

摘 要:在新高考背景下,高中化學教師需要全面加強對情境教學的設計和情境素材的運用,逐步豐富化學課程教學內容,引發學生對化學知識的思考,使學生思想政治素養得到高效化培養,為學生深度學習和全面發展做出積極指引。本文從新高考改革入手,重點針對高中化學教學中情境素材的融合應用進行了深度分析,提出了全面改進教學活動的建議,旨在能充分發揮情境素材輔助開展教學活動的價值和效能,引發學生的深度學習和思考,使學生在學習實踐中更好地理解化學知識。
關鍵詞:新高考;高中化學;情境素材;教學改革
隨著教育改革的不斷深入,新高考制度對高中化學教學提出了更高要求,強調知識應用與實踐能力的培養。在新高考改革背景下,情境素材的運用成為提升教學質量的關鍵手段。教師基于情境素材的運用改革教學活動,能將抽象的化學知識與實際生活、科學實驗及社會問題緊密結合,為學生構建一個生動、具體的學習環境,進而幫助學生理解化學概念,激發學習興趣,還能促進學生思維能力的提升,培養其解決實際問題的能力。然而,情境素材的選擇與運用方式直接影響到教學效果。恰當的素材能夠增強學生的代入感與參與度,而不恰當的素材則可能導致學生認知負荷過重或學習興趣下降。因此,在高中化學教學改革過程中,教師應積極探索高中化學教學中情境素材的有效運用策略,逐步優化教學模式、提升教學成效,使學生化學學習能力得到不斷提升。
一、新高考政策對高中化學情境教學的要求
新高考政策對高中化學情境教學提出了更為明確和具體的要求,為高中化學課堂教學活動的設計和推進做出了積極引領。一方面,新高考政策強調知識的應用與實踐能力的培養,這要求化學教學必須超越傳統的理論講授,更多地融入情境教學,并通過模擬真實情境,使學生能夠在具體的問題環境中學習和應用化學知識,從而增強其解決實際問題的能力。另一方面,新高考政策鼓勵創新試題形式,注重情境設計,這要求化學教學必須注重情境素材的選擇與運用,并在創設教學情境的過程中嘗試緊密聯系學生學習和生活實際,體現科學、技術、社會和環境的成果,以激發學生的學習興趣和動力。此外,新高考政策取消了考試大綱,擴大了學生的備考范圍,這要求化學教學更加注重學生核心素養的培養,也要求教師在開展情境教學、運用情境素材的過程中,應注重創設多樣化的問題情境,引導學生主動探究、合作學習和反思總結,從而培養學生的批判性思維、創新能力和團隊合作精神。總而言之,新高考政策對高中化學情境教學提出了更高、更全面的要求,旨在通過情境教學提升學生的化學學科素養和綜合能力,為他們的未來發展奠定堅實的基礎,因此在新高考背景下高中化學教師應該認真審視情境創設教學的價值,促進教學活動全面改革創新,為學生深度探究做出積極引領。
二、新高考下高中化學教學中情境素材運用價值
在新高考背景下對高中化學課堂教學活動進行改革創新,促進情境素材的多元化應用,能引發學生對課程知識的思考,使學生化學綜合學習能力不斷提升。下面就針對高中化學教學中情境素材的綜合運用價值進行系統分析:
其一,情境素材的運用能夠激發學生的學習興趣。傳統的化學教學往往側重于理論知識的灌輸,學生被動接受知識,缺乏主動性和積極性。而教師在化學課堂教學改革中積極探索情境素材的引入,可以將抽象的化學知識與學生的現實生活相結合,使學習變得生動有趣,比如教師在整合情境化教學素材的基礎上,可以展示與飲食、生活用品等相關的化學實驗或現象,引導學生直觀感受到化學的魅力,從而產生濃厚的學習興趣。在此基礎上,教師還可以利用多媒體技術展示實驗視頻、音頻等素材,吸引學生的注意力,提高他們的學習熱情,使學生主動參與到化學知識的實踐探究中,確保學生學習興趣得到進一步激發,保障學生對化學知識的探索實踐更加全面。
