情境化教學的功能、原則與設計實施

潘紅 杜婉怡

【摘 要】文章從吸引、探究、遷移、評價四個方面梳理了以學生學習為中心的情境素材功能價值，從真實性、精準性、活動性、情感性四個方面總結了以問題反饋為目的的情境活動創設原則，從為什么、怎么樣、在哪里、是什么、誰等五個方面串聯了情境化教學設計實施過程，建構出包含教、學、評三個層面的情境化教學體系，即情境化教學的“4E4A5W”系統模型。同時，以“化學肥料”教學片段為例，對情境化教學過程進行分析，為一線教師情境化教學實踐提供思路。

【關鍵詞】情境化教學；中學化學；情境功能；情境創設原則；教學設計

當前，情境化教學研究方興未艾。國務院辦公廳《關于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見》中明確提出，要積極探索基于情境、問題導向的互動式、啟發式、探究式、體驗式等課堂教學［1］。另外，《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》和《義務教育化學課程標準（2022年版）》兩版課程標準在教材內容組織、教學實施、試題編寫等方面都對情境提出了要求及建議。

建構主義認為，學習總是與一定的問題情境相聯系。情境問題可以激起學習者積極的情緒，使其更好地利用自身已有的認知結構和生活經驗，對當前所學知識進行“同化”和“順應”，從而達到一定意義上的建構。受傳統應試教育的影響，部分一線教師在教學上仍注重知識灌輸與考點講解，缺乏適應發展學生核心素養的教學方法。［2］另外，教師在面對課程標準中的情境素材建議時，無法直接快速地進行情境化教學開發，并在課堂中實施。針對國內情境化教學實踐出現的問題，筆者基于建構主義及素養導向教學的新課程理念，重新審視教學系統中的學、評、教三環節，強調把學科知識放歸有意義的情境當中，即對情境化教學的功能、原則與設計實施進行梳理，旨在為中學化學課堂落實學生核心素養的培育提供啟發和思路。

一、情境化教學的功能

功能是教學情境的靈魂，教學情境的設置首先是為了完成教學目標和任務，其次是促進學生高水平的思維，最終達到提高學生科學素養的目標。［3］周業虹從科學思維培養的角度分析，認為真實情境素材具有激發學生的科學思維，有利于科學探究思路與方法的形成，有利于應用化學知識的功能價值。［4］支瑤等人從教學實施的角度分析，認為真實情境通常具有線索功能、證據功能、評估功能。［5］宋倩雯等人從情境認知與學習理論的視角分析，認為情境素材具有承載核心素養培育的時代價值。［6］筆者在此基礎上，從學生學習的角度梳理出情境化教學的功能為吸引（Engagement）、探究（Exploration）、遷移（Elaboration）、評價（Evaluation），簡稱“4E”，其內涵如下（見表1）。

二、情境化教學的原則

精心創設豐富多樣的教學情境，置學生于情境中思考和學習，已經成為中學化學教師的一個共識，并逐漸落實為一種自發的教學實踐?；诮嬛髁x學習理論及課程標準的核心素養培育要求，筆者結合大量觀課、議課實踐，以問題反饋為目的，梳理出情境化教學的原則為真實性（Authenticity）、精準性（Accuracy）、活動性（Activity）及情感性（Affectiveness），簡稱“4A”，其關鍵要素如圖1所示。

（一）真實性——“虛假”情境應避免

越真實的學習情境越易引發學生的共鳴，從而驅使學生更積極主動地在情境問題中獲取及運用新知識，達成教學目標?！疤摷佟鼻榫惩遣煌暾摹⒔洸黄鹜魄玫?，容易讓學生對情境知識感到困惑，學生難以真正地理解知識的根源。教師在進行教學設計時應當避免設置“虛假”情境。

例如，某教師在一節介紹原電池的課上，使用了一則“格林太太補牙趣事”的情境。該情境講的是格林太太到牙科去補牙，補完一顆金牙后又補了一顆銀牙，一段時間后牙齒疼得厲害。由此，教師引導學生得出答案：金牙、銀牙和口腔環境構成了原電池。后來在網絡上搜索，發現“格林太太補牙趣事”還有金牙和不銹鋼牙的版本。這樣的教學情境是典型的“虛假”情境，完全是杜撰出來的。這種想當然、為了情境而杜撰情境的設計違背了創設化學教學情境的真實性原則，反映出部分教師對情境化教學片面化和膚淺化的認識。兩相對比，用“水果電池讓音樂賀卡響起來”這樣的真實情境導入原電池內容的學習，不僅可以吸引學生的注意力，還能使學生產生認知沖突，激活思維。

