高中化學課堂教學情境創(chuàng)設的實踐與探索

黃清輝 張賢金 吳新建

福建省泰寧縣第一中學(354400) 福建教育學院化學教育研究所(350025)

《普通高中化學課程標準(2017年版)》明確指出：真實、具體的情境是學生化學學科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺，為學生化學核心素養(yǎng)提供真實表現機會。情境即情況、環(huán)境。教學情境是一種學生積極主動參與課堂學習的具體表現形式，是教師在教學過程中運用各種手段和方式創(chuàng)設的一種適合教與學的情感氛圍，在實現學生化學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)中發(fā)揮積極重要的作用。良好的教學情境能給學生提供一個充滿問題、充滿思考、充滿探究的學習環(huán)境。在課堂教學中依據教學目標的需要合理地設置各種教學情境，創(chuàng)設問題懸念，呈現矛盾沖突，從而激發(fā)起學生的學習內驅力，發(fā)展學生的關鍵能力，最終提升學生化學核心素養(yǎng)。

在新課程理念下，化學課堂教學情境的創(chuàng)設是化學課堂教學中非常關鍵的一個環(huán)節(jié)。建構主義學習理論認為創(chuàng)設情境是“意義建構”的重要前提。創(chuàng)設教學情境，有利于學生的自主學習；建構相關知識與技能，有利于學生的探究學習；掌握科學探究的過程與方法，有利于學生間合作學習，形成一定的情感、態(tài)度和價值觀，還有利于教師教學方式和學生學習方式的轉變，最終更好地實現從三維目標到核心素養(yǎng)目標的全面提升與發(fā)展。

1 化學課堂教學情境創(chuàng)設的實踐與探索

1.1 聯系實際，觸發(fā)教學情境

人們對事物的認知是從感性認識開始的，而知識來源于生活，又可用于解決生活實際。任何有效的教學都始于教師對學生已有經驗的充分挖掘、利用和延伸?；瘜W知識與社會生產、生活息息相關，它們都可以用作創(chuàng)設教學情境的重要素材。在課堂教學中，我們可以用這些強烈的感性材料，讓學生真切地感受到化學就在我們身邊，體驗到化學在生產生活中的重要作用，進而提高學生學習化學的積極性及主動性。

案例1：在金屬的腐蝕與防護教學中，教師可以設計如下問題串：

(1)為什么要在輪船的船殼水線以下部分上鑲嵌一定量的鋅塊？

(2)能將鋅塊改成銅塊嗎？

(3)在你周圍有哪些金屬腐蝕的例子？

(4)這些金屬腐蝕的原因是什么？

(5)我們該如何利用物理和化學知識對金屬進行防護？

案例2：在硫酸鹽教學中，教師可以設計以下幾個問題：

(1)鋇離子為有毒重金屬離子，那為什么硫酸鋇在醫(yī)療上可用做鋇餐？

(2)能改用碳酸鋇嗎，為什么？③這其中運用到哪些化學知識？

案例3：在鹽類水解教學中，教師可以引導學生進行如下思考：

(1)泡沫滅火器里的化學試劑是什么？

(2)他們混合產生的氣體是什么？

(3)它是怎樣產生該氣體呢？

(4)工業(yè)中為什么常用NH4Cl溶液除去鐵銹？

(5)生產生活中還有哪些水解的例子？

身邊的一個個生動自然現象、一個個熟悉的場景都可用來創(chuàng)設教學情境，利用生產生活中實際的例子進行教學很容易讓學生感受到化學離不開生活，同時也感受到學習化學的重大意義與作用，極大地提高學生學習化學的興趣，培養(yǎng)他們探索化學世界的科學態(tài)度和科學精神。

1.2 有意設疑，創(chuàng)設教學情境

奧蘇貝爾的同化理論認為：任何新知識的學習都可以通過上位學習、下位學習及組合學習來完成的。在教學中利用已有知識來創(chuàng)設問題情境，以新舊知識的聯系作為新概念、新理論的增長點，或利用學生的認知矛盾創(chuàng)設問題情境，有助于學生積極主動地投入學習中去。部分學生在思考問題時，常常會受到原有的知識與經驗的定勢影響，對遇到新的問題會按照固定思維模式去思考與分析，最終得到錯誤的結論。

