人教版高中化學教材中“研究與實踐”欄目教學策略的探究

摘 要：在課堂教學環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，不僅是教育改革提出的重要要求，也是全方位落實立德樹人根本任務的必然之舉。人教版高中化學教材中的“研究與實踐”欄目，能將學生的學習思維帶入真實問題情境中，引導學生逐步形成良好的學習態(tài)度、科學研究與創(chuàng)新意識、社會責任感。文章闡述了人教版高中化學教材中“研究與實踐”欄目的特點，并從多個角度探討了這部分內容的教學策略。

關鍵詞：高中化學；“研究與實踐”；教學策略

基金項目：本文系甘肅省教育科學“十四五”規(guī)劃2022年度重點課題“‘三新改革背景下普通高中以提升學科素養(yǎng)為目的的化學實驗教學策略研究”（課題立項號：GS［2022］GHBZ058）的階段性研究成果。

作者簡介：牟丹（1989—），女，甘肅省白銀市會寧縣第一中學。

人教版高中化學教材中設置了“研究與實踐”等欄目，能有效培養(yǎng)學生的化學學科核心素養(yǎng)?！把芯颗c實踐”欄目以提出課題、開展項目等形式為學生設置了具體的學習任務，能促使學生在真實情境下進行細致研究、切身實踐，讓學生經(jīng)歷調研、方案設計、實驗等過程，進而學會靈活應用化學知識解決問題。

一、人教版高中化學教材中“研究與實踐”欄目的特點

“研究與實踐”欄目是舊版教材中“實踐活動”模塊轉變而來的，主要通過微項目研究、課題開展等形式，為學生設置一定的研究任務，并提供真實的情境素材，引導學生積極動手、設計實驗、深入調研，讓學生在這一過程中調動所學知識及經(jīng)驗，找到最適宜的研究方法，從而順利解決問題［1］。“研究與實踐”欄目分布于教材中的特定章節(jié)，其特點集中體現(xiàn)在內容與意義兩個方面。

（一）內容

“研究與實踐”欄目的內容與新課程標準的要求非常契合，其中的實踐任務、情境素材等都是從新課程標準中提煉出來的。具有探究價值的問題是本欄目的核心內容，如必修一第二章第一節(jié)中的“了解純堿的生產(chǎn)歷史”、第三章第一節(jié)中的“檢驗食品中的鐵元素”、第四章第一節(jié)中的“認識元素周期表”等。進行分析后我們可以發(fā)現(xiàn)，該欄目的內容與對應章節(jié)的重難點知識息息相關，也體現(xiàn)了以學生為中心的理念，其通過進階式的學習內容設計，能有效落實對學生學科核心素養(yǎng)的培育［2］。本欄目內容包含研究目的、研究任務、結果與討論三部分。其中，研究目的的語言非常精煉，具有概括性特點；研究任務需要學生完成資料收集、實驗準備和實驗操作等工作；結果與討論要求學生結合本次課題研究過程及成果，與其他同學分享自己的收獲與心得，并匯總為研究報告。此外，“研究與實踐”欄目中還配備了色彩豐富、生動形象的與具體內容相契合的插圖，這不僅能有效吸引學生的注意力，激發(fā)學生的研究興趣，還能將學生的思維迅速帶入研究情境中。本欄目的內容設計簡潔明了，能為學生的研究與實踐提供明確的方向，促使學生在實踐過程中漸漸掌握科學研究的有效方法與基本流程。

（二）意義

“研究與實踐”欄目的問題多來自實際生活，所以學生的研究與實踐行為是建立在真實問題情境基礎上的，這有利于激發(fā)學生的探究興趣，確保學生在這一過程中鞏固所學知識，掌握靈活利用所學知識解決實際問題的辦法，提升化學知識理解與應用能力。學生在親身經(jīng)歷研究與實踐的過程后，能夠充分感受到課題項目研究的價值，獲得良好的化學學習體驗，深刻認識到化學源于生活，與科技、環(huán)境息息相關［3］。學生研究與實踐的過程其實也是其多項能力提升的過程，如資料收集能力、資料整合與篩選能力、創(chuàng)新能力、實驗操作能力等，這一過程對學生學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)有重要意義。在研究和實踐中還會有新問題產(chǎn)生，學生為了解決問題通常會展開創(chuàng)新性研究，或者尋求教師、同學的幫助，這一過程對于培養(yǎng)學生的科學精神與創(chuàng)新意識具有積極作用。經(jīng)過一系列的研究與實踐之后，學生便能學會從化學的角度認識社會問題。比如，在“了解車用能源”的研究與實踐活動中，學生可以從多角度分析、對比不同燃料能量轉化的優(yōu)劣，從而認識到國家大力支持開發(fā)新的車用能源的深層含義。

