基于核心素養的高中化學情境教學實踐研究

摘 要：面對以核心素養為導向的新型人才培養目標，文章探討了如何創設生活、新聞、實驗、化學史、實物、多媒體、科研等情境開展高中化學教學，將學科核心素養融入到課堂教學中，以期提高教學效果，培養學生學科核心素養.

關鍵詞：情境教學；核心素養；高中化學

中圖分類號：G632? ?文獻標識碼：A? ?文章編號：1008-0333（2023）27-0110-03

收稿日期：2023-06-25

作者簡介：林春（1981.3-），男，湖南省永州人，本科，中學一級教師，從事高中化學教學研究.

基金項目：本文系廣東省教育科學規劃2021年度中小學教師教育科研能力提升一般項目“基于核心素養的高中化學情境教學實踐研究”之成果（項目編號：2021YQJK458）

《普通高中化學課程標準（ 2017 年版） 》明確指出： 化學學科核心素養是學生必備的科學素養，是學生終身學習和發展的重要基礎.面對以核心素養為導向的新型人才培養目標，作為一線教師就必需思考如何將學科核心素養融入到課堂教學中.情境教學的設計能彰顯“教學的藝術不在于傳授的本領，而在于激勵、喚醒、鼓舞.”情境素材的來源廣泛，在課堂教學中的運用形式多樣，常見來源主要有以下七種途徑.

1 生活情境——課堂解決生活問題

在教學中，教師盡可能選取與學生息息相關的生活實例引入課堂，從生活實例中發現問題，創設合適的情境，在情境中貫穿知識，用知識解決生活問題，更容易激起學生的情感共鳴，激發學生的學習興趣.學生認識到化學學科的學習并不局限于書本知識，更體現在生活中的方方面面［1］.

如在“二氧化硫”的教學中，教師準備一瓶紅葡萄酒，詢問學生有沒有喝過葡萄酒，這時學生的熱情被點燃起來，嘰嘰喳喳，有學生描述自己第一次喝葡萄酒時的情景.接著教師提出疑問：葡萄酒保存的時候為什么要臥放？倒入杯子中為什么要搖晃？笑著問大家有沒有看過標簽，展示這瓶葡萄酒的標簽，有學生發現標簽中明確寫出了食品添加劑中有二氧化硫0.25 g/L.提出疑惑，SO2不是有毒嘛，怎么加到葡萄酒中了？喝了會不會中毒？這個發現讓學生很疑惑，學生學習熱情一下子就提起來了.教師播放視頻揭開謎底，SO2具有殺菌和防氧化的作用，臥放是為了讓木塞浸泡在酒中膨脹，這樣空氣進不來，SO2就是防止空氣中的氧氣進入作還原劑被氧化的，再給出SO2與O2反應的化學方程式，其表現還原性.杯中搖晃醒酒是除去剩余二氧化硫，使口感更好.接著教師拿出放了好多年的必修1化學課本和學生的新課本對比，發現紙張泛黃，什么原因呢？這是因為SO2具有漂白性，一般紙張都是用二氧化硫漂白，生成了無色的物質，這種物質不穩定，時間久了又分解，所以泛黃，學生記住了SO2具有漂白性的同時又明白了SO2的漂白原理.是不是所有的東西漂白了都好呢？教師又展示圖片市面上的兩種銀耳，一種很白，一種有點黃，為什么那么白？哪種好？進一步加深印象，鞏固知識.這節課學生在情境中學習了SO2的主要性質，同時還解決了生活中的實際問題.

2 新聞情境——新聞中發現問題

學生對社會上的熱點新聞比較感興趣，教師在課堂教學中，如果利用好此類情境能更好吸引學生的注意力.教師利用新聞中的情節創設系列的問題組，激發學生的求知欲，使整節課的主要內容圍繞著新聞這條線展開.以此，引導學生思考問題，探究問題的本質，從而培養學生科學探究、科學態度與社會責任感等核心素養.

