摘 要:本文旨在探討高中化學教學中真實情境的創設策略。首先,闡述真實情境創設在高中化學教學中的重要性,包括激發學生學習興趣、促進知識理解與應用、培養學生綜合素養等方面。其次,詳細介紹多種真實情境創設的策略,涵蓋利用多媒體資源、開展項目式學習、設置問題情境、構建角色扮演情境等方式。通過這些策略的有效實施,將抽象的化學知識與實際生活緊密聯系起來,提高學生的學習積極性與主動性,提升高中化學教學質量。
關鍵詞:高中化學教學;真實情境;創設策略;教學質量
高中化學作為一門基礎自然科學學科,對于學生科學素養的培養具有重要作用。然而,化學知識具有抽象性、理論性強的特點,傳統的教學方式容易使學生感到枯燥乏味,難以理解和掌握。真實情境創設策略在高中化學教學中的應用,能有效解決這一問題。將化學知識置于真實、生動的情境之中,讓學生在情境中感受化學的魅力,理解化學知識的產生與應用過程,從而提高學生的學習興趣和學習效果,促進學生綜合素養的提升。
一、高中化學教學中真實情境創設的重要性
(一)激發學生學習興趣
興趣是學生學習的最佳動力源泉,在高中化學教學中創設真實情境,將枯燥的化學知識與豐富多彩的現實生活聯系起來,使學生感受化學在日常生活中的無處不在。例如,在講解金屬材料的知識時,可引入生活中常見的鐵制品生銹現象,如自行車生銹、鐵釘生銹等,讓學生思考為什么鐵會生銹,如何防止鐵生銹等問題。與生活緊密相關的情境,迅速吸引學生的注意力,激發他們的好奇心和求知欲,使他們主動投入化學學習中[1]。
(二)促進知識理解與應用
真實情境為學生提供一個理解和應用化學知識的平臺。在情境中,學生更加直觀地認識化學現象背后的原理和規律,將抽象的知識具象化。例如,在學習化學反應速率的知識時,可創設化工生產中合成氨反應的情境。介紹合成氨反應在工業生產中的重要性以及如何控制反應條件來提高反應速率,讓學生理解溫度、壓強、催化劑等因素對化學反應速率的影響。學生不僅能更好地理解化學知識,還學會將其應用到實際生產和生活中,提高他們解決實際問題的能力[2]。
(三)培養學生綜合素養
現代教育強調培養學生的綜合素養,包括科學思維、創新能力、合作交流能力等。高中化學教學中的真實情境創設為學生提供培養這些素養的機會。在項目式學習情境中,學生需分組合作,共同探究解決問題,有助于培養他們的團隊合作精神和交流能力。在解決情境中的復雜問題時,學生需要運用科學的思維方法,分析問題、提出假設、設計實驗、驗證假設,這有助于培養他們的科學思維和創新能力[3]。
二、高中化學教學中真實情境創設的策略
(一)利用多媒體資源創設情境
多媒體資源具有豐富多樣的形式,如視頻、動畫、圖片、音頻等,將抽象的化學概念、微觀的化學過程以及復雜的化學實驗以直觀、形象、生動的方式呈現給學生。從認知心理學角度來看,人類對圖像、聲音等信息的感知和記憶能力較強,多媒體資源創設的情境能充分調動學生的視覺、聽覺等多種感官參與學習,有助于降低學生的認知難度,促進知識的理解與吸收[4]。同時,多媒體資源還可突破時間和空間的限制,展示一些在課堂上難以直接演示的化學現象和實驗,如工業生產中的大型化工設備運行、危險化學品的反應過程、遙遠地區的化學資源開采與利用等,拓寬學生的視野,使學生感受到化學與社會、生活的廣泛聯系。教師在利用多媒體資源創設情境時,應根據教學目標和學生的認知水平,精心選擇和剪輯合適的多媒體素材,確保其與教學內容緊密結合,并且在課堂上合理控制多媒體的使用時間和節奏,避免過度依賴多媒體而忽視了師生之間的互動交流。