（二）精準性——“散裝”情境不宜多

情境素材的選擇與創設是落實素養為本教學的關鍵步驟。科學知識的形成是連續的、動態的、多方面綜合作用的，因此，與同一個教學主題內容相關的化學知識情境素材往往有很多。教師需要依據教學內容的特點及從學生能力素養發展的角度，精準地選取情境素材，并對其進行結構化的整體設計，避免素材的過度堆砌。否則，不僅會使教學目標無法達成，還容易讓學生因素材過多而造成學習困難，從而不利于學生化學思維的培養。

例如，筆者曾經觀摩一位青年教師上“從火山噴發中認識硫及其化合物”的課。該教師一開始接連呈現了“散發惡臭的硫”“地獄帶來的瑰寶——硫”等網絡上的文字資料，接著用一則關于伊真火山的圖片及視頻導入新課，再從視頻中提出5個問題并逐一進行解答，最后才總結得到硫的物理性質。此時，課堂已過去四分之一時間，教師才開始講述硫的化學性質、二氧化硫的物理性質及化學性質等重點內容。其間，該教師還穿插了3個視頻、若干個資料卡片。雖說授課邏輯還算清晰，但各種“散裝”情境的堆砌讓人眼花繚亂，這不僅沖淡了教學主題，還妨礙了學生的深度思考。

（三）活動性——“活動”情境要提倡

教學情境應是能夠體現學科知識發現的過程、應用的條件以及學科知識在生活中的意義與價值的一個事物或場景。［7］情境化教學并非僅是情境素材的導入，而是要將情境貫穿于學生構建知識的整個活動過程。因此，在情境化教學中，學生的學習并非只是一個被動地接受信息、再強化訓練的過程，而是需要在具有啟發性的思維活動、實踐活動中主動獲取情境信息，多次發生“沖突—內化”，積極建立新舊知識的聯系，從而認識和理解知識的本質。

例如，在講授“元素周期表”時，教師可以先用關于門捷列夫的視頻創設一個故事情境，再設計如下的情境活動：請畫出前20號元素的原子結構示意圖，并將這20個元素編排成一張表。這張表需符合以下三個原則：①原子序數遞增；②相同電子層數的原子在表中能進行歸類；③原子最外層電子數相同的元素在表中能進行歸類。教師通過“情境—活動”的設計，讓學生親身體驗情境素材中的探究活動，獲取與元素周期表相關的感性認知經驗，使學生自然而然地掌握元素周期表的編排規則、周期和族的概念等知識，同時還幫助學生建立了分類的科學思想，使學生進一步理解學科本質、發展學科思維，激發了學生投身學科研究的熱情和動力。

（四）情感性——“貫穿”情境見功夫

教師要善于捕捉情境素材中蘊含的特征要素，如家國情懷、社會責任、時代擔當等，并將這些特征要素貫穿于知識的學習過程，進而激發學生對科學知識的積極情感，培養學生的科學態度和社會責任，推進課程思政的建設，落實立德樹人的根本任務。

例如，“合成氨”在《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》中出現多次，其對于化學學習有著重要的意義。教師應如何充分挖掘合成氨的情境價值呢？筆者基于學科理解，結合有關合成氨的史料，認為可從以下幾個方面考慮：一是贊賞化學對滿足人類需要和社會可持續發展做出的巨大貢獻；二是引導學生從反應速率和化學平衡的視角，學習解決復雜問題的一般思路和方法；三是引導學生從合成氨的史料中體會科學與技術、科學與倫理的關系。例如，白建娥等人以“工業合成氨”為復習主題，以合成氨相關的三次諾貝爾獎為“貫穿”式的情境主線，依托“經歷哈伯的研究”“贊賞博施的創意”和“解讀埃特爾的成果”三個環節［8］，帶領學生循著科學家的研究足跡，經歷他們的研究，直面他們遇到的難題，完整地挖掘了合成氨情境素材的豐富內涵，充分體現了對情境化教學的深度理解，真正落實了科學態度與社會責任的素養培育。

