真实问题情境视域下高中化学实验教学探究

摘要：新高考下的教学要指向学生实践能力、问题解决能力以及创新意识的发展，将学生培养成为满足社会需要的创新型人才。对此，在高中化学实验教学中融入真实问题情境，能够更好地体现实验教学活动的育人价值，落实新高考的要求。论文中指出，在高中化学问题情境创设中，教师应遵循启发性、主体性、科学性的原则，并且可以采取如下的创设策略：立足生活问题，创设实验问题情境；借助化学历史，创设实验问题情境；联系社会议题，创设实验问题情境；基于兴趣话题，创设实验问题情境。在情境创设中，教师还可以从以下路径来改善效果：遵循学生的认知规律，为学生搭建多样化的学习支架；为学生提供丰富的学习资料，助力学生深度学习；采取过程性评价的手段，提升学生实验问题情境探究的效益。关键词：高中化学；实验教学；问题情境；教学实践近些年来，高考化学实验试题呈现了注重选取新材料、新药物等真实情境的特征，强调呈现出生产生活中的实际问题，需要学生对化学的时代性和应用性有一定的认识。因此在高中化学实验教学中，教师要改变传统的教学方式，注重在教学中渗透问题情境的创设，让学生可以切切实实地感受到“化学的有用性”，增强化学实验活动对学生的价值引领，从而为学生备战高考奠定好基础[1]。一、高中化学实验问题情境创设的原则（一）启发性原则实验问题情境的创设应遵循启发性的原则，教师要注重借助生动有趣的问题以及具有探究性的问题来调动学生的学习主动性，促使学生在情境探索中独立思考、积极探索，自觉地掌握科学知识以及分析问题、解决问题的能力[2]。（二）主体性原则在实验问题情境的创设过程中，教师要充分认识并尊重学生的主体地位，注重采取多样化的方式来发挥学生的主动性、积极性和创造性，使实验问题情境创设的活动成为师生协同的活动、相互促进的活动。在学生主体性落实的基础上，教师也要起到主导的作用。教师要自觉转变自身的角色定位，从传统的“掌控者”转变为“协助者”“激励者”，通过情境创设、问题驱动等方式，增强学生的主观能动性。（三）科学性原则实验问题情境的创设有助于提高学生的学习兴趣，需要注意的是，教师选择的情境素材要符合科学性的原则，向学生展示正确的科学思想和科学知识，对学生进行正确的科学观教育，保证情境中的内容以及提出的内容准确、符合事实以及逻辑。二、高中化学实验问题情境创设的策略（一）立足生活问题，创设实验问题情境在新课标的背景下，教师要注重增强教学内容和学生生活之间的关联，培养学生的问题解决能力。在化学实验教学中，借助生活问题来创设实验问题情境，有助于激活学生的生活经验，让学生带着自己对生活的思考来探索科学现象，加深学生对科学现象的理解感悟。例如：在《化学反应的快慢与限度》的教学中，教师可以借助生活中的现象来引起学生对化学反应快慢与限度的思考。首先，教师向学生提出问题：我们都知道，食物放一段时间会变质，但是如果我们妥善将食物存放在冰箱中，却可以有效延长食物的保鲜时效，在我们做实验的时候，偶尔会将块状的药品磨成细粉再去反应，这些做法都说明了什么科学原理？之后，教师再引导学生进行交流讨论，让学生围绕这些生活现象来提炼共同的科学特征，进而引出主题——化学反应的快慢与限度，并且组织学生开展实验探究的活动，让学生尝试运用生活中的材料来验证自己的想法，验证化学反应快慢与限度的探究。（二）借助化学历史，创设实验问题情境培养学生的科学精神是新课标下高中化学教学的重要任务，在高中化学教学中，教师可以借助化学历史来创设实验问题情境，让学生能够结合化学家的故事、化学知识的应用等来展开科学探究的活动，促使学生去感受化学发展中蕴含的人文底蕴，促进学生科学精神的发展。