如,在“化學反應與能量變化”的教學中,可利用多媒體資源創設如下情境。首先,播放一段關于火箭發射的視頻,火箭發射時巨大的火焰和轟鳴聲能夠瞬間吸引學生的注意力。教師提問:“火箭發射需要強大的動力,這些動力從何而來?”引導學生思考化學反應與能量之間的關系。接著,展示一些常見的化學反應能量變化的圖片,如燃燒反應釋放出大量的熱使物體發光發熱、光合作用將光能轉化為化學能儲存起來等,讓學生直觀地感受化學反應中能量變化的多種形式。然后,播放動畫演示酸堿中和反應中氫離子與氫氧根離子結合時化學鍵的形成過程,以及伴隨的熱量釋放,同時展示數據圖表說明反應前后體系溫度的變化,幫助學生理解化學反應熱效應的微觀本質和宏觀表現。結合多媒體情境創設,學生能更加深入地理解化學反應與能量變化的概念,并且聯想到生活中各種能量轉化的實例,如電池供電、人體新陳代謝等,提高學生對知識的應用能力和學習興趣。
(二)開展項目式學習情境創設
項目式學習強調以學生為中心,讓學生在完成一個具體項目的過程中主動探索和學習知識。在高中化學教學中,開展項目式學習情境創設,就是要設計一個具有實際意義和挑戰性的化學項目,使學生置身于真實的問題解決情境中[5]。這種情境激發學生的學習動機,因為他們需要運用所學的化學知識以及其他學科知識和技能來完成項目任務,并且在項目實施過程中,學生要經歷自主規劃、團隊協作、信息收集與分析、實驗探究、成果展示與評價等多個環節,有助于培養學生的綜合素養。在項目式學習情境中,學生為完成項目目標,需要主動查閱大量的資料,與團隊成員進行充分討論和交流,制訂合理的實驗方案并進行實驗操作,對實驗數據進行分析和處理,最后將項目成果以報告、展板、演示等形式展示出來。在該過程中,學生不僅學到化學知識,還提高信息素養、團隊協作能力、溝通表達能力、創新思維能力和實踐操作能力等。教師在開展項目式學習創設情境時,要充分考慮學生的興趣和能力水平,設計合適的項目主題和任務要求,并且在項目實施過程中給予學生適當的指導和支持,引導學生進行有效的學習和探究。
如,在“乙烯與有機高分子材料”教學中,開展項目式學習情境創設。項目主題設定為“設計并制作一款環保型塑料包裝材料”。教師首先介紹項目背景:隨著人們環保意識的增強,傳統塑料包裝材料帶來的白色污染問題日益嚴重,需要開發新型環保塑料。然后,將學生分成小組,每個小組的任務是研究乙烯的性質和聚合反應原理,探索如何利用乙烯及其衍生物合成具有可降解性能的有機高分子材料。在項目實施過程中,學生查閱化學文獻、教材等資料,了解乙烯的分子結構、化學性質以及常見的聚合反應類型。他們進行實驗探究,嘗試不同的反應條件和單體組合,以合成具有特定性能的高分子材料。小組內成員分工合作,有的負責實驗操作,有的負責數據記錄和分析,有的負責資料整理和匯報。在項目進行過程中,學生遇到了諸如反應條件難以控制、合成材料性能不理想等問題,結合小組討論、請教教師等方式努力解決問題。最后,每個小組將自己設計制作的環保型塑料包裝材料樣品進行展示,并介紹其合成原理、性能特點以及環保優勢。結合項目式學習情境,學生理解了乙烯與有機高分子材料的知識,同時在實踐中提高了自己的綜合能力,并且增強了環保意識和創新精神。
(三)設置問題情境
設置問題情境是在教學過程中,教師根據教學內容和學生的認知水平,有目的地提出一系列具有啟發性、挑戰性和邏輯性的問題,從而營造一種促使學生積極思考、主動探究的學習氛圍。問題情境的創設要遵循“最近發展區”理論,即問題的難度要略高于學生現有的知識水平,使學生在已有知識的基礎上,通過努力思考和探索解決問題,從而實現知識和能力的提升。設置問題情境,可激發學生的好奇心和求知欲,引導學生主動參與到課堂教學中來。在化學教學中,問題情境從化學實驗現象、生活中的化學問題、化學科學前沿研究等方面入手創設。從化學實驗現象創設問題情境時,教師可先展示一個有趣的實驗結果,然后引導學生思考為什么會出現這樣的現象,涉及哪些化學原理;從生活中的化學問題創設問題情境時,提出一些學生熟悉但又難以解釋的生活現象,如為什么鐵制品在潮濕的環境中容易生銹,如何防止生銹等,讓學生運用化學知識去分析和解決;從化學科學前沿研究創設問題情境時,介紹一些最新的化學研究成果或未解之謎,激發學生的探索欲望,培養學生的科學思維和創新精神。教師在設置問題情境時,要注意問題的層次要分明,由淺入深、由易到難地引導學生逐步深入探究,并且要給學生足夠的思考時間和空間,鼓勵學生提出自己的見解和疑問。