如在“鈉”的教學中，教師先播一則儲存金屬鈉的倉庫在雨天起火的新聞片段，然后提取新聞中的主要信息：（1）鈉保存在桶中用煤油封存；（2）由于最近下雨引起了火災；（3）消防員只能用沙子切斷火勢蔓延，不能用水、二氧化碳滅火器滅火，否則會燃燒的更旺甚至會爆炸；（4）儲存的鈉是制藥的原料.然后教師提出設想，如果你是一名消防員，你如何滅火？圍繞這些問題結合實驗開展教學，學生學習的激情被點燃，思維被打開.教師先拋出問題：（1）鈉為什么要用煤油封存？隨即展示實驗室儲存鈉的玻璃瓶.學生通過觀察得出鈉的物理性質，鈉的密度比煤油的大，而且不反應，鈉容易被空氣中的氧氣氧化，煤油可以隔絕空氣，給出鈉在空氣中與氧氣反應的兩個化學方程式；（2）下雨天為什么會引起火災？結合金屬鈉與水反應的實驗，總結實驗現象，得出反應化學方程式；（3）為什么不可以用水、二氧化碳滅火？如果你是消防員，你要怎樣滅火？運用鈉與水反應及過氧化鈉與水、二氧化碳反應的原理解釋.作為消防員怎樣滅火？更是讓學生感受到化學學科的魅力.（4）鈉有哪些的用途？拓展學生掌握金屬鈉的用途.由鈉引起的一場火災，這則新聞情境把整節課很好地貫穿起來，依托情境，創設系列問題組，引導學生思考問題，培養學生科學探究與求真的意識.

3 實驗情境——根據實驗現象探究問題

化學實驗在教學中發揮著無可替代的作用，它可以讓學生更好地體會到研究化學的樂趣，同時也是學生主動探索新知識的開始.在教學中，教師不僅要利用實驗上好課，更應善于把握實驗中的“異常現象”，將其轉化為課堂教學的寶貴資源［2］.

如在選擇性必修一“原電池”的教學中，設計學生實驗引入鹽橋： 單液鋅銅原電池中，作為負極的鋅片上覆蓋有紅色物質，紅色的物質是銅單質，怎么會在鋅片上？應該是鋅與 CuSO4溶液直接反應得到的.此時，引導學生思考，怎樣避免兩種反應物因直接反應而耗損能量？怎樣才能讓銅鋅原電池的化學能盡可能地轉變成電能？從而引入鹽橋.然后，讓學生用鹽橋親自組裝雙液原電池的實驗，分析學習雙液原電池的工作原理，歸納對比單液原電池和雙液原電池的工作原理和構成條件，進一步分析、討論，形成“分析原電池問題的認知模型”.再引入不同類型的原電池情境，運用剛剛建立的認知模型進行分析，從而突破重難點.

4 化學史情境——重溫發展史分析問題

高中化學課本設計了科學史話欄目，簡單地呈現了某些物質的發現、性質的探究、某些原理或者規律的提出的發展歷程和在研究過程中科學家如何去解決遇到的困難.如果教師能夠巧妙地運用化學史的小故事或者發展過程創設情境，將知識貫穿在發展史中，假設學生就是科學家，解決一個又一個的科學問題，將這段歷史長河濃縮在一節課的教學中.

如在“化學反應的調控”的教學中，有關生產條件的選擇滲透工程思維，化學反應速率與化學平衡知識屬于原理知識，學生很難理解.所以，在講授化學反應的調控時，先提出為什么要合成氨？科學家“向空氣要面包—合成氨中的化學問題”有哪些？然后整節課以“尋找工業合成氨的適宜條件”的化學史作為線索創設情境，讓學生想象自己就是科學家，遇到問題怎樣運用所學的知識進行假設驗證，從化學家哈伯實驗室合成氨→博施發現以鐵為主體的催化劑實現合成氨的工業化→埃特爾探索出合成氨的最佳比例，三位化學家執著合成氨的研究，分別因此獲得諾貝爾獎，前后經歷了100多年的時間.最后介紹“合成氨”里的中國人，中科院大連化學物理研究所研究團隊將合成氨的溫度和壓強分別降到了350 ℃、1 MPa.這個情境創設可以讓學生體會到科學研究的艱辛，培養學生嚴謹的科學態度和堅韌不拔的科研精神，讓學生終生受益.

