新高考下高中化学教学中情境素材的运用探究

摘要：在新高考背景下，高中化学教师需要全面加强对情境教学的设计和情境素材的运用，逐步丰富化学课程教学内容，引发学生对化学知识的思考，使学生思想政治素养得到高效化培养，为学生深度学习和全面发展做出积极指引。本文从新高考改革入手，重点针对高中化学教学中情境素材的融合应用进行了深度分析，提出了全面改进教学活动的建议，旨在能充分发挥情境素材辅助开展教学活动的价值和效能，引发学生的深度学习和思考，使学生在学习实践中更好地理解化学知识。关键词：新高考；高中化学；情境素材；教学改革随着教育改革的不断深入，新高考制度对高中化学教学提出了更高要求，强调知识应用与实践能力的培养。在新高考改革背景下，情境素材的运用成为提升教学质量的关键手段。教师基于情境素材的运用改革教学活动，能将抽象的化学知识与实际生活、科学实验及社会问题紧密结合，为学生构建一个生动、具体的学习环境，进而帮助学生理解化学概念，激发学习兴趣，还能促进学生思维能力的提升，培养其解决实际问题的能力。然而，情境素材的选择与运用方式直接影响到教学效果。恰当的素材能够增强学生的代入感与参与度，而不恰当的素材则可能导致学生认知负荷过重或学习兴趣下降。因此，在高中化学教学改革过程中，教师应积极探索高中化学教学中情境素材的有效运用策略，逐步优化教学模式、提升教学成效，使学生化学学习能力得到不断提升。一、新高考政策对高中化学情境教学的要求新高考政策对高中化学情境教学提出了更为明确和具体的要求，为高中化学课堂教学活动的设计和推进做出了积极引领。一方面，新高考政策强调知识的应用与实践能力的培养，这要求化学教学必须超越传统的理论讲授，更多地融入情境教学，并通过模拟真实情境，使学生能够在具体的问题环境中学习和应用化学知识，从而增强其解决实际问题的能力。另一方面，新高考政策鼓励创新试题形式，注重情境设计，这要求化学教学必须注重情境素材的选择与运用，并在创设教学情境的过程中尝试紧密联系学生学习和生活实际，体现科学、技术、社会和环境的成果，以激发学生的学习兴趣和动力。此外，新高考政策取消了考试大纲，扩大了学生的备考范围，这要求化学教学更加注重学生核心素养的培养，也要求教师在开展情境教学、运用情境素材的过程中，应注重创设多样化的问题情境，引导学生主动探究、合作学习和反思总结，从而培养学生的批判性思维、创新能力和团队合作精神。总而言之，新高考政策对高中化学情境教学提出了更高、更全面的要求，旨在通过情境教学提升学生的化学学科素养和综合能力，为他们的未来发展奠定坚实的基础，因此在新高考背景下高中化学教师应该认真审视情境创设教学的价值，促进教学活动全面改革创新，为学生深度探究做出积极引领。二、新高考下高中化学教学中情境素材运用价值在新高考背景下对高中化学课堂教学活动进行改革创新，促进情境素材的多元化应用，能引发学生对课程知识的思考，使学生化学综合学习能力不断提升。下面就针对高中化学教学中情境素材的综合运用价值进行系统分析：其一，情境素材的运用能够激发学生的学习兴趣。传统的化学教学往往侧重于理论知识的灌输，学生被动接受知识，缺乏主动性和积极性。而教师在化学课堂教学改革中积极探索情境素材的引入，可以将抽象的化学知识与学生的现实生活相结合，使学习变得生动有趣，比如教师在整合情境化教学素材的基础上，可以展示与饮食、生活用品等相关的化学实验或现象，引导学生直观感受到化学的魅力，从而产生浓厚的学习兴趣。