新高考下培養(yǎng)高中生解決化學(xué)真實情境問題能力的策略探析

李燕琴

摘 要：本文針對新高考背景下，培養(yǎng)高中生解決化學(xué)真實情境問題能力的可持續(xù)發(fā)展策略進行了深入研究。通過分析新高考改革對高中生能力要求的影響，探討了化學(xué)教學(xué)中真實情境問題教學(xué)的重要性。在此基礎(chǔ)上，提出了一系列切實可行的策略，旨在促使高中生在化學(xué)學(xué)習(xí)中培養(yǎng)出解決化學(xué)真實情境問題的能力，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：新高考；真實情境問題；化學(xué)教學(xué)；可持續(xù)發(fā)展

新高考改革的實施，對高中化學(xué)教學(xué)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的知識傳授模式已不能滿足高中生發(fā)展的需要，真實情境問題教學(xué)成為培養(yǎng)高中生綜合素質(zhì)、提高解決化學(xué)真實情境問題能力的關(guān)鍵。本文旨在探討新高考下，如何通過化學(xué)教學(xué)培養(yǎng)高中生解決化學(xué)真實情境問題的能力，并提出可持續(xù)發(fā)展的策略。

一、新高考背景下高中生能力要求的分析

新高考改革的實施標(biāo)志著中國教育體系的深刻變革，對高中生的綜合素質(zhì)提出了更高的要求。新高考強調(diào)高中生的創(chuàng)新能力、實際應(yīng)用能力和解決化學(xué)真實情境問題能力，不再僅僅注重知識的傳授和記憶。在化學(xué)教育中，這意味著高中生不僅需要掌握必備化學(xué)知識，還需要具備運用這些知識解決實際問題的關(guān)鍵能力。傳統(tǒng)的教學(xué)模式，主要側(cè)重于知識的灌輸和應(yīng)試技巧的培養(yǎng)，已經(jīng)不能滿足新高考對高中生能力要求的需求。

在新高考背景下，高中生需要具備能力包括但不限于：分析和解決實際問題能力、團隊合作和溝通能力、創(chuàng)新思維和實踐能力。而化學(xué)作為一門實驗性較強的學(xué)科，更需要高中生具備實際操作和實驗設(shè)計能力。因此，培養(yǎng)高中生解決化學(xué)真實情境問題能力成為化學(xué)教育中的當(dāng)務(wù)之急。真實情境問題教學(xué)能夠?qū)W(xué)科知識與實際問題相結(jié)合，使高中生在探究和解決問題的過程中獲得深刻的理解，培養(yǎng)創(chuàng)新和實際應(yīng)用能力。在這一背景下，本文旨在探討如何通過化學(xué)教育培養(yǎng)高中生解決化學(xué)真實情境問題能力，并提出可持續(xù)發(fā)展的策略[1]。

二、培養(yǎng)高中生解決化學(xué)真實情境問題能力的原則

高中生的解決能力是他們在新高考背景下必須具備的關(guān)鍵素質(zhì)之一。在傳統(tǒng)教學(xué)中，高中生通常被要求背誦大量知識，而新高考則強調(diào)高中生的應(yīng)用能力和解決化學(xué)真實情境問題的能力。因此，如何培養(yǎng)高中生的解決化學(xué)真實情境問題能力成為化學(xué)教育的重要任務(wù)。

（一）基于真實情境問題的學(xué)習(xí)體驗

在化學(xué)教育中，引入真實情境問題能夠為高中生創(chuàng)造具體的學(xué)習(xí)場景。例如，在氧化還原反應(yīng)教學(xué)中，可以向高中生展示月餅中的食品脫氧劑，引發(fā)探究問題，和高中生一起設(shè)計實驗探究其成分和作用機理，高中生在自主探究中構(gòu)建氧化還原反應(yīng)的基本概念。通過展示汽車尾氣污染處理視頻，引導(dǎo)高中生利用氧化還原反應(yīng)原理設(shè)計汽車尾氣綠色化處理的方案。通過這樣的學(xué)習(xí)體驗，高中生不再是簡單地接受抽象的知識，而是在解決化學(xué)真實情境問題過程中獲得知識，并將所學(xué)知識應(yīng)用到解決實際問題的過程中。這種實踐性的學(xué)習(xí)體驗不僅能夠增加高中生的學(xué)科興趣，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，還能夠培養(yǎng)他們解決實際問題能力，使學(xué)習(xí)過程更加生動和具有挑戰(zhàn)性。

（二）合作學(xué)習(xí)與團隊合作精神的培養(yǎng)

