高中化學教學中創設探究性問題情境的策略

摘 要：高中化學教學中的探究性問題情境創設是提升學生科學素養和實踐能力的重要途徑。本文首先探討了創設探究性問題情境的四個原則：科學性、啟發性、趣味性和適度性。文章詳細闡述了五種策略：基于教材內容、結合生活實際、利用化學史、借助現代信息技術以及教師的引導策略。提出了對探究性問題情境效果的評價策略，旨在為高中化學教學提供理論支持和實踐指導。

關鍵詞：高中化學；探究性問題情境；科學性原則；啟發性原則

在高中化學教學中，探究性問題情境的創設對于激發學生的學習興趣、培養其科學探究能力和創新思維具有重要意義。探究性問題情境不僅能夠引導學生主動參與學習過程，還能幫助他們將理論知識與實際生活相結合，從而加深對化學知識的理解和應用。本文旨在探討高中化學教學中探究性問題情境的創設原則和策略，并提出相應的評價方法，以期為教師提供有效的教學參考。通過這些策略的實施，期望能夠培養出更多具有創新精神和實踐能力的高素質人才，為國家的科技進步和社會發展做出貢獻。

一、高中化學教學中創設探究性問題情境的原則

（一）科學性原則

在高中化學教學中，創設探究性問題情境的首要原則是科學性。首先，化學教學內容具有嚴密的邏輯性和科學性，教師在設計問題情境時應確保問題的基礎知識準確無誤，符合化學科學的基本原理與理論，避免出現偏差或誤導性內容，使學生能夠在真實可靠的科學背景中進行探究學習。其次，科學性原則還要求教師注重化學實驗的嚴謹性和真實性，通過真實的實驗現象來引導學生探索化學概念和規律。教師在創設情境時，應確保實驗的條件、儀器選擇、實驗過程及數據記錄符合科學規范，從而使學生在探究過程中能夠獲得真實、科學的數據支持，并在此基礎上通過分析、推理得出科學結論。

（二）啟發性原則

啟發性原則在探究性問題情境創設中尤為關鍵，要求教師在設計情境時注重激發學生的主動性和思維潛能。第一，問題情境應具有挑戰性和開放性，使學生能夠在解決問題的過程中主動探索，激發其思考和創造力。例如：通過設置一些難度適中、需要動手實驗和多角度思考的開放性問題，引導學生在探索中逐步發現化學現象背后的科學規律。第二，啟發性原則要求教師善于引導而非直接給出答案，使學生通過自己的思考和探究找到解決問題的方法，從而加深對化學知識的理解和記憶。這種引導性教學模式能夠幫助學生在問題情境中鍛煉解決實際問題的能力，發展科學的探究能力和邏輯思維能力，進而在探究過程中獲得知識的生成和遷移[1]。

（三）趣味性原則

趣味性原則有助于激發學生的學習興趣，增強課堂的吸引力。一方面，教師可以通過將生活中的現象或實際案例引入課堂來增強情境的趣味性，例如通過講解日常生活中的化學現象，使學生感受到化學與生活的緊密聯系，從而激發他們的學習動機。另一方面，趣味性原則還體現在通過多樣化的教學方法來豐富課堂體驗，比如運用多媒體資源、動手實驗、趣味競賽等方式，讓學生在輕松愉快的氛圍中學習化學知識。這種趣味性設計有助于消除學生對學科的畏懼心理，提高他們的參與度和專注力，使其在探究過程中保持濃厚的興趣和求知欲。

（四）適度性原則

適度性原則強調問題情境的難度和復雜度應符合學生的認知水平和實際能力，以保證探究活動的有效性和學生的學習體驗。教師應根據學生的知識儲備和認知特點來設置問題情境的難度，確保問題既能激發學生的思考，又不至于過難導致挫敗感。

二、高中化學教學中創設探究性問題情境的策略

（一）基于教材內容創設探究性問題情境的策略

在高中化學教學中，基于教材內容創設探究性問題情境能夠幫助學生深入理解所學知識，并在實際應用中體驗科學探究的過程。在設計探究性問題情境時，教師首先應明確教材中的關鍵知識點，挑選具有生活實際意義和探究價值的內容作為問題情境的切入點。通過基于教材內容的探究情境設計，可以有效激發學生的學習興趣，使其在探究活動中逐步建立化學知識體系。同時，教師還可以根據具體的教學內容和學生的認知水平設計層層遞進的問題，以便逐步引導學生進行科學思考和探究，從而有效地提升學生的化學核心素養[2]。此外，在實施過程中，教師需要鼓勵學生運用已有的化學知識提出假設，通過實驗和數據分析驗證假設，以增強學生的科學思維和問題解決能力。