如,在“物質的分類及轉化”教學中,設置如下問題情境。教師先拿出一些常見的物質樣品,如金屬鐵、銅、氯化鈉晶體、氫氧化鈉溶液、碳酸鈣粉末、酒精等,將它們放在講臺上展示給學生,然后提問:“我們如何對這些物質進行分類?分類的依據是什么?”這個問題比較基礎,學生可以根據已有的生活經驗和初中化學知識進行初步分類,如分為金屬、鹽、堿、有機物等類別。接著,教師進一步提問:“如果按照物質的組成和性質進行更細致的分類,這些物質又該如何劃分?它們之間可能存在哪些轉化關系?”這個問題引導學生深入思考物質分類的標準和各類物質之間的內在聯系。例如,學生在思考金屬與鹽之間的轉化關系時,教師可以提示:“鐵與硫酸銅溶液反應會發生什么現象?生成了什么物質?這屬于哪種類型的物質轉化?”通過這樣的問題引導,學生能夠逐步理解金屬與鹽之間的置換反應原理以及物質轉化的規律。然后,教師再提出一些具有挑戰性的問題:“在自然界中,金屬礦物是如何形成的?它們又是怎樣被冶煉成金屬單質的?這些過程涉及哪些物質的分類及轉化?”這個問題將學生的視野拓展到實際生產和自然界中,讓學生認識到物質分類及轉化知識在工業生產和地球化學循環中的重要性。一系列問題情境的設置,學生在思考和回答問題的過程中,不斷深入理解物質的分類及轉化知識,提高分析問題和解決問題的能力。
(四)構建角色扮演情境
構建角色扮演情境是讓學生扮演特定的角色,模擬真實的社會場景或科學研究場景,在角色扮演過程中運用化學知識進行交流、決策和解決問題,有利于提高學生的學習體驗感和參與度,因為學生不再是被動地接受知識,而是主動地融入角色中,從角色的角度去思考和行動。通過角色扮演,學生能更好地理解化學知識在不同社會角色和職業中的應用,培養學生的社會責任感和職業素養。結合角色扮演情境,學生不僅學到化學知識,還提高了溝通能力、團隊協作能力、批判性思維能力和社會交往能力等。教師在構建角色扮演情境時,要精心設計角色和場景,明確角色的任務和目標,并且在角色扮演過程中進行有效的引導和組織,確保學生能夠在情境中充分發揮自己的能力,達到教學目的。
如,在“鐵及其化合物”教學中,構建角色扮演情境。設定場景為一個古代的兵器鑄造作坊,學生分別扮演鐵匠、學徒、兵器商人、將軍等角色。鐵匠負責介紹鐵及其化合物在兵器鑄造中的應用,如鐵的冶煉過程、如何通過控制火候和添加其他物質來改善鐵的性能(如淬火過程中涉及鐵的化合物的生成和作用)等;學徒可向鐵匠提問,了解鐵的性質和鑄造工藝中的細節;兵器商人則關注兵器的質量和市場需求,與鐵匠商討兵器的價格和產量;將軍從軍事需求角度出發,要求兵器具有更高的強度和韌性,對鐵匠提出改進要求。在該角色扮演情境中,學生通過互動交流,深入了解了鐵及其化合物在古代兵器鑄造中的重要性。例如,扮演鐵匠的學生在介紹鐵的冶煉時,會提到鐵礦石(如赤鐵礦Fe2O3)在高溫下被還原劑(如焦炭)還原成鐵單質的過程,以及在這個過程中可能生成的鐵的氧化物(如FeO)對鐵的性能的影響;兵器商人在與鐵匠討論價格時,會考慮到鐵的純度、冶煉成本等因素,而這些都與鐵及其化合物的性質和制備過程密切相關。通過這樣的角色扮演情境,學生對鐵及其化合物的知識有了更深刻的記憶和理解,同時也體驗到不同角色在社會生產和生活中的作用,提高了綜合素養。
結束語
高中化學教學中真實情境的創設,有利于提高教學質量、促進學生學習和發展。運用多媒體資源、項目式學習、問題情境、角色扮演情境等創設策略,能將抽象的化學知識生動化、形象化,激發學生的學習興趣,促進學生對知識的理解與應用,培養學生的綜合素養。在未來的高中化學教學中,教師應不斷探索和創新真實情境創設的方法和途徑,以適應新時代化學教學的要求,為學生的化學學習和未來發展創造更好的條件。
參考文獻
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