在真實情境問題教學(xué)中，采用合作學(xué)習(xí)模式是一種非常有效的教學(xué)方式。高中生被分成小組，共同研究和解決問題。在小組中，高中生們相互合作，共同探討問題，分享各自的觀點和見解。通過這種合作學(xué)習(xí)，高中生不僅能夠提高問題解決的效率，還能夠培養(yǎng)團隊合作精神和溝通能力。在小組中，高中生們學(xué)會尊重他人的意見，懂得如何有效與他人合作，這些能力在實際生活和工作中同樣至關(guān)

重要[2]。

（三）創(chuàng)設(shè)實驗情境與實際操作能力的提升

實驗教學(xué)是培養(yǎng)高中生實際操作能力的關(guān)鍵手段。教師可以設(shè)計與真實情境相關(guān)的化學(xué)實驗，要求高中生親自動手操作。通過實驗，高中生能夠?qū)⒗碚撝R應(yīng)用到實際操作中，培養(yǎng)他們的實驗設(shè)計能力和實際操作能力。在實驗情境中，高中生需要動手操作、觀察實驗現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)，這樣的實踐活動不僅能夠激發(fā)高中生的學(xué)習(xí)興趣，還能夠增強他們的學(xué)科參與度。通過這種方式，高中生能夠更加深入地理解和掌握化學(xué)知識，提高他們的實際操作能力。

（四）教師培訓(xùn)與教學(xué)資源的支持

為了確保高中生解決能力的可持續(xù)發(fā)展，教師的培訓(xùn)和教學(xué)資源的支持至關(guān)重要。學(xué)校和教育機構(gòu)應(yīng)加強對化學(xué)教師的培訓(xùn)，提高他們的真實情境問題教學(xué)設(shè)計和指導(dǎo)能力。培訓(xùn)可以幫助教師更好地理解和掌握真實情境問題教學(xué)的方法和技巧，提高他們的教學(xué)水平。同時，編寫符合真實情境問題教學(xué)需求的教材，提供豐富多樣的教學(xué)資源，支持教師開展相關(guān)教學(xué)活動。這樣的支持措施能夠為教師提供必要的指導(dǎo)和幫助，確保教學(xué)活動的順利進行，促使高中生解決能力的可持續(xù)發(fā)展[3]。

三、培養(yǎng)高中生解決化學(xué)真實情境問題能力的策略

在新高考改革的背景下，培養(yǎng)高中生解決化學(xué)真實情境問題能力需要精心設(shè)計教學(xué)策略，以激發(fā)高中生的學(xué)科興趣、提高他們的解決化學(xué)真實情境問題能力。以下是一些具體策略，旨在幫助教師在化學(xué)教育中更好地引入真實情境問題，促使高中生培養(yǎng)解決問題能力：

（一）設(shè)計化學(xué)具體情境問題

在化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)該精心設(shè)計與高中生日常生活、社會實踐和工作環(huán)境相關(guān)的真實情境問題，以便將抽象的化學(xué)理論與實際生活相結(jié)合。例如，在學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率時，可以引入日常生活中常見的食品腐敗和藥物分解現(xiàn)象作為情境，讓高中生探究其中的化學(xué)原理。通過將高中生置身于實際情境中，他們不僅能夠觀察到這些現(xiàn)象的發(fā)生，還能夠深入探討其中的化學(xué)反應(yīng)機制和影響因素[4]。

具體來說，教師可以創(chuàng)設(shè)一個實驗情境，模擬某種食品在不同溫度下的保存過程，以激發(fā)高中生的興趣和學(xué)習(xí)動力。以下是這一實驗情境的詳細(xì)描述：

1.實驗?zāi)康模和ㄟ^模擬不同溫度下的食品保存過程，研究溫度對食品腐敗速度的影響，培養(yǎng)高中生的實驗設(shè)計和分析能力。

2.實驗步驟

（1）選定食品：教師選擇了三種常見的食品，分別為鮮奶、蘋果和面包。每個小組分配一種食品，以便進行實驗研究。

（2）確定保存條件：每個小組在實驗開始前選擇了特定的保存條件。第一個小組將鮮奶放置在室溫下（約25℃，第二個小組將蘋果放入冰箱（約4℃），第三個小組將面包放置在高溫環(huán)境下（約35℃）。

（3）調(diào)查食品成分：高中生調(diào)查了所選食品的成分。鮮奶的水分含量為87%，pH值為6.5；蘋果的水分含量為86%，pH值為3.8；面包的水分含量為30%，pH值為5.5。這些數(shù)據(jù)幫助高中生了解了食品的基本特性。

