新高考下培養高中生解決化學真實情境問題能力的策略探析

李燕琴

摘 要：本文針對新高考背景下，培養高中生解決化學真實情境問題能力的可持續發展策略進行了深入研究。通過分析新高考改革對高中生能力要求的影響，探討了化學教學中真實情境問題教學的重要性。在此基礎上，提出了一系列切實可行的策略，旨在促使高中生在化學學習中培養出解決化學真實情境問題的能力，實現可持續發展。

關鍵詞：新高考；真實情境問題；化學教學；可持續發展

新高考改革的實施，對高中化學教學提出了更高的要求。傳統的知識傳授模式已不能滿足高中生發展的需要，真實情境問題教學成為培養高中生綜合素質、提高解決化學真實情境問題能力的關鍵。本文旨在探討新高考下，如何通過化學教學培養高中生解決化學真實情境問題的能力，并提出可持續發展的策略。

一、新高考背景下高中生能力要求的分析

新高考改革的實施標志著中國教育體系的深刻變革，對高中生的綜合素質提出了更高的要求。新高考強調高中生的創新能力、實際應用能力和解決化學真實情境問題能力，不再僅僅注重知識的傳授和記憶。在化學教育中，這意味著高中生不僅需要掌握必備化學知識，還需要具備運用這些知識解決實際問題的關鍵能力。傳統的教學模式，主要側重于知識的灌輸和應試技巧的培養，已經不能滿足新高考對高中生能力要求的需求。

在新高考背景下，高中生需要具備能力包括但不限于：分析和解決實際問題能力、團隊合作和溝通能力、創新思維和實踐能力。而化學作為一門實驗性較強的學科，更需要高中生具備實際操作和實驗設計能力。因此，培養高中生解決化學真實情境問題能力成為化學教育中的當務之急。真實情境問題教學能夠將學科知識與實際問題相結合，使高中生在探究和解決問題的過程中獲得深刻的理解，培養創新和實際應用能力。在這一背景下，本文旨在探討如何通過化學教育培養高中生解決化學真實情境問題能力，并提出可持續發展的策略[1]。

二、培養高中生解決化學真實情境問題能力的原則

高中生的解決能力是他們在新高考背景下必須具備的關鍵素質之一。在傳統教學中，高中生通常被要求背誦大量知識，而新高考則強調高中生的應用能力和解決化學真實情境問題的能力。因此，如何培養高中生的解決化學真實情境問題能力成為化學教育的重要任務。

（一）基于真實情境問題的學習體驗

在化學教育中，引入真實情境問題能夠為高中生創造具體的學習場景。例如，在氧化還原反應教學中，可以向高中生展示月餅中的食品脫氧劑，引發探究問題，和高中生一起設計實驗探究其成分和作用機理，高中生在自主探究中構建氧化還原反應的基本概念。通過展示汽車尾氣污染處理視頻，引導高中生利用氧化還原反應原理設計汽車尾氣綠色化處理的方案。通過這樣的學習體驗，高中生不再是簡單地接受抽象的知識，而是在解決化學真實情境問題過程中獲得知識，并將所學知識應用到解決實際問題的過程中。這種實踐性的學習體驗不僅能夠增加高中生的學科興趣，激發他們的學習熱情，還能夠培養他們解決實際問題能力，使學習過程更加生動和具有挑戰性。

（二）合作學習與團隊合作精神的培養

在真實情境問題教學中，采用合作學習模式是一種非常有效的教學方式。高中生被分成小組，共同研究和解決問題。在小組中，高中生們相互合作，共同探討問題，分享各自的觀點和見解。通過這種合作學習，高中生不僅能夠提高問題解決的效率，還能夠培養團隊合作精神和溝通能力。在小組中，高中生們學會尊重他人的意見，懂得如何有效與他人合作，這些能力在實際生活和工作中同樣至關

重要[2]。

（三）創設實驗情境與實際操作能力的提升

實驗教學是培養高中生實際操作能力的關鍵手段。教師可以設計與真實情境相關的化學實驗，要求高中生親自動手操作。通過實驗，高中生能夠將理論知識應用到實際操作中，培養他們的實驗設計能力和實際操作能力。在實驗情境中，高中生需要動手操作、觀察實驗現象、分析數據，這樣的實踐活動不僅能夠激發高中生的學習興趣，還能夠增強他們的學科參與度。通過這種方式，高中生能夠更加深入地理解和掌握化學知識，提高他們的實際操作能力。

（四）教師培訓與教學資源的支持

為了確保高中生解決能力的可持續發展，教師的培訓和教學資源的支持至關重要。學校和教育機構應加強對化學教師的培訓，提高他們的真實情境問題教學設計和指導能力。培訓可以幫助教師更好地理解和掌握真實情境問題教學的方法和技巧，提高他們的教學水平。同時，編寫符合真實情境問題教學需求的教材，提供豐富多樣的教學資源，支持教師開展相關教學活動。這樣的支持措施能夠為教師提供必要的指導和幫助，確保教學活動的順利進行，促使高中生解決能力的可持續發展[3]。