案例4：在鈉與硫酸銅溶液反應教學中，教師可以先讓學生預測反應現象，并書寫化學反應原理。部分學生會依據初中已有的知識背景，聯系單質Fe與CuSO4溶液的反應原理，很快書寫出該反應的化學方程式：2Na+CuSO4=Cu+Na2SO4。此時，教師對學生的作答情況不做任何評價，引導學生可以借助化學實驗來探究、發(fā)現反應原理，化學實驗是解決化學問題的一種非常重要的手段。接著，教師將綠豆大小的鈉投入到盛有CuSO4溶液的燒杯中，迅速蓋上塑料片，并指導學生從“海”“陸”“空”三個層面觀察化學反應現象。學生通過認真觀察，很快發(fā)現鈉與CuSO4溶液劇烈反應，伴隨輕微的爆鳴聲，燒杯并沒有出現紅色的物質，而是出現較多的藍色沉淀和少許的黑色固體。這樣的實驗結果讓他們在心理上產生極大的認知沖突，學生非常迫切地想知道其中的緣由，這藍色沉淀和少量黑色估計到底是何種物質？到底是如何生成的呢？日常教學中，教師經常通過這樣有意設疑，很容易引起學生已有的認知結構與新知識之間的矛盾沖突，激發(fā)學生的求知欲望，學生在解決問題的過程中收獲了知識，提升了能力。

類似的例子還很多，如：為什么鎂能在二氧化碳中燃燒；為什么氯化鈉在一定條件下能與水反應；為什么二氧化硫與氯氣體積比1∶1通入品紅溶液時，漂白效果會減弱等。矛盾認知沖突是教師的教和學生的學的最佳契機，教師積極挖掘教材，查閱資料，并創(chuàng)設矛盾情境，那么學生就會一直處于積極思維的狀態(tài)，所學的知識將得到進一步的深化。

1.3 故事導入，創(chuàng)設教學情境

托爾斯泰曾經說過：“成功的教學需要的不是一味的強制，而是如何激發(fā)學生的學習興趣，教師應該采取最大限度激發(fā)學生興趣的教學手段?！迸d趣能激發(fā)學生求知欲望，是創(chuàng)造思維的誘因，而精彩故事的導入，能激發(fā)學生濃厚的學習興趣。因此，教師在化學課堂上可以尋找相關化學故事創(chuàng)設教學情境，提高教學的有效性。

案例5：在原電池的教學中，我們可以通過一則故事引入：在倫敦的上流社會，有一位格林太太，她有一口整齊潔白的牙齒，但美中不足的是她鑲了兩顆假牙:一顆是黃金的——這是格林太太富有的標志；另一顆是不銹鋼的——這是一次車禍留下的印記。令人疑惑的是:自從車禍以后，格林太太經常頭疼，夜間失眠，心情煩躁……盡管一些國際上知名的專家教授絞盡腦汁給她治療，但格林太太的病情未能減輕，而且日趨嚴重,她的病真的無藥可救了嗎?后來有一位化學家解除了她的痛苦。教師告知學生今天的學習任務之一就是我們能不能像這位化學家一樣治好格林太太的病。學生聽了以后，迫不及待地想怎么幫她?這與今天學習的內容有何關系？學生的積極性被充分調動起來，學生的學習效果將達到最優(yōu)化。

1.4 設計習題，創(chuàng)設思維情境

習題是對課本知識學習的有益補充，一個典型習題對知識鞏固具有重要的作用，而我們的很多學生，甚至部分教師常常是通過大量的“題海戰(zhàn)術”來提高成績的，這顯然是不可取的。

案例6：在物質的量教學中，部分學生對物質的量的知識掌握得不是很好，一般只會進行單一知識點的計算。教師可以設計典型習題：在標準狀況下，ag某氣體的分子數為b個，那么標準狀況下cg該氣體的體積是多少？很多學生非常害怕解此類的題目，因為該題涉及太多知識點。教師要做適當的引導，不難發(fā)現該題是求V，而V=nVm，n如何求？n=m/M=N/NA,所以本題的關鍵就是在于M的求法，學生很快聯系ag氣體的分子數為b個，答案也就很快解出。此時，教師追問若氣體是HCl，cg HCl氣體通入水中配成1 L溶液，那么該溶液中溶質的物質的量濃度是多少？1 L該溶液能與多少升1 mol/L NaOH溶液恰好完全反應？教學中，教師若能經常精選或設計類似的習題，那么學生就會遠離“題海戰(zhàn)術”，學習熱情也容易被點燃，學習的效率也會提高很多，達到事半功倍的效果。

1.5 利用實驗，創(chuàng)設教學情境

化學是一門以實驗為基礎的科學?；瘜W實驗有助于學生生成化學概念，深度理解和鞏固化學知識，提升學生發(fā)現問題、分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學生實事求是的科學精神。