5 實物情境——直觀化解決微觀問題

微觀世界是人的肉眼不能直接觀察到的，很難用語言描述的，學生也難以在頭腦中構想出來.這時就需要教師在教學中將某些知識用表格、分子模型、化學試劑、圖片等實物簡單、直接地呈現給學生，讓學生用更直觀的方式理解抽象的知識，認識微觀世界，理解科學的本質.

如在學習同分異構體和同系物這兩個概念時，學生很容易混淆.在教學中，讓學生用球棍模型組裝好乙醇分子和乙醚分子、甲烷分子和乙烷分子.再根據概念進行判斷，就非常容易了.在學習同分異構體的書寫時，也讓學生自己組裝戊烷的同分異構體，并根據組裝的結構書寫對應的結構式.這樣便通過球棍模型在宏觀和微觀建立起聯系，當學生再遇到相似問題時，在頭腦中就會浮現見過的分子模型.

6 多媒體情境——形象化突破疑難問題

多媒體技術集文字、聲音、圖片、數據、動畫和視頻等信息于一體，完美地解決肉眼無法看到的微觀世界，使微觀世界宏觀化，抽象的理論具體化，突破教學中的疑難問題；播放視頻資料，縮短時空距離；模擬實驗室中不宜開展的有毒實驗，使實驗更加完整.多媒體情境打開了學生的視野，激發學生學習興趣，活躍了學生的思維，也讓課堂充滿了活力，呈現出多樣化的學習氛圍，提高課堂教學效率［3］.

如在選擇性必修2“雜化軌道”的學習，教師利用多媒體制作動畫視頻展示甲烷分子中碳原子的一個2s軌道與三個2p軌道雜化形成四個相同的sp3雜化軌道的微觀過程，原本很抽象的知識通過動畫直觀展示出來，學生能夠直觀地得出甲烷分子的空間結構，碳原子的四個sp3雜化軌道分別與四個氫原子的1s軌道重疊，形成四個C-Hσ鍵，呈正四面體形，同時也培養了學生的空間思維的能力.以此類推，通過動畫模擬，學生很輕松地掌握了常見雜化類型：sp、sp2，得出中心原子的雜化類型與VSEPR模型的關系，突破了本節的重難點知識.

7 科研情境——深化學生知識理解

化學涉獵的范圍比較廣泛，包括能源、醫療、考古等前沿科技領域，教師若能把學生所學的知識與前沿的科技成果聯系起來，創設科研情境，鼓勵學生運用所學的知識進行解答，不但可以縮短學生對前沿科技的距離感，而且還可以深化學生對已有知識的理解，增強學生學習化學的積極性，在學生的生涯規劃上還有一定的指引作用.

如在“萃取”的教學中，學生對萃取的原理很難理解，教師可以創設屠呦呦發現青蒿素的情境，她受到東晉葛洪《肘后救卒方》中“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之”的啟發，改用低沸點的溶劑乙醚代替乙醇，青蒿素易溶于乙醚，難溶于水，讓學生理解萃取的目的，再解釋萃取的原理，這樣學生不僅學會了萃取，同時也明白了無論何時，萃取都是科學家使用的一種分離提純的重要方法.科研和創新并不是只有高端先進，只有認認真真學習好基本的技能，才能走向更高的科研創新.

參考文獻：

［1］ 蔣婷婷.高中化學生活化教學的有效途徑探究［Ｊ］.中學教學參考，2017（32）：64.

[2] 田雙雙.淺談高中化學生活化教學［Ｊ].魅力中國，2017（33）：34.

[3] 李瓊.學科核心素養視角下的高中化學教學策略［J］.中學課程輔導（教師通訊），2019（03）：25-26.

［責任編輯：季春陽］