高中化學真實情境的創設與應用析談

梅萬巧

摘 要：在我國教育改革持續深入的背景下，高中化學課程標準和新高考均提倡利用“真實情境”教學，以提升學生的綜合素養。基于此，文章緊密結合高中化學教材，展開基于真實情境的化學教學實踐研究。文章先是分析了高中化學中應用真實情境的意義，然后分析化學真實情境創設原則，包括針對性、啟發性、時代性、連貫性，在此基礎上提出了真實情境的化學教學策略，包括加強真實情境素材建設、創新多樣真實情境教學方法、以真實情境為載體展開評價。

關鍵詞：真實情境；高中；化學

《普通高中化學課程標準》（2017年版2020年修訂）提出了化學學科發展學生的五大核心素養，倡導在發揮化學學科價值的同時，引導學生解決真實情境中的跨學科問題，應對未來充滿不確定性的挑戰。而且我國高考化學命題根據學科特質，構建了五種試題真實情境，分別是日常生活情境、生產環保情境、學術探索情境、實驗探究情境、化學史料情境，這些真實情境分類與核心素養培養目標有著較強的匹配度。基于真實情境展開實踐教學，能夠幫助學生深入理解知識，形成完整的知識體系，進而提升綜合素養，更加從容應對高考。

一、利用真實情境進行化學教學的意義

在高中化學教學中創設真實情境的理論基礎包括建構主義學習理論和情境認知理論。建構主義學習理論強調學習者在一定社會文化背景下，通過與環境互動并主動構建知識體系的過程；而情境認知理論則指出，知識是嵌入在特定情境中的，理解和運用知識應當結合具體情境而非孤立對待。這兩種理論為真實情境在化學教學中的運用提供了堅實的理論支撐。

將真實情境融入高中化學教學中具有多重意義。首先，真實情境能有效激活學生的前概念和生活經驗，促使學生在解決實際問題的過程中深化對抽象化學原理的理解，從而提升知識的內化程度。其次，利用真實情境能夠激發學生的學習興趣與探究欲望，引導他們從被動接受轉變為主動探索，培養其創新思維與實踐能力。再次，利用真實情境教學能夠幫助學生建立起化學知識與現實生活之間的聯系，增強其學以致用的能力，進一步提高化學教育的社會價值和現實意義。最后，真實情境還能夠在教學評價環節發揮積極作用，通過對學生在真實情境中解決問題的表現進行觀察與評估，教師可以更全面、準確地了解學生的學習狀況，進而實施個性化教學策略，促進全體學生化學素養的均衡發展。

二、化學真實情境創設的原則

當前，部分教師對真實情境教學的理解存在偏差，導致創設的情境未能準確體現化學學科的本質要求和核心素養目標。學生在面對高考時也有些力不從心。因此，教師應該正確認識真實情境教學，遵循真實情境創設原則，糾正存在的誤區，以更有效地利用真實情境進行教學，切實提升學生的核心素養。

（一）針對性

在創設化學真實情境時，首要原則是“針對性”。針對性原則要求教師根據教學內容的特性和學生的學習需求精準設計情境，確保情境設計與課程教學目標緊密結合，為實現教學目標提供有效支撐[1]。例如：在講解“物質的分類及轉化”時，教師可以選取生活中的實例，如不同類型的食品防腐劑、家庭中各類清潔劑的作用原理等，使學生直觀理解物質的性質差異和轉化規律。對于“離子反應”的教學，教師可以引入工業生產中離子交換樹脂處理水質的案例，或者實驗室中酸堿滴定實驗的場景，讓學生在解決實際問題的過程中深入領會離子反應的本質和應用價值。

（二）啟發性

啟發性強調在教學過程中通過創設情境、設置問題、引導探索等方式，激發學生的好奇心和求知欲，促使他們主動思考、自主探究，從而深刻理解和靈活運用知識。在教學實踐中教師應該設計開放性、挑戰性的學習任務，并為學生提供適當的學習線索和資源，但不必過度指導，要留給學生足夠的思考空間，鼓勵學生以多元視角審視問題，進行發散性思考，從而在解決實際問題的過程中發現并提出新的問題[2]。例如：在講解“氧化還原反應”相關知識點時，教師可以通過現代便攜設備中鋰離子電池的工作原理、生物體內氧氣運輸和利用等情境，啟發學生思考電子轉移的本質，并通過設計一系列遞進的問題鏈，使學生在逐步揭示氧化還原反應奧秘的過程中，鍛煉科學探究能力。

（三）時代性

時代性原則是指真實情境的創設應具有時代性，要與當前社會發展、科技進步建立緊密聯系，以此培養學生應對新時代復雜挑戰的能力。因此，教師應當主動追蹤學科發展前沿，結合社會熱點問題以及新興技術領域，更新教學素材，確保學生接觸的知識具有時效性和實用性。例如：在講解“物質的分類及轉化”時，教師可以引入環保材料的研發進展，如新型可降解塑料的研發過程及其對環境保護的意義，并意識到化學在解決現代環境問題中的重要作用；針對氧化還原反應，教師可以聯系到鋰離子電池的工作原理或太陽能電池中涉及的氧化還原反應過程，使學生了解這些基礎化學反應轉化為推動科技發展的強大動力。