三、情境化教學的設計實施

化學教學系統模型對核心素養導向的化學教學設計具有重要的理論指導作用，該模型由內容、活動、情境、評價、策略、目標六個核心要素構成。筆者以核心素養培育為導向，基于化學教學系統模型的核心觀念，結合對情境素材的功能及創設原則的梳理，對情境化教學的設計實施進行了建構（如圖2）。

由圖2可知，情境化教學設計實施模型主要包括為什么（Why）、怎么樣（How）、在哪里（Where）、是什么（What）、誰（Who），簡稱“5W”。五大核心要素構成了教師情境化教學及學生情境化學習的全部內容，其主要內涵見表2。

例如，人教版化學九年級下冊“化學肥料”主要包括2個課時的內容。其中，第1課時的主要內容是化肥簡介，簡要介紹化肥的種類和作用?；凇?W”的情境化教學模型，可將“化學肥料”第1課時環節一的情境化教學做如下設計（見表3）。

情境化教學的目的不只是為了讓學生達到“憤悱”狀態，也不只是為了導入課堂、引出知識，而是為了深挖情境并精心設計情境活動。基于“5W”的情境化教學模型有利于教師進一步厘清情境素材與情境化教學之間的關系，幫助教師從三個教學層次將情境素材逐步加工成操作性強的教學設計，進而落實到實際的教學中，為學生核心素養的形成和發展搭建真實平臺。

四、情境化教學的“4E4A5W”模型

基于以上對情境化教學的功能、原則及設計實施的詳細分析，并結合一線教師實施情境化教學的現實困境，筆者從學、評、教三個層面構建情境化教學的系統模型。其中，學是以學生學習為中心的功能價值分析（4E），評是以問題反饋為目的的創設原則梳理（4A），教是以核心素養培育為導向的教學活動創設（5W），即情境化教學的“4E4A5W”系統模型（如圖3）。該模型能有效幫助教師深度理解和創造性開發情境素材，也有利于將學生置于真實情境活動中學習知識，幫助師生厘清情境與知識之間的聯系，促進深度學習的發生，發展學生的化學學科核心素養。

五、結語

精心創設豐富多樣的教學情境，置學生于情境中思考和學習，已經成為中學化學教師的一個共識，并逐漸落實為一種自發的教學實踐。但要在實際的情境化教學中實現核心素養目標的落地生根，教師需要對課程標準、學業要求和學生學情有很好的理解，同時需具備“編劇”及“導演”能力。因為素養導向的教學不僅要增加學生的活性知識，還要培育學生的關鍵能力及必備品格。而視頻、圖片、史料等都是客觀外在的情境素材，這就需要教師充分挖掘其中的功能和價值，使其變成主客觀互動、內外融合的教學流程。

綜上所述，重新梳理和探索情境活動所需素材的功能價值、創設原則及教學設計實施，構建情境化教學的“4E4A5W”系統模型，將有利于一線教師更有條理、更清晰地開展情境化教學，落實立德樹人的根本任務。

參考文獻：

［1］國務院辦公廳.關于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見［EB/OL］.（2019-06-11）［2023-03-07］.http：//www.moe.gov.cn/jyb_xxgk/moe_1777/moe_1778/201906/t20190619_386539.html.

［2］盧珊.“5E”教學模式下元素化合物教學的應用與反思：以“二氧化硫性質”教學為例［J］.化學教與學，2023（3）：29-34，93.

［3］張小菊，王祖浩.化學課堂教學情境的評價研究：基于化學“優質課”教學情境的分析［J］.化學教育，2013（3）：27-32.

［4］周業虹.研究新課標情境素材 培養學生科學思維［J］.化學教學，2023（4）：23-27.

［5］支瑤，陳穎，尹博遠，等.新版課程標準解析與教學指導（2022年版）初中化學［M］.北京：北京師范大學出版社，2022.

［6］宋倩雯，陳曉峰，周青.《義務教育化學課程標準（2022年版）》中的情境選材：內涵價值與取向［J］.化學教學，2023（1）：7-12.

［7］姜喬.基于情境認知理論的地理教學情境設計［J］.地理教學，2019（3）：33-36.

［8］白建娥，李明娟.以三次諾貝爾獎為主線的“工業合成氨”教學［J］.中學化學教學參考，2015（9）：22-25.

［9］張鳳云.為植物補充“營養”：化肥的發明［J］.發明與創新（中學生），2021（1）：11.

（責任編輯：羅小熒）