以蘇教版高中化學必修二《氮的固定》為例，教師可以設計探究性問題情境，引導學生理解氮的固定及其在實際生活中的應用。首先，教師引導學生關注“氮氣雖豐富，但植物為何不能直接利用”的問題，結合教材內容講解氮的惰性以及氮的固定過程。接著，可以設置以下探究問題情境：“在農業生產中，如何通過人類活動增加氮肥以滿足作物需求？”此情境可幫助學生將理論知識與實際生活聯系起來，思考氮肥在農業中的重要性。在此基礎上，教師可以進一步提出問題：“除了工業合成氨，氮的固定還能通過什么途徑進行？”這一問題的設計能夠引導學生了解生物固氮和自然固氮的過程，并思考不同固氮方式的特點和利弊。

為了深入探究固氮過程的科學原理，還可以設計實驗或引導學生查閱資料，以了解“工業合成氨”這一過程的具體條件和化學原理。教師可以設置情境：“假設我們處在一個農業缺乏氮肥的地區，如何設計一套簡單的氮肥生產裝置？”這個問題不僅能激發學生的探究興趣，還能引導他們進行思維拓展和創造性設計，使學生在探究中加深對氮的固定過程的理解。通過這種基于教材內容的探究情境設計，學生不僅學習了氮的固定的相關知識，還理解了其在農業和生態系統中的重要作用，能夠有效培養學生的綜合應用能力和科學素養。

（二）結合生活實際創設探究性問題情境的策略

結合生活實際創設探究性問題情境能夠使學生更直接地體會化學知識與日常生活的密切聯系，增強學習的趣味性與實用性。在教學中，教師可以通過引入日常生活中的化學現象或問題情境，使學生在熟悉的生活場景中進行科學探究。例如：可以選擇食品營養、醫藥衛生、環境保護等學生關注的實際話題作為探究主題，使學生在探究中深入理解化學知識的實用價值。教師在創設問題情境時，可圍繞生活中的具體問題進行設計，逐步引導學生從現象出發，進行科學分析，提出合理假設，設計實驗方案，最終得出結論。結合生活實際的探究性情境，不僅能提升學生的學習興趣，還能幫助他們培養應用化學知識解決實際問題的能力。

以蘇教版高中化學必修三“蛋白質”單元為例，在“蛋白質”一課中，教師可以結合生活中的健康與營養問題設計探究性問題情境，引導學生理解蛋白質的結構與功能的關系。首先，教師可以通過生活實例引入主題，例如：“在運動健身或節食減肥的過程中，為什么蛋白質補充特別重要？”結合這一情境，教師可以引導學生思考蛋白質在人體內的作用，并進一步提出探究問題：“蛋白質是否可以直接被人體吸收，還是需要先被分解？”這一問題可以促使學生結合已有的生物知識，思考蛋白質在人體內的消化與吸收過程，從而激發他們的學習興趣和探究欲望。接著，教師可以設置一個更深入的問題情境：“市場上很多保健品都標榜富含‘高質量蛋白’，那么如何判斷一種蛋白質是否是優質的？”在這一情境中，教師可以指導學生查閱相關資料，了解氨基酸的種類、必需氨基酸的定義，以及蛋白質的營養價值標準。進一步的探究問題可以是：“通過實驗驗證哪些食物富含優質蛋白質？”學生可以設計實驗，如利用雙縮脲試劑檢測不同食物中的蛋白質含量，并結合營養學知識評估其優劣。這種情境設計能幫助學生將所學知識與生活中的健康營養問題緊密結合，學會應用化學知識對生活中的問題做出科學分析和判斷，提高了他們的綜合應用能力和科學素養[3]。

（三）利用化學史創設探究性問題情境的策略

在高中化學教學中，利用化學史創設探究性問題情境能夠讓學生在理解化學知識的同時，深刻體會化學的發展歷程以及科學家們的探索精神。教師在設計探究情境時，可以將化學史中的經典發現、科學家們的研究故事和歷史事件融入課堂，讓學生在科學發展的背景中理解知識。例如：可以介紹金屬材料的發展歷程、冶煉工藝的改進、金屬性質的發現等內容，將知識講解融入化學史中。這樣的設計不僅能讓學生理解化學知識的產生背景，還能體會到科學探究中的反復實驗和科學驗證的過程，有助于培養學生的批判性思維和科學素養。此外，化學史中的故事往往生動有趣，可以有效激發學生的學習興趣，使課堂氛圍更加活躍。