案例7：在原電池的教學中，如果僅從理論上分析原電池的條件，學生學習興趣很難被調動起來。但教師若能通過設計“蘋果電池”展開教學，學生看到電流計的指針發(fā)生偏轉時，肯定會異常的驚訝和興奮，緊接著設置問題串：為什么蘋果能導電，導電的條件是什么？這就成為學生渴望探究的問題，怎樣解決這樣的問題？于是教師讓學生自己動手做原電池的實驗，并繼續(xù)創(chuàng)設教學情境：①將鋅片和銅片平行插入稀硫酸溶液中有什么現象？②若將鋅片與銅片用一根導線連接后再同時平行地浸入稀硫酸溶液，又有什么現象？③在導線間接一個電流表，有何現象？為什么？④如何設計一個方案來確定此電池的正負極？⑤將鋅片換成銅片，有同樣的現象嗎？⑥鋅、鐵、硫酸能構成原電池嗎？原電池的條件是什么？通過實驗及設計階梯式的問題，引導學生邊實驗邊分析，透過現象看本質，一步步解除疑惑，這樣處理使學生處于不斷地探索之中，不斷獲得成功的喜悅，讓學生真正地感受到學習化學不再是負擔，而是真正的快樂。類似的例子還有“氨氣與氯化氫的空瓶生煙”“氨氣、氯化氫的噴泉實驗”“蔗糖與濃硫酸的黑面包實驗”等。

運用化學實驗創(chuàng)新教學情境，進行化學實驗的目的不僅僅為了呈現物質的性質和變化的事實，還要為講解所要學習、掌握的知識做好引子或鋪墊，同時應該引導學生思考、分析、歸納，運用邏輯推理或邏輯證明方法尋找現象背后蘊藏的本質或規(guī)律，深刻理解所要學習的知識。

1.6 利用化學史，創(chuàng)設教學情境

化學史是一部漫長的歷史，是一部充滿化學方法、化學智慧、化學思想的歷史。許多化學家的著名實驗和發(fā)現案例都是一筆非常寶貴的財富，也是情境教學的一個優(yōu)質素材。教師在課堂上可以利用化學史來創(chuàng)設問題情境激發(fā)學生的好奇心，讓學生去感受化學科學的奧妙，從而培養(yǎng)學生學習的積極性。

案例8：在氯氣的制備與性質教學中，教師可以這樣導入：1447年，瑞典化學家舍勒在從事研究軟錳礦(主要成分為MnO2)時，將MnO2與濃鹽酸混合加熱，便立即產生一種有強烈刺激性氣味的黃綠色的氣體，將這種氣體溶解在水中，結果顯酸性，該水溶液能使紅紙褪色，經證實這種氣體為氯氣。于是教師提出問題：氯氣的水溶液為什么顯酸性？氯氣的水溶液為什么能使紅紙褪色？如何制取氯氣？在制取的過程中必須注意什么？尾氣如何處理？類似的還可利用門捷列夫發(fā)現元素周期表、我國著名化學家侯德榜發(fā)明了侯氏制堿法等化學史創(chuàng)設教學情境。

2 化學課堂教學情境創(chuàng)設的實踐與探索的建議與反思

創(chuàng)設教學情境，不僅要講究藝術，更要講究科學，這樣的教學情境才更具有實效性。在教學中創(chuàng)設情境還應注意以下幾個問題。

(1)教學情境必須能為培育核心素養(yǎng)目標服務。教學情境的創(chuàng)設不能只是為了吸引學生的注意力，還要起到促進學生智力發(fā)展的作用，更要起到促進學生非智力品質發(fā)展的作用。

(2)創(chuàng)設的教學情境要符合學生的認知水平。創(chuàng)設教學情境不宜太多，也不能太難，太多會使整個課堂難以控制，太難學生無從下手，感到茫然，那樣會降低他們的學習熱情。而創(chuàng)設情境的目的之一就是讓學生達到“跳一跳，摘到桃”的效果。

(3)情境創(chuàng)設的全程性。情境是用來引發(fā)學生思考，激發(fā)學生的求知欲，培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力，而不是僅僅為了達到引出新課的目的，它必須貫穿整個教學過程的始終。

(4)教師自身素質的要求。教師是教學情境創(chuàng)設的工程師。教學中教師要充分展現化學學科的內在美，并通過自身的人格魅力來感染每位學生。教師一方面要有淵博的知識和高尚的職業(yè)情操，還必須具備較強的語言表達能力。在課堂教學中教師的語言能深入淺出、生動形象、邏輯性強、風趣幽默，那么學生就很容易被創(chuàng)設的教學情境所吸引，就能喚起學生的學習動機，增強學生的注意力、記憶力、想象力、思維能力。

3 小結

隨著新一輪課程改革的深入，教師應該越來越重視教學情境的創(chuàng)設。教學活動總是在一定的情境中進行，創(chuàng)設良好的教學情境對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、想象力有很大的推動作用。教師在平時教學中，應認真思考，精心設計出能引起學生去發(fā)現、去思考、去創(chuàng)造的教學情境，從而切實有效地培養(yǎng)學生化學核心素養(yǎng)，最終實現“立德樹人”的根本任務。