其二,情境素材的運用能培養學生的核心素養。新高考評價體系強調對考生核心素養的考查,而情境素材的運用是培養和提升學生核心素養的重要途徑。教師在篩選情境素材的基礎上,按照化學教學指導的需求引入真實、具體的問題情境,促進生活實踐情境和學習探索情境教學活動開發和應用,可以考查學生的知識應用能力、問題解決能力和創新思維能力。同時,教師篩選和應用情境素材對學生實施針對性教學指導,還可以幫助學生形成正確的價值觀和學科素養,為他們未來的學習和工作打下良好的基礎,比如教師在創設教學情境基礎上引入與環境保護、資源利用等相關的情境素材,可以引導學生關注社會問題,培養他們的社會責任感和環保意識。
其三,情境素材的運用能推動化學教學的創新和發展。對于高中化學課堂教學改革而言,情境素材來源廣泛,基本涉及食物營養、合成藥物、常見材料和能量轉化設備等多個領域。這些素材不僅與經濟發展、社會文明關系密切,還與材料科學、生命科學、環境科學、能源科學、信息科學等領域息息相關。因此教師在創設教學情境的基礎上,根據教學需引入這些前沿知識和熱點問題,可以豐富化學教學的內容,拓寬學生的視野,還能推動化學教學方法的創新,使學生積極參與探究式學習、合作學習等新型學習活動,提高學生化學綜合學習質量和效果,使學生在化學學習實踐中產生對化學知識的深刻理解和感悟,為學生全面發展奠定基礎。
三、新高考下高中化學教學中情境素材綜合運用措施
新高考下,高中化學教學實踐中,教師應該重點思考情境化素材的綜合運用,從不同視角改革教學活動,引發學生對課程知識的系統探究,使學生對化學知識的理解和認識更加深刻。下面就針對高中化學教學中情境素材的綜合運用措施進行細化分析:
(一)積極篩選情境素材,豐富教學內容
在新高考背景下,高中化學教學需更加注重知識的實際應用與學生能力的培養,為此教師可以積極篩選情境素材,豐富教學內容、提升教學質量。同時,教師應從廣泛來源中搜集素材,盡量篩選科研文獻、新聞報道、生活實例等多方面的教學素材,確保素材的新穎性、科學性和針對性。同時,教師在篩選教學素材的過程中,應關注素材與化學知識的關聯度,以及其對學生認知發展的促進作用,還應注重素材的多樣性,既要有反映化學原理的基礎素材,也要有涉及化學前沿科技的拓展素材,以滿足不同層次學生的學習需求。同時,教師在精心篩選情境素材的基礎上,可以構建出更加生動、有趣的教學情境,激發學生的學習興趣,拓寬其知識視野,為高考化學的備考打下堅實的基礎。
例如:在高中化學“鐵及其化合物”教學實踐中,教師可以基于新高考背景的影響,篩選豐富的情境素材,豐富情境化教學內容。在實際開展各項教學活動的過程中,圍繞教學內容和教學主題思想,教師可融入生活中鐵制品的腐蝕與防護素材,篩選鐵橋、鐵軌的防銹處理以及家庭中鐵鍋的使用與保養等方面情境化教學素材,讓學生感受化學與生活的緊密聯系[1]。與此同時,教師可以選取工業生產中鐵的冶煉與加工情境,重點展示高爐煉鐵的原理與流程以及鐵合金的制備與應用等方面的情境素材,使學生了解鐵及其化合物在工業生產中的重要地位。在此基礎上,教師可以結合環保主題,引入含鐵廢水的處理與回收利用情境,鼓勵學生探討鐵離子在水處理中的作用及鐵資源的循環利用,培養學生的環保意識。此外,教師還可以融入科研前沿,基于鐵基催化劑在化學反應中的應用以及鐵基材料的性能研究對教學素材進行篩選和開發,不斷豐富課程教學體系,進一步激發學生對化學科學的探索興趣。
(二)創新情境教學方法,引發深度思考
在高中化學課程教學中,教師要想充分發揮情境素材的作用,促進化學課程教學全面創新,引發學生對課程知識的思考,就應該從不同視角思考情境創設教學活動的設計,發揮情境素材的應用價值,保障學生對化學課程知識產生全新的理解和認識。
1.應用生活化情境素材,感知化學與生活聯系
在高中化學情境化教學中,教師應用生活化情境素材,能讓學生感知化學與生活的緊密聯系,深化學生對化學課程知識的理解,使學生化學核心素養得到高效化訓練[2]。因此教師可以將日常生活中的化學現象、問題或產品作為教學切入點,選擇食品添加劑的安全性、環境污染的治理等熱點生活化素材創設教學情境,在情境教學中引導學生運用化學知識進行分析和討論,從而增強學生對化學知識的理解和應用能力。
