基于真實情境下的高中化學深度學習研究

摘 要：高中化學中的真實情境問題是來自現實世界并蘊含著化學信息的綜合問題情境.基于真實情境問題開展高中化學活動能彰顯學科教學的優勢，是促進化學深度學習的重要載體.為提高整體教學活動的有效性，本文從運用經驗總結及案例分析等研究方法出發，提出可借助教學目標、生活現象、新聞事件及化學實驗等要素構建真實情境問題，促進學生思維深度發展，幫助其在深度學習中完善知識結構.

關鍵詞：真實情境問題；高中化學；深度學習；策略

中圖分類號：G632

文獻標識碼：A

文章編號：1008-0333（2024）33-0110-03

收稿日期：2024-08-25

作者簡介：海燕（1986.4—），女，甘肅省肅南人，本科，中級教師，從事化學教學研究.

隨著教育改革的不斷深化，淺層學習已經無法滿足學生的發展需求，引導學生實現深度學習迫在眉睫.因此，教師需要深入分析真實情境問題的實際特點，引導學生解決一系列遞進式、系統性以及有關聯性的問題，幫助其在良好的學習氛圍中主動吸收知識，實現知識遷移與運用，以此實現深度學習的目標.

1 基于真實情境問題促進高中化學深度學習的實踐意義

1.1 促進學生思維發展

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》中指出，學生在學習期間需要具備“能依據物質及其變化的信息建構模型，建立解決復雜化學問題的思維框架”的能力，這對學生的思維具有較高要求.在高中化學教學中，教師通過真實情境問題的設計，能為學生營造和諧、開放的學習環境，促使學生在問題的引領下主動、積極地參與到知識構建當中，通過順利解決問題深化所學知識.

1.2 突出學科本質

真實情境問題要體現一定的教學價值，服務于課堂的同時包含多條線索，供學生尋找與發現.這樣的教學方式，能突出學科的本質，體現化學知識與生活的密切聯系，還有助于提高學生對化學知識學習的重視程度，確保其在學習體驗中順利實現知識的遷移與運用目標.

1.3 激活學生學習熱情

對思維正處于發展黃金時期的高中生而言，解決具有難度的真實情境問題，遠比聽取機械化的講授更具挑戰性.教師在課堂教學中設計真實情境問題，能充分體現學生在學習活動中的主體地位，培養學生的挑戰意識，使其通過問題解決逐步增強學習自信.

2 基于真實情境問題促進高中化學深度學習的實踐策略

2.1 基于教學目標明確問題設計方向，奠定深度學習基礎

教學目標是教學活動開展的重要依據，在一定程度上對教學質量也會產生影響^[1].為幫助學生了解深度學習的具體概念，教師可以基于學生的學習能力，圍繞知識內容進行合理設計深度學習目標，并根據深度學習目標的相關要求設計相對應的真實情境問題，確保學生順利通過解決問題達成深度學習目標，促進其思維發展.

以人教版必修第一冊“氧化還原反應”一課教學為例，本課教學是學生認識物質性質、實現物質轉化的理論基礎，對學生學習元素化合物以及電化學等知識具有重要指導作用.在課前，教師可以根據初中學習的常見元素化合價以及常見原子等知識進行提問，考查學生學習情況，基于教學重點設計本課深度學習目標（表1）：

上述案例中，教師圍繞本課重點學習內容設計深度學習目標.從內容中不難發現，目標的設計在為學生指明學習方向的同時，突出化學與真實情境的深層聯系，為后續真實情境問題的設計提供理論指導，還能激活學生已有經驗，確保教學活動的順利進行.

2.2 基于生活現象創設問題，啟發學生深度學習思維

生活離不開化學，化學在促進人類社會發展歷程上具有重要影響力.落實核心素養的培育是高中化學教師需要達成的基本目標，在設計真實情境問題過程中，教師可以基于學生的理解能力與認知能力，嘗試選擇生活中的常見情境作為線索，引導學生對現象進行思考，建立化學知識與生活的連接橋梁，使其深度思維在分析問題中得以發展^[2].

以人教版必修第一冊“鐵及其化合物”一課教學為例，通過本章的學習，學生需要進一步掌握“鐵”的單質以及重要化合物.在教學活動開始前，教師可以借助信息技術手段為學生分享我國河南三門峽出土的西周晚期玉柄鐵劍圖片，從圖片中引出“制鐵技術”，基于真實情境引導學生結合已學知識思考“西周晚期冶鐵技術的基本操作步驟是什么？”以問題為導向，指引學生回憶工業冶鐵的原理.基于學生反饋的內容，教師還可以順勢補充問題，引導其分析“工業冶鐵的原理是用還原方法將鐵從鐵礦石中提煉出來，煉鐵時高爐內會發生什么化學反應？利用化學式應如何表示？”層層遞進的問題能驅動學生思維的深層發展，在教師的指引下對鐵的特點進行整理，了解鐵具有延展性、導熱性、能導電、能被磁鐵吸引等特點.在探究鐵與水是否會發生反應的過程中，教師還可以為學生播放鋼鐵工廠生產視頻，引導學生觀察鐵水、鋼水注入模具的景象，并思考：為什么工人在灌注前要對模具進行充分的干燥處理？如模具中留有水跡可能會發生什么情況？學生通過解決真實情境問題，能進一步深化對鐵單質的理解，意識到鐵在生活中的重要應用.同時，為促進學生深度學習發展，教師還可引導學生結合生活經驗，自主設計問題在班級中分享，營造良好的學習氛圍.