在此基础上，教师还可以利用多媒体技术展示实验视频、音频等素材，吸引学生的注意力，提高他们的学习热情，使学生主动参与到化学知识的实践探究中，确保学生学习兴趣得到进一步激发，保障学生对化学知识的探索实践更加全面。其二，情境素材的运用能培养学生的核心素养。新高考评价体系强调对考生核心素养的考查，而情境素材的运用是培养和提升学生核心素养的重要途径。教师在筛选情境素材的基础上，按照化学教学指导的需求引入真实、具体的问题情境，促进生活实践情境和学习探索情境教学活动开发和应用，可以考查学生的知识应用能力、问题解决能力和创新思维能力。同时，教师筛选和应用情境素材对学生实施针对性教学指导，还可以帮助学生形成正确的价值观和学科素养，为他们未来的学习和工作打下良好的基础，比如教师在创设教学情境基础上引入与环境保护、资源利用等相关的情境素材，可以引导学生关注社会问题，培养他们的社会责任感和环保意识。其三，情境素材的运用能推动化学教学的创新和发展。对于高中化学课堂教学改革而言，情境素材来源广泛，基本涉及食物营养、合成药物、常见材料和能量转化设备等多个领域。这些素材不仅与经济发展、社会文明关系密切，还与材料科学、生命科学、环境科学、能源科学、信息科学等领域息息相关。因此教师在创设教学情境的基础上，根据教学需引入这些前沿知识和热点问题，可以丰富化学教学的内容，拓宽学生的视野，还能推动化学教学方法的创新，使学生积极参与探究式学习、合作学习等新型学习活动，提高学生化学综合学习质量和效果，使学生在化学学习实践中产生对化学知识的深刻理解和感悟，为学生全面发展奠定基础。三、新高考下高中化学教学中情境素材综合运用措施新高考下，高中化学教学实践中，教师应该重点思考情境化素材的综合运用，从不同视角改革教学活动，引发学生对课程知识的系统探究，使学生对化学知识的理解和认识更加深刻。下面就针对高中化学教学中情境素材的综合运用措施进行细化分析：（一）积极筛选情境素材，丰富教学内容在新高考背景下，高中化学教学需更加注重知识的实际应用与学生能力的培养，为此教师可以积极筛选情境素材，丰富教学内容、提升教学质量。同时，教师应从广泛来源中搜集素材，尽量筛选科研文献、新闻报道、生活实例等多方面的教学素材，确保素材的新颖性、科学性和针对性。同时，教师在筛选教学素材的过程中，应关注素材与化学知识的关联度，以及其对学生认知发展的促进作用，还应注重素材的多样性，既要有反映化学原理的基础素材，也要有涉及化学前沿科技的拓展素材，以满足不同层次学生的学习需求。同时，教师在精心筛选情境素材的基础上，可以构建出更加生动、有趣的教学情境，激发学生的学习兴趣，拓宽其知识视野，为高考化学的备考打下坚实的基础。例如：在高中化学“铁及其化合物”教学实践中，教师可以基于新高考背景的影响，筛选丰富的情境素材，丰富情境化教学内容。在实际开展各项教学活动的过程中，围绕教学内容和教学主题思想，教师可融入生活中铁制品的腐蚀与防护素材，筛选铁桥、铁轨的防锈处理以及家庭中铁锅的使用与保养等方面情境化教学素材，让学生感受化学与生活的紧密联系[1]。与此同时，教师可以选取工业生产中铁的冶炼与加工情境，重点展示高炉炼铁的原理与流程以及铁合金的制备与应用等方面的情境素材，使学生了解铁及其化合物在工业生产中的重要地位。在此基础上，教师可以结合环保主题，引入含铁废水的处理与回收利用情境，鼓励学生探讨铁离子在水处理中的作用及铁资源的循环利用，培养学生的环保意识。此外，教师还可以融入科研前沿，基于铁基催化剂在化学反应中的应用以及铁基材料的性能研究对教学素材进行筛选和开发，不断丰富课程教学体系，进一步激发学生对化学科学的探索兴趣。