化學是當前初中課程體系中的重要組成部分之一。素質教育背景下,教師要遵循“以學生為中心”的教育理念,在教學中注重學生的學習主動性和情境性,引導學生開展有效學習。將情境教學模式應用于化學課堂,能讓知識處于適合學生表達的情境,從而促進學生對化學知識的思考和構建,幫助學生深入理解知識,牢牢地將知識刻印在腦海中。基于此,本文探討了情境教學模式在初中化學教學中的實施策略,以發展學生的核心素養,切實貫徹課程標準。
《義務教育化學課程標準(2022年版)》(以下簡稱為“新課標”)“設計思路”中強調了創設學習情境的重要性,這也對教師的專業水平和教學能力提出了更高要求。縱觀當下的化學課堂,“情境”在教學中起到重要作用,教師要有目的地引入或創設生動具體的情境,讓學生身臨其境,從中獲得知識和情感體驗,以推動學生的全面發展。為此,教師應順應新時代教育發展的要求,結合學生的身心發展規律,制定充分發揮情境教學工具作用的策略,精準定位情境的創設內容,培養學生對化學知識的學習和應用能力。
一、初中化學教學應用情境教學模式的重要線索
(一)背景線
背景線既承載化學知識的事件背景,也是情境創設的基礎,有助于學生化學思維的發展。一方面,背景線可以分為教材背景、生活背景等;另一方面,背景線可以分為科學、社會、技術等多種類型的背景。化學教師在開展情境教學工作時要注意背景線的劃分,以保障教學的順利開展。
(二)知識線
知識線的內容主要是學生在分析問題時具備的課程知識。知識的類型是多樣化的,如陳述性、元認識等,教師應以培養學生良好的學習思維為目標,對知識的類型進行劃分,可以將知識細分為展現化學課程特征的本體知識以及體現各學科之間聯系的跨學科知識。在教學中,教師應結合實際情況整合知識,提高學生分析化學問題的效率。
(三)探究線
探究線是情境教學工作中不可或缺的重要內容,也是推動學生發展的驅動力。探究線的本質內容是指學生在課堂上學習新知識的過程。眾所周知,“科學探究”作為化學課堂上的主要活動載體,其作用是無可取代的,那么教師在應用情境教學模式時,應注重開展科學合理的探究活動,以激發學生的學習主動性,促使學生積極思考,構建新的化學知識。
二、初中化學教學應用情境教學模式的原則
(一)趣味性原則
化學屬于自然學科,知識具有極強的邏輯性,九年級學生是第一次接觸化學學科,對于他們而言,很多知識是不易理解的。對此,教師在應用情境教學模式時應遵循趣味性原則,從學生的興趣點出發,通過創設激發學生興趣的情境激活課堂,為原本枯燥乏味的課堂增添樂趣,從而提高學生學習化學知識的熱情。
(二)連續性原則
課堂導入是課堂教學中不可缺少的環節。在化學教學中,教師不僅要保證開頭的精彩,更要在課堂動態化教學中保證教學過程的趣味性。因此,教師在創設情境時應遵循連續性原則,在教學中根據知識點連續導入相應的情境,將情境貫穿各個環節,激發學生學習的主觀能動性,使學生在學習中能將注意力高度集中,提高學習效果。
(三)短小、精練原則
課堂教學時間是有限的,為了保障教學效率,教師應遵循短小、精練的原則,提前對情境進行提煉,將化學知識精簡化。例如,在創設生活情境時,不應直接將生活中的場景照搬到課堂上,而是要減去無關的內容,在情境與課堂知識點之間構建有效聯結,幫助學生明確學習重點,提高學習的針對性。
三、初中化學教學中應用情境教學模式的策略
(一)聯系教材內容,創設導入情境
九年級學生是第一次接觸化學學科,而化學學科包含的知識點復雜、抽象,很多知識都令學生感到陌生。為此,在教學之前,教師應對教材中的重難點進行分析,選擇合適的情境作為導入,幫助學生深入理解知識點。在教師的引導下,學生跟隨導入情境能明確本堂課的學習重點,再繼續引入情境能讓學生對難點有更進一步的理解,有助于學生構建完整的化學知識體系,培養學生的化學學習能力,推動課堂教學的順利開展。