上述案例中，教師利用生活事件作為情境設計問題，能喚醒學生的生活經驗，幫助其在學習化學文化、探究生活中的化學期間感受化學的魅力，逐步提高對化學學習的重視程度，順利實現深度學習.

2.3 基于新聞事件創設問題，培養學生社會責任意識

隨著信息技術的不斷發展，學生了解信息的途徑也逐漸增多.在課堂中，為保障真實情境問題能吸引學生的關注，引發其思考，教師可以將網絡中報道的真實新聞事件作為材料創設情境，引導學生結合所學知識對現象進行思考，分享其中涵蓋的化學知識.這樣，既能幫助學生在問題解決期間達成深度學習目標，還能拓寬學生文化視野，深刻認識到化學對美好生活的貢獻，使學生樹立良好社會責任意識.

以人教版必修第二冊“自然資源的開發利用”一課教學為例，在教學期間，教師通過搜集網絡資源為學生提供這樣一則閱讀材料：

當今世界，能源問題已成為全球關注的焦點.能源是社會發展和經濟繁榮的基石，而且與環境可持續性密切相關.我國自主研發生產的“藍鯨一號”鉆井平臺，成功在我國南海地區實現了可燃冰的開采，取得了持續產氣時間最長、產氣總量最大、環境安全等重大突破性成果，創造了產氣時間時長與總量大的世界紀錄.

基于材料信息，教師可以在教學過程中為學生播放南海開采可燃冰的相關視頻以及“藍鯨一號”鉆井平臺的圖片，指導學生在閱讀期間思考以下問題：可燃冰是什么？如何用化學符號的形式進行表示？我國為何致力于開采可燃冰？可燃冰的開發對我國乃至世界有哪些現實意義？結合教師提出的問題，學生可以以小組為單位進行探究，搜集相關資料，在解決問題的過程中進一步感受可再生能源與清潔能源開發利用的重要價值.此外，圍繞可燃冰的開發，教師還可鼓勵學生自主尋找我國在實現能源可持續供應方面做出的貢獻，以此培養學生自學能力.

上述案例中，教師借助真實的新聞事件構建情境問題，對學生深度學習起到促進作用的同時，幫助學生形成節約資源、保護環境的可持續性發展意識，對其核心素養形成具有重要作用.

2.4 基于實驗情境創設問題，幫助學生實現理實結合

實驗是高中化學組成的重要部分.在實際教學中，為幫助學生實現深度學習，促進其理論與實踐的結合與統一，教師可以利用真實的化學實驗創設情境提出問題，引導學生觀察實驗流程，對實驗現象進行分析，在探索中深化對學科理論基礎知識的理解，為后續參與相關專業學習奠定基礎^[3].

以人教版選擇性必修第一冊“實驗活動2 強酸與強堿的中和滴定”一課教學為例，在本課學習中，學生需要掌握中和滴定的原理，探究酸堿中和反應過程中的變化特點.教師分組實驗前進行演示實驗.首先，教師可以向學生展示滴定管材料，引導學生傳閱觀察，并設計問題：滴定管的構造有什么特點？其與傳統膠頭滴管之間有哪些區別？這樣設計的優勢是什么？接下來，教師向學生分享滴定管的使用方法，用已知濃度的強酸滴定未知濃度的強堿，重復實驗并指導學生觀察變化情況，記錄數據，計算待測NaOH溶液中NaOH的物質的量濃度.最后，根據實驗流程教師再次提出真實情境問題，引導學生思考：中和滴定時為什么用酸潤洗酸式滴定管？錐形瓶裝待測液前是否需要保持干燥？為什么？這樣既能檢驗學生對實驗流程的關注程度，還能考查學生對實驗操作的理解，為其后續自主實踐奠定基礎.

上述案例中，教師通過真實的化學實驗為學生設計真實情境問題，可突出化學的實踐性特征，幫助學生在解決問題的過程中實現理論與實踐結合，在實現深度學習的同時，促進學生實踐精神、探索精神的發展.

3 結束語

綜上所述，教育改革背景下強調真實情境問題的設計，在高中化學教學中，采用此種方法組織教學活動有助于學生實現深度學習.教師應從不同方面對真實情境問題的設計方法進行總結，凸顯學生在學習活動中的主體地位，有效促進課堂教學質量發展，培育更多優秀人才.

參考文獻：

[1] 陳向明.對高中化學課堂教學發展學生解決問題能力的審視與思考[J].化學教學，2022（05）：45-49.

[2] 馬靜雅.基于真實情境的高中化學深度學習的標準化探索[J].中國標準化，2022（04）：139-141.

[3] 歐陽志斌.指向問題解決能力提升的高中化學教學策略[J].新課程評論，2022（01）：96-102.

[責任編輯：季春陽]