例如:在“化學品的合理使用”教學中,教師就可以篩選和應用生活化情境素材創設教學情境,在情境教學中引導學生感知化學知識與生活的內在關聯。在教學實踐中,教師可以篩選學生生活中比較常見的情境化教學素材,如,小明(化名)在超市面對琳瑯滿目的清潔劑時犯了難,從地板清潔劑、玻璃清潔劑到廚房清潔劑、衛生間清潔劑,各種清潔劑成分各異,有的含有氯,有的含有酸,還有的標注為環保無害。小明想知道如何根據家庭實際需要合理選擇清潔劑,并確保使用過程中安全無害。基于此情境化素材等應用創設教學情境后,為了引發學生的思考和探究,教師還可以嘗試提出情境引導類型的問題,即“你家中常用的清潔劑有哪些?你能說出它們的主要成分嗎?不同的清潔劑適用于哪些不同的清潔場景?為什么?在選擇清潔劑時,除了清潔效果,你還會考慮哪些因素?(如安全性、環保性)你是否了解清潔劑中的化學成分可能對環境或人體健康產生的影響?如何在使用中減少這些影響?”等。在創設教學情境并促進學生思考和探究后,教師就可以鼓勵學生基于情境探究情況參與溝通交流,帶領學生感知化學知識與生活的內在關聯,培養他們的化學素養和實際應用能力。
2.應用虛擬化情境素材,體驗化學虛擬實驗操作
在高中化學情境化素材融合應用教學中,教師可以嘗試利用虛擬化情境素材,適當選取化學仿真實驗軟件、虛擬現實技術等為學生創造沉浸式的化學實驗環境,解決傳統實驗教學中資源有限、操作風險等問題,讓學生更加直觀地觀察化學現象,體驗化學實驗操作的樂趣,提高其實驗技能和科學探究能力。
例如:在高中化學“搭建球棍模型認識有機化合物分子結構的特點”實驗教學中,為了增強教學生動性,教師就可以應用虛擬化的情境教學素材,創設虛擬實驗教學情境,使學生在虛擬空間體驗虛擬實驗操作要點。在教學實踐中,教師可以借助虛擬現實(VR)、增強現實(AR)和多媒體等技術,構建虛擬的化學實驗環境。在虛擬情境體驗實驗中,教師可以引導學生使用虛擬的球棍模型,模擬搭建甲烷、乙烷、乙烯和乙炔等有機化合物分子,在虛擬操作中直觀地觀察到有機化合物分子的立體結構,理解碳原子的成鍵特點和各類烴分子中的化學鍵類型。在虛擬實驗過程中,教師還可以設置互動環節,引導學生觀察和分析模型的結構特點,歸納碳原子的成鍵特征,也可以利用虛擬實驗平臺,展示同分異構體的概念,讓學生通過虛擬操作,驗證二氯甲烷是否有同分異構體,體會結構式與分子立體結構之間的關系。如此,教師探索虛擬化情境素材的開發和應用,能讓學生在安全、便捷的環境中,體驗虛擬實驗操作要點,加深對有機化合物分子結構特點的理解,促進學生實驗創新能力、探究能力得到充分激發。
3.應用習題類情境素材,強化化學知識遷移運用
教師應該應用習題類情境素材,強化化學知識的遷移運用,促進學生對課程知識深度探究[3]。在教學實踐中,教師可以設計具有實際背景的化學問題,引導學生參與工業生產中的化學計算、環境監測中的數據分析等方面的訓練,讓學生在解決問題的過程中,將所學知識應用于實踐,培養其分析問題和解決問題的能力,逐步促進其化學思維的形成和發展。
例如:在高中化學“氮及其化合物”教學實踐中,教師可以篩選習題類情境素材,以此為基礎引導學生適應新高考考核類型,促進學生對化學知識深度探究,使學生能掌握化學知識應用技巧,全面提高學生對課程知識學習能力。在教學實踐中,教師可以為學生呈現如表1所示情境信息和習題訓練方案,確定教學要點,然后組織學生對新高考相關習題內容進行深度探究,在情境信息的輔助下感知化學知識在社會生活中的實際應用,從而增強學生對化學知識的學習體驗,使學生掌握化學知識遷移運用的技巧和方法。
表1 “氮及其化合物”情境化教學習題表
類型 情境 習題 教學要點
環境保護 在雷雨天氣后,農民發現莊稼生長得更加茂盛。 解釋“雷雨發莊稼”現象中的化學原理,并分析其對環境的影響。 1.了解大氣中游離態氮轉化為化合態氮的過程。
2.認識氮氧化物對環境的影響,特別是光化學煙霧的形成與危害。
