇到FeCl3后会生成一种紫色的有机物H3[Fe(C6H5O)6]，在有机化合物苯酚的鉴定中常用FeCl3溶液。通过实验改进，可以扩充学生知识储备，同时提高了实验的趣味性，既能让学生掌握Fe3+的检验方法，同时也能够掌握FeCl3也能够应用于有机物苯酚的检验。

表1 Fe3+的检验科普实践课程与普通实验对比

通过上述实验改进，实践课程中的实验既能具体参照对比实验，也能够检验森林环境中的水样中Fe3+的存在与否，将课本知识融入实际应用，在森林疗养过程中掌握三价铁离子的检验方法。

针对Fe3+的Fe2+的转化实验，由于部分自然环境中的铁含量偏低，因此本实践课程开展课外探究实验-邻二氮菲分光光度法测量铁含量。邻二氮菲与Fe2+在pH为2.0～9.0溶液中形成橙红色配合物，利用HAC-NaAc缓冲溶液，保持溶液pH在5.0～6.0。通过系列标准溶液的配置以及标准曲线的绘制，测量水样中铁含量的准确浓度。通过该实验可以让学生较早的接触分光光度计，该仪器作为常见的定量分析仪器，其原理主要是通过特定波长处或一定波长范围内光的吸收度的测量，对该物质中某一成分含量进行定性或定量分析。常用于金属含量、核酸，蛋白定量以及细菌生长浓度的定量。分光光度计主要由光源、单色器、样品室、检测器、信号处理器和显示与存储系统组成。需要强调的是，由于Fe3+与邻二氮菲作用形成蓝色配合物，稳定性较差，因此在实际工作中常加入还原剂盐酸羟胺，使Fe3+还原为Fe2+，与显色剂邻二氮菲反应，从而实现其含量的测定[7-11]。通过分光光度计测定铁含量的简单介绍，在疗养过程中学习学科知识，可以让学生认知到三价铁与二价铁之间的转换在日常科研生活中对铁元素定性以及定量的应用。

2 植物标本制作实践课程

森林内植物种类丰富，环境优美，空气清新，在森林疗养中的实践课程与传统的课堂教学方式相比，林内的实践教学课程具有很强的可视化效果，森林中的天然素材对学习不同类型的植物结构具有重要作用。另外，森林中实地科普实践课程有利于学生进一步了解该植物的生境特征及生态意义。植物标本在药用植物学的科研、教学中发挥着重要的作用。目前常见的植物标本制作方法是利用环氧树脂AB胶，这是一种由环氧树脂和固化剂组成的双组份高分子材料，具有无毒、不污染环境、透明度高、硬度高、黏度低、成本低廉等优点。

通过课程设计，将AB胶制作叶、花类药用植物标本实验融入到森林实践课程中，将趣味与学科知识紧密结合，在体验森林疗养环节中掌握学科知识，提高学科素养。实践课程的主要步骤如下：天平称量A胶与B胶，将AB 胶按质量比3∶1混合，用一次性塑料勺搅拌，若出现气泡则静置至气泡消失。将配制好的AB胶缓慢灌入洁净的模具中，然后将干花以及树叶标本小心放入模具，等标本沉降至模具适当位置。待固化后脱模取出。制作标本如图1所示。

图1 利用AB胶制备干花植物标本过程图

森林疗养实践课程利用环氧树脂制作植物的各种质地的叶类及各种颜色的花类标本。利用环氧树脂制作出的标本透明度高、结构清晰，并保持了植物体原有的形态和颜色，可长期保存，供教学与科研使用。而且干花以及树叶制作标本的实践课程可以在有限的时间内，制作外形完整、形态丰富的植物标本，提高标本制作的成功率。此外，还能将标本制作中的化学学科知识与生物学科知识有效结合，提高学生学科素养，有利于学生在疗养过程中通过趣味实践课程掌握科学知识。

3 结语

针对在校中小学生开展的森林科普活动是目前森林疗养中的一个重要组成部分，通过结合教材中学科实验内容并融合森林环境中元素，设计并开展了系列实践活动。在过程中，通过实验设计以及实验操作，在疗养过程中将学科知识融入实践过程，在学生接受疗养的过程中能够更好地掌握化学学科知识，提高学科素养，使疗养课程既能使参与者放松心情又能接触专业知识，实现疗养与科学的兼顾，开发了新的疗养体系课程，为将来森林疗养的实践课程完善奠定实践基础。