（四）連貫性

連貫性原則要求教師構建的情境具有內在的邏輯關聯，確保學生圍繞某一中心主題展開系統、持續的學習，從而幫助學生建立完整的知識結構，理解知識間的內在聯系。以“氧化還原反應”課程為例，教師應將“鐵銹蝕”的生活實例貫穿于整個教學過程中。在引導學生初步認識氧化還原反應時，通過觀察和分析鐵銹蝕的現象，讓學生從宏觀層面認識到物質得失氧的變化；隨后逐步過渡到微觀層面，借助化合價變化這一橋梁，揭示電子轉移是氧化還原反應的本質。這樣，學生就能在實際情境中建構起氧化還原反應的概念模型。隨著課程深入，教師可以引導學生運用新習得的氧化還原反應原理，對最初引入的鐵銹蝕現象進行科學解讀，并進一步提出基于該原理的防銹措施，實現學以致用。通過系統性的學習，學生不但能夠掌握完整的氧化還原反應相關知識點，還能有效地鍛煉宏觀辨識與微觀探析能力，以及證據推理與模型認知等核心

素養。

三、基于真實情境的化學教學策略

（一）加強真實情境素材建設

真實情境素材在化學教學中扮演著承載知識、問題、實踐活動和評價的重要角色，對學生構建系統的知識網絡、發展邏輯思維能力和形成科學觀念具有決定性作用。因此，在教學過程中精選高質量的真實情境素材至關重要。又因不同類型的現實情境素材能從不同視角培養學生的化學認知能力，幫助他們全面理解化學世界的內在聯系及價值[3]。所以教師應為學生積累不同類型的真實情境素材，為學生提供不同的學習體驗，從而幫助學生多維度、多層次地發展核心素養。以人教版高中化學必修第一冊第一章《物質及其變化》為例，教師可從以下四個方面積累素材。

1.應用類真實情境素材

這一類素材涵蓋化工生產、環境保護、新材料研發等多個領域，如分析處理工業廢水時離子交換技術背后的離子反應原理，或是新能源汽車電池中氧化還原反應的應用，以及納米材料的研發和使用過程中的化學原理等。通過利用這些實際案例能夠幫助學生理解抽象理論與現實世界之間的聯系，培養其運用化學知識解決實際問題的能力。

2.生活類真實情境素材

日常生活中的化學現象無處不在，教師可以從食品防腐劑的作用機制（如苯甲酸鈉如何抑制微生物生長）、家居清潔劑的有效成分及其作用原理（如表面活性劑如何降低水的表面張力以達到去污效果）、食物腐敗過程中的氧化還原反應等方面入手，讓學生在生活中發現化學，深入理解基本化學概念。

3.實驗類真實情境素材

設計并實施各類生動有趣的化學實驗，如通過鐵釘生銹的實驗揭示氧化還原反應的過程，利用碘鐘實驗展示化學動力學現象，或者模擬大氣污染物檢測來探討環境化學問題等。

4.化學史類真實情境素材

深入挖掘化學史上具有里程碑意義的事件和科學家的事跡，例如拉瓦錫對燃燒現象的研究對現代氧化還原理論的貢獻，門捷列夫元素周期表的創制歷程，以及居里夫人發現鐳元素背后的故事等。通過了解化學發展歷程，學生可以更好地領悟化學學科的精神內涵，逐漸生成科學精神和社會責任感。

（二）創新多樣真實情境教學方法

真實情境素材是承載知識的載體，更是實現有效教學互動和學生深度學習的關鍵工具。教師不僅要精心選取具有代表性和教育價值的真實素材，更要巧妙將其轉化為生動、動態的教學情境。這就需要教師通過精心設計的問題鏈、案例分析或者實驗活動等形式激活靜態的知識點，使之成為能夠激發學生自主探索、合作研討的真實情境，從而幫助學生真正理解和辨析現實世界中的化學現象，并在此過程中逐步提升核心素養。

1.利用探究的方式創設真實情境

探究式情境是一種以學生為主體的教學方式，強調通過觀察、實驗、調查、討論等手段，引導學生主動發現和解決問題的過程[4]。教師或學生根據教學內容或現實生活中的情境提出一個具有探究價值的問題，激發學生的探索興趣和求知欲。在對問題進行初步思考后，學生基于已有的知識儲備和理解，形成可能的解釋或預測（即假設），并在此基礎上設定探究目標。圍繞假設，學生需要設計并制定詳細的實驗方案或研究方法，明確所需材料、步驟以及預期結果。按照設計好的實驗或研究計劃進行操作，收集相關數據和證據，并記錄整個過程。對收集到的數據進行整理分析，結合理論知識，解讀現象背后的科學原理。基于實證資料，學生得出最終結論，驗證或修正原來的假設，并對探究過程和結果進行深入反思，提煉所學知識。

