基于化學核心素養的真實問題情境創設研究

張煥萍 任洪臣 茍曉霞 欒芳

摘? ?要：本文以化學反應速率為例研究真實問題情境的教學，分析中學化學課堂存在的問題，運用生活中常見現象、新舊知識及實驗在化學教學中創設真實問題情境，產生認知沖突，引發學生思考。通過創設真實問題情境，有助于學生發展發散思維，更好地提高中學生化學學科核心素養，提升中學化學課堂教學效果。

關鍵詞：中學化學教學;核心素養;真實問題情境;化學反應速率

引言

新課標倡導中學化學課程要以提高學生的核心素養為目的，以科學探索課程為改革突破口，著眼于學生和社會長期發展的需要。在中學化學課堂中，將生動的情境，深刻的哲學道理穿插在教育教學活動中創設真實問題情境，猶如在營養湯汁中撒入了調味料，使教學內容更加豐富[ 1 ]。創建基于化學學科核心素養的真實問題情境，需要正確把握素養、情境、問題和知識的關系。根據教學內容設置問題引導教學，促進學生思考，引導學生在真實問題情境下展開學習，獨立思考，闡述觀點。選擇真實有意義的情境素材，是培養學生化學學科核心素養的有效方法，也是化學課堂教學發展的需要。真實問題情境素材來源豐富，可用可塑性強，但在日常化學教學中的應用卻差強人意，原因是多方面的。應試教育背景下化學課堂任務繁重，很多教師仍根據傳統教學設計和教材既定情境素材進行授課，缺乏有效新穎的真實問題情境創設，難以培養學生的化學學習興趣、探究能力和創新能力[ 2 ]。 因此，如何在課堂教學中創設高效的真實問題情境，是值得我們深思的問題[ 3 ]。

本研究在化學學科核心素養的基礎上，以“化學反應速率”為例，利用現實生活中的常見現象、探究性實驗和新舊知識聯想創設真實問題情境，讓學生作為主體觀察并分析，總結隱藏其中的科學規律。讓學生在真實問題情境中學會新知識，通過自我建構，形成清晰的思維導圖，為科學思維的建立奠定基礎[ 4 ]。

1? 基于化學學科核心素養創設真實問題情境的教學設計——化學反應速率

1.1? 教材分析

“化學反應速率”是人教版高中化學選修四第二章“化學反應速率與化學平衡”第1節的內容。

本課題的內容是通過學習影響化學反應速率的因素，從中得出對應答案，利用這些知識解決實際中的具體問題。通過本節知識的掌握，使學生更加深刻理解知識之間的關系，并且高效地把控學習方法。

1.2? 教學目標分析

有效的情景導入教學，能夠很大程度上提升學生的學習興趣，培養學生的綜合能力。在學習影響化學反應速率的因素時，通過課堂上的實證實驗，觀察實驗現象，高效利用大腦，分析和判斷，歸納和概括，最終得出結論。由此，本課題設計了如下三維教學目標。

【知識與技能目標】理解化學反應速率的概念;了解化學反應快慢的決定性因素和影響因素;培養學生分析問題、聯系能力。

【過程和方法目標】通過活動探究和感受學習化學的一般流程;通過活動探究，提高學生的分析、類比、移動及歸納能力。

【情感態度和價值觀目標】通過活動探究，激發學習化學的興趣;通過分析影響化學反應速率的原因，培養學生嚴肅認真的科學態度和精神。

1.3? 教學重點、難點分析

本課程的重點是引導學生通過實驗探究影響化學反應速率的因素，采用做實驗的方法了解影響化學反應速率的因素。本課程的難點在于學生的抽象思維還不成熟，再加上對宏觀現象的微觀解釋不深刻，缺乏多角度的綜合分析實驗方案的能力。

【教學重點】化學反應速率及其影響因素。

【教學難點】化學反應速率的影響因素、實驗方案的設計。

1.4? 教學思路

本設計的教育指導思想從實際生活中的現象和實驗相關的概念和原理結構出發，由表及里的創設真實問題情境，通過舉例，將理論和實踐相結合。本設計有利于培養學生發現問題并解決問題的能力、實驗中自我保護的能力、分析判斷的能力和歸納總結的能力。

1.5? 基于化學學科核心素養創設真實問題情境的教學設計過程

【設計意圖1】通過生活中常見現象創設真實問題情境，比較炸藥爆炸、牛奶變質、鐵生銹、溶洞形成等，初步了解化學反應速率，引導學生用辯證的眼光理解化學反應速率，形成正確的化學觀。

【PPT展示】不同化學反應過程。提示大家注意觀察，分析化學反應的快慢。

【學生分析】牛奶變質、鐵生銹的速度非常慢;煙花、爆竹爆炸的速度很快。

【教師補充】通過分析我們知道，化學反應快慢是不同的，術語表達即為化學反應速率。

【設計意圖2】利用新舊知識的結合創設真實問題情境。教師提出符合實際的問題，讓學生思考哪些因素能改變化學反應速率，逐步使學生理解化學反應速率的概念;培養學生歸納總結的能力，幫助學生構建知識框架。

