情境教學(xué)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

姚琦，田志茗

情境教學(xué)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

姚琦，田志茗

（齊齊哈爾大學(xué) 化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

情境教學(xué)將所學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際結(jié)合，讓學(xué)生在真實(shí)的情境中學(xué)習(xí)抽象的化學(xué)知識(shí)，解決生活中的實(shí)際問(wèn)題．情境教學(xué)包括情境化、去情境化、再情境化3個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)．在教學(xué)過(guò)程中教師通常注重情境教學(xué)的形式，從而影響了教學(xué)的實(shí)際效果．以高中化學(xué)課程“乙醇”的教學(xué)為例，以“乙醇汽油到底好用不好用”為情境問(wèn)題，展開情境化教學(xué)設(shè)計(jì)，結(jié)合教學(xué)實(shí)際提出情境化教學(xué)建議．

情境教學(xué)；中學(xué)化學(xué)；乙醇

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》[1]提出，“要?jiǎng)?chuàng)設(shè)真實(shí)、具體的問(wèn)題情境是學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺(tái)，為學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提供了真實(shí)的表現(xiàn)機(jī)會(huì)”．情境可以使知識(shí)和認(rèn)知變得形象化、具體化、生活化、背景化、問(wèn)題化、思維化，情境是知識(shí)轉(zhuǎn)化為素養(yǎng)的橋梁，對(duì)教學(xué)活動(dòng)起到積極的促進(jìn)作用，并能讓學(xué)生在理論知識(shí)與應(yīng)用實(shí)踐的交互碰撞中真正理解知識(shí)、樹立科學(xué)精神以及社會(huì)責(zé)任感[2]．情境教學(xué)包括情境化、去情境化、再情境化3個(gè)環(huán)節(jié)，合理設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)的教學(xué)活動(dòng)，將情境化和去情境化有效結(jié)合是開展情境教學(xué)的關(guān)鍵所在，對(duì)有效教學(xué)具有重要意義．真實(shí)情境能多角度、多層次地指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和歸納化學(xué)知識(shí)，能激發(fā)、推動(dòng)、強(qiáng)化學(xué)生的認(rèn)知活動(dòng)、情感活動(dòng)、實(shí)踐活動(dòng)，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)習(xí)的意義[3]．本文以“乙醇”課的情境化教學(xué)為例，闡述情境教學(xué)的關(guān)鍵問(wèn)題．

1　教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)

問(wèn)題是有效學(xué)習(xí)的前提條件，每一個(gè)有價(jià)值的問(wèn)題都有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣．所以，教師要營(yíng)造積極的學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)生直面新、奇、趣，發(fā)現(xiàn)疑問(wèn)，從而打開思維空間，探究問(wèn)題[4]．

1.1　情境素材選取

知識(shí)是情境性的，學(xué)習(xí)應(yīng)在情境中進(jìn)行，所有教學(xué)也都應(yīng)該是情境性的[5]．教師要為學(xué)生尋找并提供貼近生活的有意義的學(xué)習(xí)情境，可以從社會(huì)熱點(diǎn)、學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)、化學(xué)史、實(shí)驗(yàn)探究等方面將化學(xué)知識(shí)與創(chuàng)設(shè)的情境真實(shí)地融合在一起，活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生解決問(wèn)題的興趣，以便達(dá)到高效課堂的預(yù)期效果．為學(xué)生提供新知識(shí)的切入點(diǎn)，促進(jìn)他們產(chǎn)生原有認(rèn)知沖突并認(rèn)識(shí)到自己的認(rèn)知矛盾，幫助學(xué)生主動(dòng)形成新的知識(shí)建構(gòu)．在教學(xué)中，教師要從日常生活出發(fā)，挑選適合學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的情境作為切入點(diǎn)，切實(shí)激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，為學(xué)生營(yíng)造學(xué)習(xí)情境，既從學(xué)生社會(huì)生活出發(fā)，又加強(qiáng)了學(xué)生頭腦中對(duì)“化學(xué)體現(xiàn)在生活中”的印象，進(jìn)而開展高效的情境化教學(xué)．乙醇是學(xué)生在日常生活中較為熟悉的物質(zhì)，在一定程度上增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)新知識(shí)的親切感，降低了學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)的抵觸情緒．以新能源乙醇汽油作為切入點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生在尋找乙醇汽油與普通汽油的差異中了解乙醇的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)．

1.2　創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境

1.2.1創(chuàng)設(shè)情境隨著國(guó)六時(shí)代的到來(lái)，國(guó)五新車已經(jīng)不能再上牌了，在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的情況下，低比例E10乙醇汽油是最佳比例燃料，因而推廣使用低比例混合的E10乙醇汽油燃料[6]．那么，乙醇汽油到底好用不好用．