（二）创新情境教学方法，引发深度思考在高中化学课程教学中，教师要想充分发挥情境素材的作用，促进化学课程教学全面创新，引发学生对课程知识的思考，就应该从不同视角思考情境创设教学活动的设计，发挥情境素材的应用价值，保障学生对化学课程知识产生全新的理解和认识。1.应用生活化情境素材，感知化学与生活联系在高中化学情境化教学中，教师应用生活化情境素材，能让学生感知化学与生活的紧密联系，深化学生对化学课程知识的理解，使学生化学核心素养得到高效化训练[2]。因此教师可以将日常生活中的化学现象、问题或产品作为教学切入点，选择食品添加剂的安全性、环境污染的治理等热点生活化素材创设教学情境，在情境教学中引导学生运用化学知识进行分析和讨论，从而增强学生对化学知识的理解和应用能力。例如：在“化学品的合理使用”教学中，教师就可以筛选和应用生活化情境素材创设教学情境，在情境教学中引导学生感知化学知识与生活的内在关联。在教学实践中，教师可以筛选学生生活中比较常见的情境化教学素材，如，小明（化名）在超市面对琳琅满目的清洁剂时犯了难，从地板清洁剂、玻璃清洁剂到厨房清洁剂、卫生间清洁剂，各种清洁剂成分各异，有的含有氯，有的含有酸，还有的标注为环保无害。小明想知道如何根据家庭实际需要合理选择清洁剂，并确保使用过程中安全无害。基于此情境化素材等应用创设教学情境后，为了引发学生的思考和探究，教师还可以尝试提出情境引导类型的问题，即“你家中常用的清洁剂有哪些？你能说出它们的主要成分吗？不同的清洁剂适用于哪些不同的清洁场景？为什么？在选择清洁剂时，除了清洁效果，你还会考虑哪些因素？（如安全性、环保性）你是否了解清洁剂中的化学成分可能对环境或人体健康产生的影响？如何在使用中减少这些影响？”等。在创设教学情境并促进学生思考和探究后，教师就可以鼓励学生基于情境探究情况参与沟通交流，带领学生感知化学知识与生活的内在关联，培养他们的化学素养和实际应用能力。2.应用虚拟化情境素材，体验化学虚拟实验操作在高中化学情境化素材融合应用教学中，教师可以尝试利用虚拟化情境素材，适当选取化学仿真实验软件、虚拟现实技术等为学生创造沉浸式的化学实验环境，解决传统实验教学中资源有限、操作风险等问题，让学生更加直观地观察化学现象，体验化学实验操作的乐趣，提高其实验技能和科学探究能力。例如：在高中化学“搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点”实验教学中，为了增强教学生动性，教师就可以应用虚拟化的情境教学素材，创设虚拟实验教学情境，使学生在虚拟空间体验虚拟实验操作要点。在教学实践中，教师可以借助虚拟现实（VR）、增强现实（AR）和多媒体等技术，构建虚拟的化学实验环境。在虚拟情境体验实验中，教师可以引导学生使用虚拟的球棍模型，模拟搭建甲烷、乙烷、乙烯和乙炔等有机化合物分子，在虚拟操作中直观地观察到有机化合物分子的立体结构，理解碳原子的成键特点和各类烃分子中的化学键类型。在虚拟实验过程中，教师还可以设置互动环节，引导学生观察和分析模型的结构特点，归纳碳原子的成键特征，也可以利用虚拟实验平台，展示同分异构体的概念，让学生通过虚拟操作，验证二氯甲烷是否有同分异构体，体会结构式与分子立体结构之间的关系。如此，教师探索虚拟化情境素材的开发和应用，能让学生在安全、便捷的环境中，体验虚拟实验操作要点，加深对有机化合物分子结构特点的理解，促进学生实验创新能力、探究能力得到充分激发。3.应用习题类情境素材，强化化学知识迁移运用教师应该应用习题类情境素材，强化化学知识的迁移运用，促进学生对课程知识深度探究[3]。