【提出問題】思考：化學反應速率是不是越快越好？

【學生分析】牛奶變質和鐵生銹的速率越慢越好。

【提出問題】相同條件下，鈉、鎂、鋁與水反應的速率為什么不同？

【學生回答】鈉的化學性質活潑，所以反應劇烈;鎂和水反應，常溫下和加熱下比較，溫度高反應速率變快。

【教師總結】內因：反應物的結構和化學性質;外因又涉及哪些因素呢？

【設計意圖3】設計學生實驗創設真實問題情境，提高教學效率及效果。根據實驗結果，分析化學反應原理、實驗原理，使學生對知識的理解和印象更加深刻，便于培養學生的科學探究與創新意識。

【實驗一】學生點燃小木條，分別在空氣中和在裝有氧氣的集氣瓶中燃燒，觀察現象并分析。

【學生分析】燃著的小木條在氧氣中燃燒的更劇烈，說明反應物氧氣的濃度可以影響化學反應速率。

【實驗二】PPT展示工業制硫酸過程，學生觀察現象。

【提出問題】工業制硫酸過程反映了化學反應速率的哪些信息？

【學生分析】當壓強增大時，制備硫酸的速度變快。有氣體參加的反應，增大壓強會使化學反應速率加快;反之化學反應速率減慢。說明壓強影響化學反應速率。

【實驗三】學生將2支同樣裝有過氧化氫溶液和氯化鐵溶液的試管，貼上標簽1和2。分別放入裝有冷水和熱水的燒杯中，觀察現象并分析化學反應速率。

【學生分析】過氧化氫在熱水中分解制氧氣更快。說明溫度影響化學反應速率。

【實驗四】學生動手操作“雙氧水在自然條件下和在有二氧化錳催化劑下的分解實驗”，觀察現象并分析。

【學生分析】雙氧水在有二氧化錳的條件下分解的速度更快，說明催化劑影響化學反應速率;

【設計意圖4】復習鞏固本節課的知識，使知識系統化、結構化，培養學生養成自我總結和反思的好習慣。

【小結思考】同學們回顧一下本節課學習的知識，小結化學反應速率和影響化學反應速率的因素。

【學生小結】化學反應速率概念;影響化學反應速率的因素有濃度、壓強、溫度、催化劑。

【設計意圖5】有助于學生提高運用所學知識來解決生活中實際問題的能力，將所學知識與實際聯系起來，幫助學生學以致用。

【課后作業】根據本節課所學的內容，想一想生活中有哪些與化學反應速率相關的現象或者事物。

【學生活動】聯系生活實際，舉例與化學反應速率相關的現象。教師簡要點評。

2? 反思及展望

2.1? 發揮學生的主體性，體現新的教學理念

本研究選用的“化學反應速率”內容抽象、理論性強，利用真實問題情境創設進行教學活動，幫助學生更好理解化學反應速率的意義，培養學科思維能力，自主分析探究、完成學習任務。教師引導，學生主動積極參與，收獲新知識，接受并喜歡化學，促進有效學習，體現學生學習的主體性。

2.2? 教師關注自身教學設計思維的發散性

教學是目的性很強的活動，缺乏目的性和價值性的教學活動無法顧及學生的個體差異性。教師應根據課堂實際情況，傾聽不同的聲音并適時改變教學方法和教學思路，依據真實問題情境培養學生化學思維的發散性。

2.3? 根據實際情境創設真實問題情境

新課程提倡根據教學內容創建真實問題情境，并不意味著將傳統的接受式學習方式打入“冷宮”，而是因材施教，因課設問，以期獲得最佳教學效果。

3? 結論

本文以“化學反應速率”為例，分析了基于化學學科核心素養的真實問題情境創設模式。這種模式有助于教師挖掘情境素材的教育價值，有助于教師教學理念的形成并將真實問題情境與知識深度相融合，有助于學生在作操中促進對知識點的理解和掌握，有助于學生學習化學實驗安全知識。通過真實問題情境創設，實實在在地落實以素養為本的新課標，為學生的長期發展提供空間和保證。

參考文獻：

[1]孫敏. 基于真實情境開展化學學科核心素養為本的教學案例[J]. 化學教育（中英文）， 2019， 40（11）： 41-47.

[2]馮洪明. 真實問題情境在發展學生化學核心素養中的價值初探[J]. 教學月刊·中學版（教學參考）， 2017（5）： 42-45.

[3] 姜建文， 吳俊杰. 基于“真實情境與實際問題”的化學試題命制——以“碳九泄漏事故”為例[J]. 化學教育（中英文）， 2019， 40（23）： 5-10.

[4] 王換榮， 何銀華， 肖中榮. 從真實情境到驅動性問題鏈的素養為本的教學——以“溶液的酸堿性”單元復習課教學為例[J]. 化學教與學， 2020（03）： 2-6.