1.2.2情境問(wèn)題

問(wèn)題1：乙醇汽油從何而來(lái)．

乙醇汽油由10%的乙醇和90%的普通汽油構(gòu)成，用“E10乙醇汽油”表示．其中：乙醇是利用高粱、玉米、秸稈等發(fā)酵釀造而成的．

問(wèn)題2：乙醇汽油的優(yōu)點(diǎn)．

（1）乙醇汽油被研發(fā)利用的首要原因是因?yàn)樗鼘儆谇鍧嵞茉?，能減少有害氣體的排放．

（2）乙醇汽油的利用能進(jìn)一步減緩能源枯竭的速度，對(duì)于人類的子孫后代而言是一個(gè)友好的新燃料．乙醇汽油中的乙醇能有效清除燃油雜質(zhì)的沉淀和凝結(jié)．

（3）乙醇汽油部分可再生，制備乙醇的原料豐富．

問(wèn)題3：乙醇汽油的缺點(diǎn)．

（1）資料顯示，E10乙醇汽油在浸泡實(shí)驗(yàn)中對(duì)銅片、鐵片的腐蝕性和普通汽油沒(méi)有差別．但是乙醇經(jīng)過(guò)燃燒后會(huì)產(chǎn)生乙酸，乙酸對(duì)金屬特別是銅具有腐蝕作用．乙醇含量超過(guò)15%時(shí)會(huì)腐蝕銅等金屬，因此必須添加腐蝕抑制劑[7]．有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，在汽油中乙醇含量在10%以下時(shí)，對(duì)金屬基本沒(méi)有腐蝕，并不會(huì)對(duì)車產(chǎn)生哪些直接影響[8]．

（2）乙醇是一種優(yōu)良溶劑，易對(duì)汽車的密封橡膠及其它合成非金屬材料產(chǎn)生輕微的腐蝕、溶漲、軟化或龜裂作用，對(duì)汽車非金屬件造成一定腐蝕．也就是說(shuō)如果選用乙醇汽油可能會(huì)影響部分老舊車型或者質(zhì)量不好的橡膠油路，引起輕微腐蝕、體積增加、軟化或開裂等問(wèn)題．

（3）乙醇易吸于水，車用乙醇汽油的含水量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)后，容易發(fā)生液相分離導(dǎo)致直流泵損壞．

2　教學(xué)的去情境化過(guò)程

2.1　去情境化時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

教師要將情境信息進(jìn)一步提煉，濾去無(wú)用信息，挖掘隱蔽并有價(jià)值的信息，將情境化問(wèn)題“去情境化”，協(xié)助學(xué)生形成新的知識(shí)建構(gòu)．此時(shí)要注意“情境化”與“去情境化”之間的結(jié)點(diǎn)，不宜倉(cāng)促轉(zhuǎn)換，也不宜過(guò)于拖沓．通過(guò)對(duì)知識(shí)的講解完成乙醇的結(jié)構(gòu)——乙醇的性質(zhì)——乙醇的用途等一系列線索的實(shí)現(xiàn)，完成去情境化過(guò)程．在教學(xué)中需要結(jié)合相關(guān)知識(shí)內(nèi)容的教學(xué)，利用學(xué)生多次認(rèn)識(shí)有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的機(jī)會(huì)，幫助他們不斷豐富和深化對(duì)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”以及“用途反應(yīng)性質(zhì)，性質(zhì)反應(yīng)結(jié)構(gòu)”的認(rèn)識(shí)[9]．將宏觀世界與微觀世界結(jié)合，體現(xiàn)從微觀角度研究宏觀世界的特點(diǎn)．

2.2　去情境化過(guò)程

將情境問(wèn)題轉(zhuǎn)化為化學(xué)問(wèn)題，提煉情境的學(xué)科知識(shí)，實(shí)現(xiàn)“教學(xué)去情境化”．在乙醇的教學(xué)中，情境問(wèn)題、化學(xué)問(wèn)題及學(xué)科知識(shí)的相互關(guān)系為：

去情境問(wèn)題1：乙醇汽油的優(yōu)點(diǎn)．

（1）化學(xué)問(wèn)題：乙醇的完全燃燒反應(yīng)；乙醇的來(lái)源以及制備方法；乙醇作為一種有機(jī)溶劑的性質(zhì)．

乙醇能與水以任意比互溶；可混溶于醚、氯仿、甲醇、丙酮、甘油等多數(shù)有機(jī)溶劑．

去情境問(wèn)題2：乙醇汽油的缺點(diǎn)．

（1）化學(xué)問(wèn)題：乙醇與乙酸的轉(zhuǎn)化；乙醇作為有機(jī)溶劑的性質(zhì)；分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)．