（4）設(shè)計實驗方案：在本次實驗中，高中生將被分成不同的小組，每個小組將設(shè)計一個實驗方案，以確定在特定溫度下食品的保存時間。

鮮奶實驗組決定觀察鮮奶在特定溫度下的保存情況。他們選擇觀察的時間為48小時。在這48小時內(nèi)，他們將定期觀察鮮奶的外觀、氣味和質(zhì)地的變化。這些觀察將幫助他們確定鮮奶在這段時間內(nèi)是否發(fā)生了明顯的變化，以及變化的程度如何。蘋果實驗組決定觀察蘋果在特定溫度下的保存情況。他們選擇觀察的時間為72小時。在這72小時內(nèi)，他們將定期觀察蘋果的外觀、氣味和質(zhì)地的變化。這些觀察將幫助他們確定蘋果在這段時間內(nèi)是否發(fā)生了明顯的變化，以及變化的程度如何。面包實驗組決定觀察面包在特定溫度下的保存情況。他們選擇觀察的時間為24小時。在這24小時內(nèi)，他們將定期觀察面包的外觀、氣味和質(zhì)地的變化。這些觀察將幫助他們確定面包在這段時間內(nèi)是否發(fā)生了明顯的變化，以及變化的程度如何。

在實驗過程中，每個小組將嚴(yán)格按照自己設(shè)計的方案進行實驗，并記錄下觀察結(jié)果。這些實驗結(jié)果將用于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析，幫助高中生得出結(jié)論并進行討論。通過這個實驗，高中生將能夠?qū)W習(xí)到在特定條件下食品的保存時間，培養(yǎng)他們的觀察能力、數(shù)據(jù)記錄能力以及解決化學(xué)真實情境問題能力。

（5）實際操作：高中生根據(jù)實驗方案，將所選食品放置在相應(yīng)的保存條件下，并在規(guī)定的時間內(nèi)進行了定期觀察和記錄。使用攝像機拍攝了食品的變化過程，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)分析。

（6）數(shù)據(jù)分析：在觀察期結(jié)束后，高中生收集并整理了實驗數(shù)據(jù)。鮮奶在室溫下腐敗程度較大，變質(zhì)后的氣味明顯，質(zhì)地變得稀薄；蘋果在冰箱中保存相對較好，但仍有輕微的褐變現(xiàn)象；而面包在高溫環(huán)境下迅速發(fā)霉，外表和氣味都發(fā)生了明顯的變化。通過比較不同溫度下食品的變化，高中生分析了溫度對食品腐敗速度的影響，得出了結(jié)論并展開討論。這樣的數(shù)據(jù)分析過程既鍛煉了高中生的實驗數(shù)據(jù)處理能力，也加深了他們對化學(xué)反應(yīng)速率與溫度關(guān)系的理解[5]。

（二）引入跨學(xué)科知識

在解決化學(xué)真實情境問題時，往往需要綜合運用多個學(xué)科領(lǐng)域的知識，這為教育者提供了引入跨學(xué)科知識的機會。

1.環(huán)境污染問題綜合分析

環(huán)境污染一直是全球關(guān)注的焦點之一，解決環(huán)境污染問題需要跨學(xué)科的綜合分析和解決方案。在化學(xué)、生物學(xué)和地理學(xué)等多個學(xué)科的知識綜合應(yīng)用下，可以更全面地認(rèn)識環(huán)境污染的復(fù)雜性，并尋找更有效的解決方案。

例如，探討“空氣污染”相關(guān)問題。空氣污染是指大氣中有害物質(zhì)超過一定濃度，對人體健康、動植物生態(tài)系統(tǒng)和人類社會產(chǎn)生危害的現(xiàn)象。從化學(xué)角度來看，空氣污染主要來源于工業(yè)排放、車輛尾氣和生活廢氣等。這些有害物質(zhì)包括二氧化硫、氮氧化物、臭氧等，它們對人體健康和環(huán)境都有著不同程度的影響。通過化學(xué)分析，可以了解這些有害物質(zhì)的成分、濃度以及它們在大氣中的化學(xué)反應(yīng)過程。

從生物學(xué)的角度來看待空氣污染問題?？諝馕廴静粌H影響人類健康，還對植物和動物生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重影響。例如，空氣中的臭氧和二氧化硫會破壞植物葉片表面的氣孔，導(dǎo)致光合作用受阻，影響植物的生長和發(fā)育。同時，動物在受到空氣污染的影響下，也容易患上呼吸系統(tǒng)疾病或其他健康問題。通過生物學(xué)的研究，可以了解污染對生態(tài)系統(tǒng)的破壞程度，以及對生物多樣性的影響。

從地理學(xué)的角度來分析空氣污染問題。地理位置對于污染的擴散和影響起著至關(guān)重要的作用。城市、工業(yè)區(qū)等人口密集地區(qū)通常受到更嚴(yán)重的空氣污染影響，而山區(qū)、海岸線等地理環(huán)境較為優(yōu)越的地方則相對較少受到污染的影響。通過地理學(xué)的研究，可以了解不同地區(qū)的污染程度以及其分布規(guī)律，為制訂針對性的防治措施提供依據(jù)。