二、高中化學“研究與實踐”欄目教學的有效策略

（一）創(chuàng)設恰當?shù)那榫?/p>

人教版高中化學教材中的“研究與實踐”欄目的內容主要是以化學史、社會生產(chǎn)、實際生活、環(huán)境問題為依據(jù)設計的具有現(xiàn)實意義的課題項目。在開展“研究與實踐”欄目教學的過程中，為確保教學活動能達到理想的效果，幫助學生鞏固所學知識，有效培養(yǎng)學生的學科能力與學科核心素養(yǎng)，教師需要圍繞具體內容合理創(chuàng)設情境，啟發(fā)學生的學習思維，輔助學生全面認識研究目的，激發(fā)學生的探究熱情，驅動學生將熱情轉化為實踐行動，全身心參與到研究與實踐過程中［4］。

例如，為了讓學生深入了解汽車能源的變化，在實際教學中，教師可引導學生從汽車能源利用率、環(huán)境污染等角度出發(fā)，客觀深入地分析不同燃料的能量轉化方式的優(yōu)劣，體會開發(fā)新的車用能源的重要意義。在教學導入環(huán)節(jié)，教師可借助多媒體教學設備帶領學生走進“汽車博物館”，讓學生結合圖片與視頻，直觀地了解蒸汽機、蒸汽機驅動的三輪車、氣體燃料發(fā)動機等，帶領學生初步了解汽車動力以及汽車燃料、能源的發(fā)展過程。在問題討論環(huán)節(jié)，教師可先展示資料“一千克氫氣、甲烷、辛烷、乙醇完全燃燒后放出的熱量”，然后要求學生思考問題：內燃機汽車選擇哪一種燃料比較好？原因是什么？為輔助學生思考，教師可引導學生分別列出這幾種物質燃燒的化學方程式，讓學生分別從燃燒后的產(chǎn)物、是否可循環(huán)使用、熱值三個方面展開對比分析，最終得出答案。教師通過這樣的教學，能讓學生認識到此研究的現(xiàn)實意義以及化學學科的社會價值，為學生科學精神與社會責任意識的形成奠定基礎。

（二）組織探究活動

為有效培養(yǎng)學生的科學探究與創(chuàng)新意識，教師在開展“研究與實踐”欄目教學時，需要在為學生提供必要硬件支持的基礎上，帶領學生展開深入研究，凸顯學生的學習主體地位，調動學生的主觀能動性，確保學生能將所學化學知識內化于心，并學以致用［5］。以“檢驗食品中的鐵元素”專題教學為例，本專題的研究目的是讓學生通過化學實驗的方法對食品中的鐵元素進行檢驗，體驗實驗研究的一般過程，了解化學知識在實際生活中的應用。在教學導入環(huán)節(jié)，教師可為學生介紹“鐵是人體必需的微量元素”，并列舉一些富含鐵元素的食品，詳細說明人體內鐵元素的來源。在實驗環(huán)節(jié)，教師可先簡單為學生講解常用的三價鐵離子的檢驗方法，比如苯酚檢驗法、硫氰化物鑒別法、堿鑒別法等，然后拿出提前準備好的菠菜、研缽、燒杯、漏斗、玻璃棒、試管等實驗器材，以及蒸餾水、稀硝酸等試劑，讓學生以小組為單位，在查閱資料、合作討論后自主設計檢驗食品中鐵元素的實驗方案，并合作完成實驗操作，記錄實驗數(shù)據(jù)，總結實驗結論，在實驗后思考問題：菠菜汁顏色對于觀察實驗現(xiàn)象可能會有一定影響，如何改進實驗才能減少這方面的影響呢？在這一探究式教學中，教師應是課堂活動的組織者、學生思維的引導者，需要做的是密切關注學生的實驗操作與探究行為，在恰當時機給予點撥指導，對學生的實驗結論進行補充總結，從而有效提升學生的化學學習質量，讓每一位學生都能學有所獲。

（三）組織小組討論

討論法在“研究與實踐”欄目教學中的應用，能充分凸顯學生的學習主體地位，確保每一位學生都能參與到課堂活動中，讓學生有機會展示自己的智慧、思路，使學生建立化學學習信心［6］。在討論活動結束之后，學生學習情緒高漲時，教師應把握好時機，為學生設置具有價值或者啟發(fā)性的問題，引導學生圍繞問題展開小組討論，從而加深學生對相應化學知識的理解。