三、培養高中生解決化學真實情境問題能力的策略

在新高考改革的背景下，培養高中生解決化學真實情境問題能力需要精心設計教學策略，以激發高中生的學科興趣、提高他們的解決化學真實情境問題能力。以下是一些具體策略，旨在幫助教師在化學教育中更好地引入真實情境問題，促使高中生培養解決問題能力：

（一）設計化學具體情境問題

在化學教學中，教師應該精心設計與高中生日常生活、社會實踐和工作環境相關的真實情境問題，以便將抽象的化學理論與實際生活相結合。例如，在學習化學反應速率時，可以引入日常生活中常見的食品腐敗和藥物分解現象作為情境，讓高中生探究其中的化學原理。通過將高中生置身于實際情境中，他們不僅能夠觀察到這些現象的發生，還能夠深入探討其中的化學反應機制和影響因素[4]。

具體來說，教師可以創設一個實驗情境，模擬某種食品在不同溫度下的保存過程，以激發高中生的興趣和學習動力。以下是這一實驗情境的詳細描述：

1.實驗目的：通過模擬不同溫度下的食品保存過程，研究溫度對食品腐敗速度的影響，培養高中生的實驗設計和分析能力。

2.實驗步驟

（1）選定食品：教師選擇了三種常見的食品，分別為鮮奶、蘋果和面包。每個小組分配一種食品，以便進行實驗研究。

（2）確定保存條件：每個小組在實驗開始前選擇了特定的保存條件。第一個小組將鮮奶放置在室溫下（約25℃，第二個小組將蘋果放入冰箱（約4℃），第三個小組將面包放置在高溫環境下（約35℃）。

（3）調查食品成分：高中生調查了所選食品的成分。鮮奶的水分含量為87%，pH值為6.5；蘋果的水分含量為86%，pH值為3.8；面包的水分含量為30%，pH值為5.5。這些數據幫助高中生了解了食品的基本特性。

（4）設計實驗方案：在本次實驗中，高中生將被分成不同的小組，每個小組將設計一個實驗方案，以確定在特定溫度下食品的保存時間。

鮮奶實驗組決定觀察鮮奶在特定溫度下的保存情況。他們選擇觀察的時間為48小時。在這48小時內，他們將定期觀察鮮奶的外觀、氣味和質地的變化。這些觀察將幫助他們確定鮮奶在這段時間內是否發生了明顯的變化，以及變化的程度如何。蘋果實驗組決定觀察蘋果在特定溫度下的保存情況。他們選擇觀察的時間為72小時。在這72小時內，他們將定期觀察蘋果的外觀、氣味和質地的變化。這些觀察將幫助他們確定蘋果在這段時間內是否發生了明顯的變化，以及變化的程度如何。面包實驗組決定觀察面包在特定溫度下的保存情況。他們選擇觀察的時間為24小時。在這24小時內，他們將定期觀察面包的外觀、氣味和質地的變化。這些觀察將幫助他們確定面包在這段時間內是否發生了明顯的變化，以及變化的程度如何。

在實驗過程中，每個小組將嚴格按照自己設計的方案進行實驗，并記錄下觀察結果。這些實驗結果將用于后續的數據分析，幫助高中生得出結論并進行討論。通過這個實驗，高中生將能夠學習到在特定條件下食品的保存時間，培養他們的觀察能力、數據記錄能力以及解決化學真實情境問題能力。

（5）實際操作：高中生根據實驗方案，將所選食品放置在相應的保存條件下，并在規定的時間內進行了定期觀察和記錄。使用攝像機拍攝了食品的變化過程，以便后續的數據分析。

（6）數據分析：在觀察期結束后，高中生收集并整理了實驗數據。鮮奶在室溫下腐敗程度較大，變質后的氣味明顯，質地變得稀薄；蘋果在冰箱中保存相對較好，但仍有輕微的褐變現象；而面包在高溫環境下迅速發霉，外表和氣味都發生了明顯的變化。通過比較不同溫度下食品的變化，高中生分析了溫度對食品腐敗速度的影響，得出了結論并展開討論。這樣的數據分析過程既鍛煉了高中生的實驗數據處理能力，也加深了他們對化學反應速率與溫度關系的理解[5]。

（二）引入跨學科知識

在解決化學真實情境問題時，往往需要綜合運用多個學科領域的知識，這為教育者提供了引入跨學科知識的機會。

1.環境污染問題綜合分析

環境污染一直是全球關注的焦點之一，解決環境污染問題需要跨學科的綜合分析和解決方案。在化學、生物學和地理學等多個學科的知識綜合應用下，可以更全面地認識環境污染的復雜性，并尋找更有效的解決方案。