有機(jī)物易溶于有機(jī)溶劑．乙醇作為優(yōu)良的有機(jī)溶劑，對(duì)密封橡膠及一些非金屬合成材料也會(huì)產(chǎn)生腐蝕．由于乙醇含有羥基，而羥基和水又有很多相似的特性，以致乙醇具有親水性．

3　教學(xué)的再情境化過(guò)程

3.1　再情境化教學(xué)應(yīng)注意的問(wèn)題

再情境化是指將所學(xué)知識(shí)“帶回”之前創(chuàng)設(shè)的情境中，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，并將領(lǐng)會(huì)的知識(shí)應(yīng)用在新的情境中，是對(duì)新情境案例進(jìn)行分析、猜想、推演、總結(jié)的過(guò)程．再情境化過(guò)程中，教師應(yīng)注重學(xué)生的主體性，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)接受情況的反饋并及時(shí)改進(jìn)教學(xué)過(guò)程，最大限度地使每名學(xué)生參與到教學(xué)活動(dòng)中，集體推動(dòng)再情境化的教學(xué)過(guò)程，并發(fā)揮創(chuàng)造精神自主創(chuàng)設(shè)情境并分析情境，最后達(dá)到解決實(shí)際問(wèn)題的目的．再情境化時(shí)所進(jìn)入的情境不能與原有情境脫離，而是要?jiǎng)?chuàng)設(shè)與原始情境相關(guān)聯(lián)，有共性地遷移情境，加深學(xué)生對(duì)概念的理解和運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移和能力的提升[10]．通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境引導(dǎo)學(xué)生共同探究乙醇的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)及用途．最后利用再情境化程序，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，并且可以檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果．

3.2　再情境化教學(xué)設(shè)計(jì)

將教學(xué)“去情境化”，剝離情境得到知識(shí)，用化學(xué)知識(shí)與學(xué)生共同分析乙醇汽油作為汽車燃料是否可行，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的“再情境化”．

（1）乙醇汽油屬于清潔能源．根據(jù)化學(xué)物質(zhì)具有“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應(yīng)用”的特點(diǎn)，那么乙醇具有怎樣的結(jié)構(gòu)，乙醇的完全燃燒反應(yīng)能產(chǎn)生二氧化碳和水，乙醇熱值為26 780 kJ/kg，國(guó)內(nèi)按照10%的勾兌量進(jìn)行勾兌，所以乙醇汽油理想熱值為44 078 kJ/kg，比汽油要低4.17%．不過(guò)乙醇在含氧量方面比汽油高，所以乙醇汽油的熱值還會(huì)比理想熱值更高一些．由于乙醇完全燃燒釋放的廢氣少，熱值比較高，因此，乙醇汽油屬于清潔能源．

（2）乙醇作為一種有機(jī)溶劑，也屬于極性溶劑，可以溶解一些不溶于水的物質(zhì)（如油脂，樹脂，橡膠等一類的有機(jī)化合物），可能會(huì)對(duì)車?yán)锏姆墙饘俨牧蠋?lái)一定的影響，但是如果選擇含耐腐蝕成分的合成橡膠或塑料材料作為燃料系統(tǒng)部件，就可以把這一影響降到最低．

（3）由于乙醇含有羥基，而羥基和水又有很多相似的特性，所以羥基擁有親水性．乙醇和空氣接觸很容易將空氣中的水分融入其中，如果水分達(dá)到一定濃度，將會(huì)導(dǎo)致乙醇汽油出現(xiàn)油水分離現(xiàn)象，從而給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來(lái)危害，處理方法是什么．

（4）關(guān)于乙醇的來(lái)源以及制備方法．制備乙醇的原料豐富，可以利用高粱、玉米、秸稈等發(fā)酵釀造而成，乙醇汽油的使用減少了中國(guó)對(duì)進(jìn)口石油資源的依賴問(wèn)題，同時(shí)也可降低全球不可再生能源的快速消耗．那么除了生物發(fā)酵法制備乙醇，是否有其它制備方法．在資料中可以查到，新能源合成氣乙醇通常是通過(guò)煤氣化制備，但這種方法的經(jīng)濟(jì)成本較高．而鋼廠廢氣的主要成分是一氧化碳和氫氣，鋼廠尾氣的處理一直是通過(guò)燃燒發(fā)電或者供熱．近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，可以將鋼廠廢氣和新能源的制備相結(jié)合．這樣為學(xué)生提出了新的探究問(wèn)題，即如何通過(guò)鋼廠廢氣制備乙醇汽油．

4　情境化教學(xué)建議

（1）在實(shí)現(xiàn)情境教學(xué)過(guò)程中，先創(chuàng)設(shè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境．真實(shí)的情境應(yīng)該是學(xué)生關(guān)注的，能夠承載教學(xué)的內(nèi)容．以現(xiàn)代興起的新能源汽油使用利與弊展開學(xué)習(xí)，學(xué)生可以通過(guò)查閱資料了解相關(guān)信息，并通過(guò)創(chuàng)設(shè)的情境問(wèn)題引發(fā)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣，主動(dòng)汲取新知識(shí)并形成新的知識(shí)鏈．