以蘇教版高中化學必修一“應用廣泛的金屬材料”單元為例，在講授“應用廣泛的金屬材料”時，教師可以通過“青銅時代到鐵器時代的演變”創設探究性問題情境，引導學生了解金屬材料在人類歷史發展中的重要作用。教師可以提出問題：“為什么古人類首先使用青銅而不是鐵？青銅與鐵有哪些性質上的差異？”接著，教師可以介紹青銅和鐵的冶煉難度不同，青銅在低溫下容易加工，而鐵需要更高的溫度冶煉，這也是古人類更早掌握青銅冶煉技術的原因。在此基礎上，可以進一步引導學生思考：“當鐵器被發明后，為什么它迅速取代了青銅？”通過這樣的問題情境設計，學生可以結合金屬的硬度、密度、熔點等性質深入理解不同金屬的優勢和應用背景，加深對金屬材料性質的認識。接下來，繼續講解鐵的冶煉技術如何影響了歷史發展，提出問題情境：“高純度鐵的冶煉曾是一個難題，人們是如何逐步改進冶煉技術來提高鐵的純度的？”教師可以介紹工業革命時期的高爐技術改進，講解焦炭代替木炭冶煉提高效率的過程，以及這一技術對現代金屬工業的影響。通過這些歷史事件和冶煉工藝的演變，學生不僅學到了金屬的基礎性質，還體會到化學知識在實際生產中的重要性。這種基于化學史的探究情境設計，讓學生能夠從歷史發展的角度去理解金屬材料的廣泛應用，感受到科學進步對社會發展的推動作用，提高了學生對金屬化學性質及其應用的理解。

（四）借助現代信息技術創設探究性問題情境的策略

在化學教學中，借助現代信息技術創設探究性問題情境可以使課堂更加生動、互動性更強，有助于激發學生的學習興趣和探究精神。現代信息技術，如多媒體、虛擬實驗、在線資源和數據分析軟件等，不僅豐富了教學手段，還提供了更多可能性來展現復雜的化學過程和實驗現象，幫助學生更直觀地理解和探索化學問題。在設計基于信息技術的探究情境時，教師可以利用動畫、模擬實驗或數據分析平臺，將學生置于真實或半真實的情境中[4]。例如：可以通過模擬海水淡化過程、數據圖表、實時案例等方式，使學生在虛擬環境中進行觀察和分析。通過信息技術的引入，教師可以設計多種不同的探究任務，指導學生查找資料、分析數據、提出假設并驗證，從而培養學生的獨立探究能力和批判性思維。同時，利用信息技術創設的問題情境，還可以讓學生更深入地理解化學知識在現代社會中的實際應用，加深對環境保護和資源可持續利用的認識。

以蘇教版高中化學必修二“海水淡化”單元為例，教師借助信息技術設置一個探究情境：“假設我們生活在一個嚴重缺水的海濱城市，需要利用海水淡化技術獲得飲用水，如何選擇最適合的海水淡化方法？”為幫助學生理解海水淡化的不同方法及其原理，教師可以利用多媒體展示常用的海水淡化方法，如蒸餾法、反滲透法等的工作原理，通過動畫和流程圖展示各個過程的步驟。隨后，教師可以利用虛擬實驗平臺，讓學生在線模擬海水淡化過程，觀察溫度、壓力等條件的變化對產水效率的影響。通過這種情境設計，學生能夠深入理解不同淡化方法的優缺點，體會到科學技術對資源開發和利用的重要作用[5]。

此外，還可以引導學生查閱當前各地的海水淡化項目案例，提出更具實效性的問題：“全球有許多城市在采用海水淡化技術，但這種技術會產生什么環境影響？如何改進以降低成本和減少污染？”通過引導學生查閱資料并分析數據，可以借助信息技術展示全球典型的海水淡化項目數據和相關統計圖表，讓學生對比不同技術的經濟效益、能耗和環境影響。教師可以進一步引導學生利用數據分析工具整理這些信息，嘗試提出改善措施。這種結合現代信息技術的探究性情境設計，不僅讓學生理解了海水淡化的原理，還幫助他們深入認識到科學技術與生態環境保護的緊密關系，提升他們對化學知識在社會問題中應用的理解和責任意識。

結束語

通過科學性、啟發性、趣味性和適度性原則的指導，以及基于教材內容、生活實際、化學史和現代信息技術的策略應用，教師可以有效地創設探究性問題情境，激發學生的探究欲望和創新能力。同時，合理的評價策略能夠確保探究活動的有效性和教學目標的達成。高中化學教學中的探究性問題情境創設，不僅能夠提升學生的化學素養，還能夠培養他們的批判性思維和解決實際問題的能力，為其未來的學習和生活奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1]閆瓊.高中化學教學中問題情境創設的要點與策略分析[J].成才，2024（12）：135-136.

[2]楊成新.高中化學新課程教學中問題情境創設策略研究[N].山西市場導報，2023-12-07（D7）.

[3]吳斌.高中化學教學中問題情境的創設策略分析[J].中學科技，2023（17）：35-36，40.

[4]劉自啟.高中化學新課程教學中問題情境創設策略研究[J].中學課程輔導，2023（23）：21-23.

[5]宋延博.淺談高中化學教學中問題情境的創設策略[J].天天愛科學（教育前沿），2023（7）：96-98.