在教学实践中，教师可以设计具有实际背景的化学问题，引导学生参与工业生产中的化学计算、环境监测中的数据分析等方面的训练，让学生在解决问题的过程中，将所学知识应用于实践，培养其分析问题和解决问题的能力，逐步促进其化学思维的形成和发展。例如：在高中化学“氮及其化合物”教学实践中，教师可以筛选习题类情境素材，以此为基础引导学生适应新高考考核类型，促进学生对化学知识深度探究，使学生能掌握化学知识应用技巧，全面提高学生对课程知识学习能力。在教学实践中，教师可以为学生呈现如表1所示情境信息和习题训练方案，确定教学要点，然后组织学生对新高考相关习题内容进行深度探究，在情境信息的辅助下感知化学知识在社会生活中的实际应用，从而增强学生对化学知识的学习体验，使学生掌握化学知识迁移运用的技巧和方法。表1“氮及其化合物”情境化教学习题表类型情境习题教学要点环境保护在雷雨天气后，农民发现庄稼生长得更加茂盛。解释“雷雨发庄稼”现象中的化学原理，并分析其对环境的影响。1.了解大气中游离态氮转化为化合态氮的过程。2.认识氮氧化物对环境的影响，特别是光化学烟雾的形成与危害。日常生活应用冰箱中的制冷剂、农田中使用的化肥等都与氨气有关。探讨氨气在日常生活中的应用，如制冷剂、化肥等，并分析其化学性质。1.了解氨气的密度、溶解性等。2.掌握氨气与水的反应、氨气的检验方法等。3.理解氨气在日常生活和农业生产中的应用。食品安全与健康某地区饮用水中硝酸盐含量超标，引发居民健康问题。分析饮用水中硝酸盐含量超标对人体健康的危害，并探讨降低硝酸盐含量的方法。1.了解硝酸盐的来源、性质及对人体健康的危害。2.探讨降低饮用水中硝酸盐含量的化学方法，如用铝粉在碱性条件下将硝酸盐还原为氮气。3.培养学生的食品安全意识，关注日常生活中的化学问题。（三）优化高考情境模拟，提高适应能力针对新高考中情境化试题训练，高中化学教师在开展情境化教学活动的过程中，应优化高考情境模拟，提高学生的应试能力[4]。一方面，教师要深入研究高考化学试题的命题趋势和特点，特别是情境化试题的构建方式和考查重点，以此为指导，设计具有高考特色的模拟试题。在筛选教学素材的过程中，教师应紧密围绕化学核心素养，融合真实情境，考查学生的知识理解和应用能力。另一方面，教师要注重模拟考试的反馈与评估，定期组织模拟考试，及时了解学生的学习情况和存在的问题，针对问题进行有针对性的指导和训练。例如：在教学中教师可以选择高考真题相关情境素材，然后对学生实施高考模拟情境方面的训练，形成情境创设教学活动，引导学生对化学知识深度探究。在教学实践中，教师可以选择2021年辽宁高考真题作为教学素材，具体真题情境如“Fe/Fe3O4磁性材料在很多领域具有应用前景，其制备过程如下（各步均在N2氛围中进行）：①称取9.95gFeCl2·4H2O（Mr=199），配成50ml溶液，转移至恒压滴液漏斗中。②向三颈烧瓶中加入100ml14mol·L-1KOH溶液。③持续磁力搅拌，将FeCl2溶液以2ml·min-1的速度全部滴入三颈烧瓶中，100℃下回流3h。④冷却后过滤，依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀，在40℃干燥。⑤管式炉内焙烧2h，得产品3.24g”。然后结合如图1所示部分装置图，引导学生参与情境化探究，对题目中情境信息进行分析，并按照题目信息对习题内容进行针对性处理，引发学生深度思考，使学生能对高考题进行针对性处理，进而增强学生数学问题处理能力，使学生高考成绩进一步