2.食品安全與健康

食品安全與健康是人們生活中不可忽視的重要問題。在探討食品安全與健康問題時，我們需要綜合運用化學(xué)、生物學(xué)和地理學(xué)等多個學(xué)科的知識，以全面了解食品的生產(chǎn)、加工、儲存和消費等環(huán)節(jié)對人體健康的影響。

從化學(xué)的角度來看待食品安全問題。食品中的化學(xué)成分和添加劑對人體健康有著直接影響。例如，食品中的防腐劑、著色劑、增味劑等添加劑，如果超過了安全使用范圍，可能對人體造成損害。此外，食品加工過程中可能產(chǎn)生的致癌物質(zhì)、重金屬等有害物質(zhì)也是食品安全的重要問題。通過化學(xué)分析，可以了解食品中的化學(xué)成分及其對人體健康的影響，為食品安全評價提供科學(xué)依據(jù)。

從生物學(xué)的角度來分析食品安全問題。食品中可能存在的微生物污染對人體健康同樣構(gòu)成威脅。例如，食品中的細(xì)菌、霉菌等微生物可能引發(fā)食物中毒等食品安全問題。同時，食品中的營養(yǎng)成分對人體健康也至關(guān)重要。通過生物學(xué)的研究，我們可以了解不同微生物對食品的影響，以及食品中各種營養(yǎng)物質(zhì)對人體的作用，從而為食品安全評價和監(jiān)管提供科學(xué)依據(jù)。

從地理學(xué)的角度來考慮食品安全問題。地域環(huán)境對于食品的生產(chǎn)、質(zhì)量和安全具有重要影響。不同地區(qū)的氣候、土壤、水質(zhì)等自然條件會影響農(nóng)作物的生長和品質(zhì)，進而影響食品的生產(chǎn)和質(zhì)量。此外，不同地區(qū)的食品加工和儲存條件也會影響食品的安全性。通過地理學(xué)的研究，可以了解地域環(huán)境對食品安全的影響，為食品生產(chǎn)、加工和儲存提供科學(xué)指導(dǎo)。

通過引入跨學(xué)科知識，高中生可以從不同角度思考和解決問題，培養(yǎng)綜合運用知識能力，提高解決化學(xué)真實情境問題能力。教師可以設(shè)計跨學(xué)科課程或項目，通過合作學(xué)習(xí)和實踐活動，引導(dǎo)高中生綜合運用多學(xué)科知識解決現(xiàn)實問題，從而提升他們的學(xué)科興趣和解決問題能力[6]。

結(jié)束語

在新高考背景下，培養(yǎng)高中生解決化學(xué)真實情境問題能力是教育改革的重要任務(wù)。通過真實情境問題教學(xué)，高中生不僅能夠提高化學(xué)知識的掌握程度，更能夠培養(yǎng)實際應(yīng)用能力和解決化學(xué)真實情境問題能力。教師在教學(xué)中應(yīng)結(jié)合具體情境，采用合作學(xué)習(xí)和實驗教學(xué)等多種策略，培養(yǎng)高中生的綜合素質(zhì)。同時，學(xué)校和教育機構(gòu)應(yīng)提供必要的支持，包括教師培訓(xùn)、教材資源的提供和定期評估等，以保障真實情境問題教學(xué)的可持續(xù)發(fā)展。通過持續(xù)努力，培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新精神和實際應(yīng)用能力的高中畢業(yè)生，為社會和國家的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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[2]單旭峰.高考化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力的建構(gòu)思路、基本內(nèi)涵與考察實施路徑[J].課程.教材.教法，2022，42（6）：139-146.

[3]徐凱祥.淺析高考化學(xué)試題中“真實情境”的價值導(dǎo)向：以2022年全國高考甲、乙卷化學(xué)試題為例[J].延邊教育學(xué)院學(xué)報，2022，36（6）：146-148.

[4]毛璐佳，王祖浩.新高考化學(xué)主觀題情境創(chuàng)設(shè)水平的研究：基于2021年六套高考化學(xué)試卷的分析[J].基礎(chǔ)教育課程，2021（15）：73-81.

[5]宋正華.充分利用化學(xué)實驗教學(xué)提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)[J].教學(xué)儀器與實驗，2013，29（3）：14-15.

[6]吳華榮.化學(xué)實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)與評價[J].黑龍江教育.中學(xué)教學(xué)案例與研究，2006（10）：21-23.

本文系為莆田市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度課題“新高考背景下培養(yǎng)學(xué)生解決化學(xué)真實情境問題能力的策略研究”（課題編號：PTKYKT21137）的研究成果。