教师在这个过程中要灵活使用实物、信息技术等手段，让学生可以更好地沉浸到问题情境中去，感受化学蕴含的人文意蕴[3]。例如：在《氮的循环》的教学中，教师可以利用我国科学家研究氮肥的历史来创设问题情境，促使学生对氮的循环以及利用产生充足的好奇心。首先，教师可以在上课之前给学生布置小任务，让学生借助网络、电视等方式，调查了解氮肥的作用、我国科学家研究氮肥的历史等，让学生在上课之前做好学习的准备。在课堂教学的过程中，教师则可以给学生播放微课视频，并且对学生进行介绍：一氧化二氮、甲烷、二氧化碳是大气中的三种主要温室气体，每年对温室气体的贡献率达到了80%以上，近些年来，农业生态系统由于可以实现土壤—大气界面的气体交换而影响全球气候，引起了广泛的关注。我国的氮肥消耗量是全球第一，但是氮肥的利用率却并不高。因此，为了改善气候问题，科学家们一直在研究提高氮肥利用率的方法，并且取得了突破性的成果……在学生了解了这一段科学史之后，教师再向学生提出问题：氮肥的主要元素是氮，在提升氮肥利用率的过程中，对氮元素的研究必不可少，那么氮都具有哪些性质？氮肥是如何形成的？在提出问题之后，教师再引导学生围绕情境来进行假设猜想，组织学生进行实验探究的活动，让学生在亲身体验中理解氮的循环方式以及科学家提升氮肥利用率的原理，培养学生的民族自信和社会责任感，取得更好的育人效果。（三）联系社会议题，创设实验问题情境近些年来，高考化学命题以立德树人为导向，重视对学生价值观的考查。因此在高中化学实验教学中，教师可以借助社会议题来创设实验问题情境，在锻炼学生实验技能的同时增强学生的思辨能力，让学生对如何运用科学造福人类这一问题建立更加清楚的认识，从而提升教学的效果。教师选择的社会议题要具有启发性，并且难度要恰当，从而让学生可以更好地参与到科学探究中去。例如：在《饮食中的有机化合物》教学中，教师可以借助“健康饮食”这一话题来引导学生进行科学探究。首先，对学生介绍实验背景：伴随生活水平的提升，现在的人们越来越重视自己的身体健康，但是很多时候，人们不知道选择的饮食方式是否适合自己，如有的糖尿病患者会盲目选择一些“无糖饮料”等，那么，我们怎样才能够了解食物中的营养成分？在提出问题之后，教师再组织学生进行交流讨论，并且为学生展示一些常见的食物，让学生猜想这些食物中都包含了哪些有机化合物，以及如何利用实验来验证这些猜想。如此，借助社会议题的引用，可以引起学生对“健康饮食”这一话题的关注，促使学生带着质疑、思辨的态度参与到实验探索中去，促进学生良好科学态度、科学精神的发展。（四）基于兴趣话题，创设实验问题情境兴趣是影响学生学习效果的重要因素，在高中化学实验教学中，教师要关注学生的兴趣需求，选择具有趣味性的素材来创设实验问题情境，让学生可以积极参与到科学探索中去。在教学中，教师可以借助多样化的方式来了解、分析学情，了解学生的好奇心特点，从而选择适合的情境素材，更好地引起学生的关注。例如：在《氧化还原反应》的教学中，在初中阶段，学生已经对氧化还原的知识有了一定的认识，导致学生在高中学习中容易产生不感兴趣、枯燥乏味的印象，阻碍学生对新知识的吸收。因此在实验活动中，教师可以创设趣味性的问题情境，从而让学生对知识产生更加强烈的探索兴趣。首先，教师可以向学生介绍背景：我可以使用一根棒棒糖，将水变色！接着，教师再向学生展示视频，在烧杯中加入水，再加入氢氧化钠溶液，接着放入高锰酸钾溶液，学生可以看到溶液变成了紫色，接着再将棒棒糖放入到溶液当中，学生又可以看到紫红色的液体变成了墨绿色，从而快速吸引学生的眼光，让学生对其中蕴含的科学现象产生好奇心。之后，教师再对学生进行引导：这个现象实际上和我们初中时期学习过的氧化还原反应知识有关系，今天，我们则是在原有知识的基础之上，从微观的角度弄清楚溶液的颜色为什么会发生变化！