日常生活應用 冰箱中的制冷劑、農田中使用的化肥等都與氨氣有關。 探討氨氣在日常生活中的應用,如制冷劑、化肥等,并分析其化學性質。 1.了解氨氣的密度、溶解性等。
2.掌握氨氣與水的反應、氨氣的檢驗方法等。
3.理解氨氣在日常生活和農業生產中的應用。
食品安全與健康 某地區飲用水中硝酸鹽含量超標,引發居民健康問題。 分析飲用水中硝酸鹽含量超標對人體健康的危害,并探討降低硝酸鹽含量的方法。 1.了解硝酸鹽的來源、性質及對人體健康的危害。
2.探討降低飲用水中硝酸鹽含量的化學方法,如用鋁粉在堿性條件下將硝酸鹽還原為氮氣。
3.培養學生的食品安全意識,關注日常生活中的化學問題。
(三)優化高考情境模擬,提高適應能力
針對新高考中情境化試題訓練,高中化學教師在開展情境化教學活動的過程中,應優化高考情境模擬,提高學生的應試能力[4]。一方面,教師要深入研究高考化學試題的命題趨勢和特點,特別是情境化試題的構建方式和考查重點,以此為指導,設計具有高考特色的模擬試題。在篩選教學素材的過程中,教師應緊密圍繞化學核心素養,融合真實情境,考查學生的知識理解和應用能力。另一方面,教師要注重模擬考試的反饋與評估,定期組織模擬考試,及時了解學生的學習情況和存在的問題,針對問題進行有針對性的指導和訓練。
例如:在教學中教師可以選擇高考真題相關情境素材,然后對學生實施高考模擬情境方面的訓練,形成情境創設教學活動,引導學生對化學知識深度探究。在教學實踐中,教師可以選擇2021年遼寧高考真題作為教學素材,具體真題情境如“Fe/Fe3O4磁性材料在很多領域具有應用前景,其制備過程如下(各步均在N2氛圍中進行):①稱取9.95gFeCl2·4H2O(Mr=199),配成50ml溶液,轉移至恒壓滴液漏斗中。②向三頸燒瓶中加入100ml14mol·L-1KOH溶液。③持續磁力攪拌,將FeCl2溶液以2ml·min-1的速度全部滴入三頸燒瓶中,100℃下回流3h。④冷卻后過濾,依次用熱水和乙醇洗滌所得黑色沉淀,在40℃干燥。⑤管式爐內焙燒2h,得產品3.24g”。然后結合如圖1所示部分裝置圖,引導學生參與情境化探究,對題目中情境信息進行分析,并按照題目信息對習題內容進行針對性處理,引發學生深度思考,使學生能對高考題進行針對性處理,進而增強學生數學問題處理能力,使學生高考成績進一步提升,為學生全面發展提供良好的支持。
圖1 部分裝置圖
(四)設計化學情境作業,拓展教學空間
在化學課堂教學中,教師根據課程內容創設情境化作業,能使課堂教學得到重要延伸和補充,有助于鞏固和深化所學知識,拓展教學空間[5]。在設計化學情境作業時,教師應注重作業的情境性、實踐性和創新性,確保作業內容能緊密聯系學生生活實際或化學學科前沿,讓學生在具體情境中運用所學知識解決問題,同時還應注重強調作業的動手操作和實驗探究,利用綜合實踐加深對化學原理的理解,在情境創設教學中積極鼓勵學生發揮想象力和創造力,嘗試用新的方法或視角解決問題。
例如:教師基于化學情境素材的融合應用需求,可以設計一些開放性的探究作業,引導學生調查本地水源的污染情況并提出治理建議、設計并制作一個簡單的化學電池等,以特色情境探究作業激發學生的學習興趣和探究欲望,培養其創新思維和實踐能力。同時,教師還可以利用網絡平臺或社交媒體等工具,為學生提供更多的學習資源和交流平臺,讓化學情境作業成為連接課堂與課外、學校與社會的橋梁,拓展學生的學習空間和時間。
結束語
綜上所述,在高中化學課堂教學實踐中,教師應該注重情境化教學素材的設計和應用,引發學生對課程知識的思考和探究,使學生能在高中化學情境學習中形成對課程知識的深刻認識,切實提高綜合學習成效,為實現多元化發展奠定基礎。鑒于此,教師在開展情境探究教學的過程中,可以嘗試從不同的視角篩選化學教學素材,豐富教學內容,促進教學素材多元化開發和應用,鼓勵學生多維度思考,使學生在情境探究中形成對課程知識的深刻認識。
參考文獻
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