事實上，討論也是師生、生生之間互動的一種形式，學生基于教師的點撥指導，圍繞研究過程、研究結果展開討論，深入剖析研究階段遇到的問題，能鞏固化學知識，豐富學習經(jīng)驗，掌握研究方法。以“認識元素周期表”專題教學為例，在正式教學之前，教師應將全體學生劃分為多個學習小組，要求各組學生收集不同形式、不同時期的元素周期表，然后合作歸納出元素周期表的發(fā)展過程，并讓學生在此基礎上任意選擇三種元素周期表，結合相關知識，嘗試分析元素周期表的設計依據(jù)、特點。學生在交流討論中能了解到，1789年拉瓦錫發(fā)表了第一個元素分類表，其將化學元素劃分為四種類型；1829年，在元素相似性規(guī)律的導向下，德貝賴納提出了“三素組”學說；1869年化學元素周期表正式誕生，其對化學的發(fā)展有重要意義。為啟迪學生的思維，教師可以繼續(xù)設置“‘三素組利用了元素間的哪些規(guī)律？與今天的元素周期表排布存在哪些相似之處？”等問題引導學生展開討論，在這一討論過程中，學生會感受到化學家們不畏艱難的鉆研精神，了解到元素周期表的演變歷史以及排布規(guī)律，進一步深化對科學探究方法的認識，提升課堂學習效率。值得說明的是，小組討論并不只是學生的活動，教師也可以參與進去，認真傾聽學生的觀點，并表達自己的想法，從而使學生不斷進步。

（四）挖掘德育功能

高中化學“研究與實踐”欄目還滲透了社會主義核心價值觀的內容，教師在實際教學中要深刻認識到該欄目的德育價值，有針對性地開展德育，以有效提升學生的化學學科核心素養(yǎng)［7］。

以“了解純堿的生產(chǎn)歷史”的教學為例，純堿作為一種重要的化學原料，其用途非常廣泛，本課的教學目的是讓學生在充分了解純堿生產(chǎn)歷史的基礎上，感受化學工業(yè)發(fā)展過程中技術進步的重要性以及進行生態(tài)文明建設的意義。在教學實踐中，教師首先應帶領學生閱讀材料，詳細了解路布蘭制堿法、索爾維制堿法、侯氏制堿法的原理與步驟，然后在分析討論環(huán)節(jié)，讓學生根據(jù)之前閱讀的材料，分析后一種制堿法與前一種制堿法相比所具有的優(yōu)勢，并從生態(tài)文明建設的視角出發(fā)，思考侯氏制堿法的具體意義。又如，在“豆腐的制作”專題教學中，教師可以利用課余時間，帶領學生走進當?shù)氐亩垢谱鞴S，讓學生現(xiàn)場體驗豆腐制作的過程，深入掌握豆腐制作的化學原理及步驟。在此基礎上，教師可有意識地引導學生思考“豆?jié){屬于膠體，怎樣以簡單的實驗來驗證？”這一問題，并引導學生用激光筆直接照射豆?jié){，觀察現(xiàn)象；或讓學生思考“鹽析是指在溶液中加入無機鹽類使某種物質溶解度降低而析出的過程，制作豆腐時加入鹽鹵可以使蛋白質析出，那么這一過程是蛋白質的鹽析還是蛋白質的變性？”這一問題，促使學生在思考與解答問題的過程中深入理解知識，積累更多的生活素材與經(jīng)驗，切實感受到勞動人民的辛苦，樹立正確的情感態(tài)度與價值觀，深刻認識到化學知識與實際生活之間存在著緊密的聯(lián)系。

三、總結

人教版高中化學教材中“研究與實踐”欄目設置的每一個課題均有其教學立意與教育價值，教師需要高度重視這部分內容的教學，根據(jù)具體的研究課題、研究項目，為學生提供適當?shù)恼n題研究、實踐體驗條件，通過創(chuàng)設恰當?shù)那榫?、組織探究活動、挖掘德育功能等方式，逐步提升學生的化學知識水平，培養(yǎng)學生的學科素養(yǎng)，鍛煉其思維能力，從而助力學生全面發(fā)展。

［參考文獻］

［1］盧宏霞.STSE理念下高中化學“研究與實踐”欄目的項目式教學設計與研究［D］.固原：寧夏師范學院，2022.

［2］歐陽志斌，張賢金.人教版高中化學教科書“研究與實踐”欄目分析與實施策略［J］.化學教育（中英文），2022，43（5）：21-25.

［3］杜愛萍，顧建辛.高中化學人教版教材“研究與實踐”欄目的教學設計與實施策略：以元素周期表為例［J］.化學教學，2022（1）：43-48.

［4］月圓圓.對新人教版高中化學必修第一冊教材欄目設計思想的研究及教學實踐［D］.重慶：西南大學，2021.

［5］尹丹丹，熱娜古麗·阿不都熱合曼，孫艷美，等.人教版高中化學新教材“研究與實踐”欄目教學研究［J］.科技風，2021（11）：175-176.

［6］王換榮，沈旭東.簡論人教版高中化學教材“研究與實踐”欄目的科研要素［J］.中小學教材教學，2021（2）：21-24.

［7］何文秀.高中化學必修教材中“實踐活動”欄目教學現(xiàn)狀與對策研究［D］.伊寧：伊犁師范大學，2019.