例如，探討“空氣污染”相關問題。空氣污染是指大氣中有害物質超過一定濃度，對人體健康、動植物生態系統和人類社會產生危害的現象。從化學角度來看，空氣污染主要來源于工業排放、車輛尾氣和生活廢氣等。這些有害物質包括二氧化硫、氮氧化物、臭氧等，它們對人體健康和環境都有著不同程度的影響。通過化學分析，可以了解這些有害物質的成分、濃度以及它們在大氣中的化學反應過程。

從生物學的角度來看待空氣污染問題。空氣污染不僅影響人類健康，還對植物和動物生態系統造成了嚴重影響。例如，空氣中的臭氧和二氧化硫會破壞植物葉片表面的氣孔，導致光合作用受阻，影響植物的生長和發育。同時，動物在受到空氣污染的影響下，也容易患上呼吸系統疾病或其他健康問題。通過生物學的研究，可以了解污染對生態系統的破壞程度，以及對生物多樣性的影響。

從地理學的角度來分析空氣污染問題。地理位置對于污染的擴散和影響起著至關重要的作用。城市、工業區等人口密集地區通常受到更嚴重的空氣污染影響，而山區、海岸線等地理環境較為優越的地方則相對較少受到污染的影響。通過地理學的研究，可以了解不同地區的污染程度以及其分布規律，為制訂針對性的防治措施提供依據。

2.食品安全與健康

食品安全與健康是人們生活中不可忽視的重要問題。在探討食品安全與健康問題時，我們需要綜合運用化學、生物學和地理學等多個學科的知識，以全面了解食品的生產、加工、儲存和消費等環節對人體健康的影響。

從化學的角度來看待食品安全問題。食品中的化學成分和添加劑對人體健康有著直接影響。例如，食品中的防腐劑、著色劑、增味劑等添加劑，如果超過了安全使用范圍，可能對人體造成損害。此外，食品加工過程中可能產生的致癌物質、重金屬等有害物質也是食品安全的重要問題。通過化學分析，可以了解食品中的化學成分及其對人體健康的影響，為食品安全評價提供科學依據。

從生物學的角度來分析食品安全問題。食品中可能存在的微生物污染對人體健康同樣構成威脅。例如，食品中的細菌、霉菌等微生物可能引發食物中毒等食品安全問題。同時，食品中的營養成分對人體健康也至關重要。通過生物學的研究，我們可以了解不同微生物對食品的影響，以及食品中各種營養物質對人體的作用，從而為食品安全評價和監管提供科學依據。

從地理學的角度來考慮食品安全問題。地域環境對于食品的生產、質量和安全具有重要影響。不同地區的氣候、土壤、水質等自然條件會影響農作物的生長和品質，進而影響食品的生產和質量。此外，不同地區的食品加工和儲存條件也會影響食品的安全性。通過地理學的研究，可以了解地域環境對食品安全的影響，為食品生產、加工和儲存提供科學指導。

通過引入跨學科知識，高中生可以從不同角度思考和解決問題，培養綜合運用知識能力，提高解決化學真實情境問題能力。教師可以設計跨學科課程或項目，通過合作學習和實踐活動，引導高中生綜合運用多學科知識解決現實問題，從而提升他們的學科興趣和解決問題能力[6]。

結束語

在新高考背景下，培養高中生解決化學真實情境問題能力是教育改革的重要任務。通過真實情境問題教學，高中生不僅能夠提高化學知識的掌握程度，更能夠培養實際應用能力和解決化學真實情境問題能力。教師在教學中應結合具體情境，采用合作學習和實驗教學等多種策略，培養高中生的綜合素質。同時，學校和教育機構應提供必要的支持，包括教師培訓、教材資源的提供和定期評估等，以保障真實情境問題教學的可持續發展。通過持續努力，培養出更多具有創新精神和實際應用能力的高中畢業生，為社會和國家的可持續發展做出貢獻。

參考文獻

[1]江合佩，單旭峰，王春.高考化學試題真實情境的建構：思路、內涵與教學策略[J].教育測量與評價，2023（1）：51-61.

[2]單旭峰.高考化學學科關鍵能力的建構思路、基本內涵與考察實施路徑[J].課程.教材.教法，2022，42（6）：139-146.

[3]徐凱祥.淺析高考化學試題中“真實情境”的價值導向：以2022年全國高考甲、乙卷化學試題為例[J].延邊教育學院學報，2022，36（6）：146-148.

[4]毛璐佳，王祖浩.新高考化學主觀題情境創設水平的研究：基于2021年六套高考化學試卷的分析[J].基礎教育課程，2021（15）：73-81.

[5]宋正華.充分利用化學實驗教學提升學生科學素養[J].教學儀器與實驗，2013，29（3）：14-15.

[6]吳華榮.化學實驗設計能力的培養與評價[J].黑龍江教育.中學教學案例與研究，2006（10）：21-23.

本文系為莆田市教育科學“十四五”規劃2021年度課題“新高考背景下培養學生解決化學真實情境問題能力的策略研究”（課題編號：PTKYKT21137）的研究成果。