就让我们来一探究竟吧！接下来，教师再引导学生进行猜想、假设、实验等活动，让学生可以在趣味情境的驱动下探索新的内容。如此，借助趣味实验问题情境的创设，可以让学生快速进入到知识探索的状态中来，乐于参与实验探究的活动，使学生获得更好的科学探究体验。因此教师要关注学生的兴趣需求，为学生提供良好的科学探索环境[4]。三、高中化学实验问题情境创设活动的优化路径在高中化学实验教学中采取问题情境创设的方式，有助于增强学生参与实验探究的动机。为了更好地释放学生的学习潜能，教师还可以从以下的角度来优化学生的学习体验：（一）关注认知规律，搭建学习支架在新课标的背景下，教师要注重增强学生在教学中的自主性，但是在实验活动中，由于高中学生还未掌握充足的实验技巧，因此教师也要注重发挥自身的引导作用，为学生搭建充足的学习支架，让学生可以更好地参与到知识探索中去。教师要加强对学生认知规律的分析，借助问题驱动、提供学习任务等方式，来为学生搭建充足的学习支架，助力学生的知识探索。例如：在《饮食中的有机化合物》的教学中，在学生对食物中的营养成分进行探究的过程中，教师可以借助问题驱动的方式来引起学生的思辨，让学生对其中蕴含的社会思想产生更加深刻的思考。教师可以向学生提出问题：现如今，很多人追求苗条的身体，并且提出了“不吃糖”的观点，那么这种想法可能实现吗？有的人认为自己不需要吃肉，只需要多吃蔬菜、多吃水果就可以保证身体健康，这种观点正确吗？借助这些问题的提出，可以让学生持续深入地参与到实验活动中去，从不同的角度、利用不同的方法来探索手中的食物，从而让学生获得更加完善的科学探究体验。教师在这个过程中也可以根据学生的实际表现，为学生提供相应的学习支持，帮助学生完成自己的想法，提高学生的科学探究能力。（二）丰富学习资料，助力深度学习通过对近些年来的高考化学实验试题进行分析，可以看出高考化学重视对学生阅读能力、理解能力的考查，需要学生能够快速从复杂的资料中抽离出关键的信息，寻找解决问题的方法。因此，在高中化学实验教学中，教师也要重视对学生阅读能力、理解能力的培养，提升学生提取信息、解决问题的水平。在实验问题情境的创设中，教师可以根据学生探索情境的需要，为学生提供丰富的学习资料，让学生可以了解更多与实验内容相关的信息，促进学生的科学探究，并且使学生的综合素质获得提高，能够更好地应对高考的挑战。例如：在《氮的循环》的教学中，在学生利用实验来探索氮之间的转化时，教师可以为学生提供微课、学习资料等素材，让学生在直观资料的帮助下，更好地了解过去科学家在氮肥研究中取得的一些成果，为学生进行实验探究提供更多的思路。在学生阅读资料的过程中，教师要注重培养学生提取关键信息、沟通表达意见的良好学习习惯，营造良好的课堂互动氛围，让学生可以更好地挖掘资料的价值，从中获得综合素质上的成长[5]。（三）借助过程评价，提升探究效益新高考的背景下，教师要注重推进“教、学、评一体化”的落实，实现对学生核心素养的有效培养。在高中化学实验问题情境的创设中，教师可以采取过程性的评价手段，借助过程评价的方式，精准指出学生在知识掌握、思想理解等方面存在的不足，为学生提供更加科学的指引。教师要注重从多个角度对学生进行观察与分析，并且重视学生的自我评价，让学生在反思的过程中找到更加有效的问题解决方法，充分发挥出过程评价的作用。在高中化学实验问题情境的创设中，教师可以从以下角度来对学生进行评价：学生是否能够积极参与到问题情境的探索中来；学生是否形成了良好的质疑精神；学生是否可以从“解决实际问题”的角度来进行实验探究；学生是否能够将实验的成果迁移到更多的场景中去，等等。同时，教师在评价中