（2）去情境化過(guò)程就是將隱藏在情境問(wèn)題中的化學(xué)問(wèn)題挖掘出來(lái)，建立情境問(wèn)題與化學(xué)問(wèn)題及學(xué)科知識(shí)之間的聯(lián)系，要求教師深入研究情境素材和教材，如乙醇汽油明顯的優(yōu)點(diǎn)就是環(huán)保性，它的化學(xué)問(wèn)題是乙醇的完全燃燒、燃燒熱值等，知識(shí)點(diǎn)包括反應(yīng)方程式的書寫，燃燒熱值的測(cè)定．

（3）再情境化是將所剖析出的化學(xué)知識(shí)應(yīng)用在原情境中，從化學(xué)角度分析情境問(wèn)題，綜合評(píng)價(jià)情境問(wèn)題．圍繞問(wèn)題深化知識(shí)理解，建構(gòu)知識(shí)，將社會(huì)應(yīng)用與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)性和社會(huì)責(zé)任感，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合能力．

5　結(jié)語(yǔ)

有機(jī)化學(xué)知識(shí)的抽象性與情境教學(xué)的生動(dòng)性、實(shí)用性有機(jī)結(jié)合，能賦予知識(shí)更強(qiáng)有力的應(yīng)用性和科學(xué)性．真實(shí)情境的教學(xué)使學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)中“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的思想有了深入的理解，更加體會(huì)到了化學(xué)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)了學(xué)生利用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力．

[1] 中華人民共和國(guó)教育部．普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017）[S]．北京：人民教育出版社，2018：78-79

[2] 盧敏．核心素養(yǎng)導(dǎo)向的初中化學(xué)情境化教學(xué)策略[J]．化學(xué)教與學(xué)，2019（8）：35-37

[3] 沈旭東．從“為情而境”到“由境生情”——化學(xué)教學(xué)中真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)概論[J]．化學(xué)教學(xué)，2019（7）：25-29

[4] 張文虎．基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的情境教學(xué)[J]．教育革新，2019（10）：48

[5] 劉霽輝，劉春玲．深度學(xué)習(xí)視域下高中化學(xué)情境教學(xué)設(shè)計(jì)芻議——以“二氧化硫的性質(zhì)”為例[J]．科教文匯：上旬刊，2020（5）：145-146

[6] 程艷，蔣晶．乙醇燃料燃燒特性及其推廣應(yīng)用探析[J]．石油化工應(yīng)用，2019，38（12）：1-3

[7] 丁小剛，丘源．乙醇汽油對(duì)車用汽油機(jī)的影響及對(duì)策[J]．企業(yè)科技與發(fā)展，2018（10）：181-183

[8] 李永平．乙醇燃料的特點(diǎn)及使用性能分析[J]．城市車輛，2007（7）：55-57

[9] 何彩霞．發(fā)展學(xué)生對(duì)有機(jī)物“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”認(rèn)識(shí)的教學(xué)研究——以《苯酚》教學(xué)為例[J]．教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn)，2012，28（5）：11-14

[10] 成斌斌．化學(xué)概念教學(xué)中的“情境化”“去情境化”和“再情境化”——以“物質(zhì)在水中的分散”為例[J]．化學(xué)教與學(xué)，2020（5）：43-46

The application of situational teaching in middle school chemistry teaching

YAO Qi，TIAN Zhiming

（School of Chemistry and Chemical Engineering，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China）

Situational teaching combines the knowledge learned with the reality of life，so that students can acquire abstract chemical knowledge in the real situation and solve the practical problems in life．Situational teaching includes three parts，situational，de-situational and re-situational．In the process of teaching，teachers usually pay attention to the form of situational teaching，which affects the actual effect of teaching．Takes the teaching of ethanol as an example，and takes the question of whether ethanol gasoline is easy to use or not as the situational problem．It develops the situational teaching design，and puts forward the situational teaching suggestions combined with the teaching practice．

situational teaching；middle school chemistry；ethanol

O6∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2020.10.021

1007-9831（2020）10-095-04

2020-03-13

齊齊哈爾大學(xué)學(xué)位與研究生教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（JGXM_QUG_Z2019015）

姚琦（1996-），女，黑龍江大慶人，在讀碩士研究生，從事化學(xué)教學(xué)研究．E-mail：1464695780qq.com

田志茗（1964-），女，黑龍江齊齊哈爾人，教授，博士，從事化學(xué)教學(xué)研究．E-mail：523770065@qq.com