以“氧化還原反應”為例，教師可以設置“某個工業生產環節中出現不明原因的金屬腐蝕加速現象”這一懸念，并描述該廠在生產過程中的某種特殊工藝條件。接著，提出問題：“為何在這種特定條件下金屬材料腐蝕速度顯著加快？這與氧化還原反應有何關聯？”然后要求學生基于所學的氧化還原反應原理和影響金屬腐蝕的因素進行分析，并設計實驗方案驗證自己的猜想。在這一案例中，學生需要結合實際生產工藝，深入理解氧化還原反應的過程以及環境因素對金屬腐蝕的影響，從而形成全面、系統的知識網絡，提高解決實際問題的能力。

2.通過項目式的方式創設真實情境

項目式學習是對傳統教學方式的一種創新拓展，鼓勵學生在教師引導下組成團隊，將真實世界中的復雜問題分解為一系列具有探索價值的驅動性問題。通過共同探討和解決這些驅動問題，學生能夠逐步揭示并解決核心的實際問題，從而在實踐中深化對化學知識的理解，并有效提升化學思維能力和實踐操作技能。以“物質的分類及轉化”為例，教師可以設計一個“校園垃圾分類處理與資源回收再利用”的項目。首先，提出項目目標：分析校園內各類廢棄物的成分及其對環境的影響，并探討如何合理分類并有效轉化這些廢棄物。然后，指導學生分組研究不同類別垃圾的化學性質和轉化過程，如廚余垃圾的堆肥化、塑料廢棄物的降解途徑等，并結合氧化還原反應、離子反應等原理，探索可行的資源回收方案。

在項目實施過程中，學生需要查閱資料、實地調查、動手實驗，甚至聯系環保企業了解最新技術。最終，各小組需提交項目報告，并通過課堂展示分享研究成果。

3.借助現代信息資源創設真實情境

在化學教學過程中，教師可以充分利用現代信息技術手段，如互聯網、多媒體軟件、虛擬實驗室等，將抽象復雜的化學原理生動形象地展現出來，為學生構建豐富多元的數字化真實情境，從而使學生能夠從不同維度感知和理解知識本質。例如：在講解“離子反應”時，教師可以利用動畫視頻模擬離子間的相互作用及形成化合物的過程，幫助學生直觀理解離子鍵的形成機制。同時，借助在線實驗平臺，設計互動性強的虛擬實驗，讓學生在模擬環境中進行離子反應實驗操作，觀察并分析實驗結果，從而加深對理論知識的理解和掌握。此外，教師還可以引導學生通過網絡查找最新的科研報道或科普文章，探討實際生活中的化學問題，如環境污染治理、新材料研發等，將化學知識與社會現實緊密結合，培養學生運用所學解決實際問題的能力，同時確保化學教育與時代發展接軌。

（三）以真實情境為載體展開評價

評價是教學過程中的重要環節，其目的是全面衡量、分析與評估學生的學習成果，并以此為依據對教學策略進行適時調整。在新課標和新高考背景下，化學學科的教學評價應以學生的核心素養為核心目標，注重培養學生在實際情境中運用化學知識和技能解決問題的能力。由于只有現實環境中學生的表現才能反映其真實水平，所以教師在展開評價時需要依托于真實情境，鼓勵學生自主挖掘并分析情境信息，然后通過學生的行為表現展開評價。首先，教師要明確評價的目標指向，確保評價方向與核心素養要求相一致；其次，設計具有針對性的評價任務，使學生的行為表現可觀察、可量化；最后，制定詳細的評價標準，參照課程標準設定學業要求和質量水平層次，清晰列舉出在真實情境活動中學生需達到的具體行為指標。在教學過程中，教師根據預設的評價標準，密切觀察學生在完成評價任務時的實際表現，以此作為過程性評價的依據，確保教學活動能夠有效促進學生核心素養提升。

結束語

綜上所述，文章在遵循針對性、啟發性、時代性和連貫性原則的基礎上，通過真實情境建設、創新多樣化的教學方法、以真實情境為依托開展過程性評價等措施，充分證明了真實情境在高中化學教學中的有效性和必要性，為進一步優化化學教學模式、培養學生綜合素養提供了參考。未來，教師應不斷豐富真實情境教學的方法與手段，讓化學教育從理論走向實踐，從而更好地服務于學生的全面發展和終身學習需求。

參考文獻

[1]劉暢.基于真實情境落實課程思政的化學教學實踐：以“如何正確書寫化學方程式”為例[J].中學化學教學參考，2023（32）：20-24.

[2]陳衛英.創設真實情境發展模型認知素養：以“電化學原理及新型化學電源”高三復習課的教學為例[J].福建教育學院學報，2023，24（8）：19-22.

[3]朱如琴.真實情境與化學課堂深度融合的教學實踐：物質的溶解性[J].化學教育（中英文），2023，44（15）：33-40.

[4]王博.基于真實情境的高中化學單元整體教學實踐[J].亞太教育，2023（14）：90-93.