(二)圍繞現實生活,創設生活情境
化學在生活中是隨處可見的,但需要具有一定的知識儲備才能發現生活中的化學奧秘。化學教學旨在讓學生理解化學現象的原理,并能用所學知識解釋生活中的化學現象。因此,教師可以融入陶行知的“生活即教育”理念,并結合教學內容引入一些生活中常見的素材,創設生活情境,調動學生的生活經驗,幫助學生理解知識。
例如,在教學“溶液的酸堿性”的相關知識時,教師可以利用生活中的常見素材創設生活情境,展示用不同材料制作的五種液體:白醋、檸檬汁、泡騰片水、苦瓜汁以及皮蛋浸泡液。請幾名學生上臺品嘗,猜測這些液體分別來自哪種食材。在“品嘗味道”這個情境下,教師可以讓學生回憶食物呈酸味、苦澀感的原因:食物中含有酸性物質、食物中含有堿性物質。教師再引導學生思考:不同物質在水中溶解后會形成不同的溶液,在生活中可以通過品嘗味道判斷溶液的酸堿性,那么從化學的角度出發,哪些方法可以檢驗溶液的酸堿性?“品嘗味道”情境能活躍課堂氛圍,調動學生的已有知識和生活經驗,使學生對溶液的酸堿性有進一步認識,還能為教師引出其他知識,讓學生在切身體驗中形成深刻記憶。
(三)利用信息技術,創設問題情境
化學的研究范圍可以分為宏觀和微觀兩個層面。在課堂教學中,教師問題情境是教師有意識地創設情境,可以讓學生對知識產生疑問和探究欲望。為了營造良好的學習氛圍,教師可利用現代信息技術創設問題情境,如多媒體技術,可以將知識以圖片、視頻等形式呈現在屏幕上,具體地展現抽象的知識,實現化微觀為宏觀,為學生帶來良好的視聽體驗,有助于學生理解抽象、微觀的化學知識。這樣的情境能激發學生的學習興趣,基于此,教師提出一系列驅動性問題,能讓學生關注化學的本質與問題的解決,促使學生主動投入思考和探究,有效提高學生的學習質量。
例如,在教學“二氧化碳的實驗制法”的相關知識時,教師可以提前在互聯網搜索相關實驗,制作多媒體課件,之后在課堂上播放,讓學生對實驗現象進行觀察。視頻一:在一個空瓶中加入適量的水,擰緊瓶蓋用力搖晃,瓶身沒有出現改變;視頻二:在一個充滿二氧化碳的瓶子中加入適量的水,擰緊瓶蓋用力搖晃,瓶身變癟了。教師可以讓學生對兩組實驗進行對比,并創設問題情境,提出探究性問題:“為什么視頻一中的空瓶子沒有任何反應?而視頻二中裝有二氧化碳的瓶子卻出現了反應?你能想到哪些方法制取二氧化碳?”這些問題能驅動學生思考,使學生對知識產生探究欲望,并主動開展相關實驗。接下來學生需要采用向上排空氣法對二氧化碳進行收集,在此過程中,教師繼續提問:“二氧化碳和水可以發生什么化學反應?”學生通過思考和解答,得出二氧化碳和水反應能生成碳酸,從而進一步理解二氧化碳的性質。教師可以設計層層遞進的問題,引導學生一邊做實驗一邊分析實驗現象。例如,“碳酸在不穩定時很容易分解為哪兩種化學物質?如何書寫化學反應方程式?”這樣學生能有目的地展開實驗,并根據化學現象得出答案:碳酸可以分解為水和二氧化碳,化學反應方程式為:H2CO3=H2O+CO2。基于此,教師追問:“如何檢驗制取的二氧化碳是否集滿?”該問題具有一定的挑戰性,能調動學生的探究欲望,教師可以指導學生使用燃燒的木條進行檢驗,將木條放在集氣瓶口處,若木條熄滅則二氧化碳已經集滿。如此可以讓學生掌握二氧化碳的驗滿方法,通過動手操作形成嚴謹的實驗態度。可見,利用多媒體創設問題情境,能讓學生始終集中注意力,讓學生更積極地投入學習。
(四)指向自然共情,創設擬人情境
擬人化情境是指將人類的特征、情感等附加于非人類個體想象或者真實的行為。在初中化學課堂上,教師在復習教學中創設擬人化情境可以將自然世界擬人化,促使學生對認知載體產生共情,這屬于自然共情,是指人們對自然世界產生的情緒體驗。學生在擬人化情境中能積極理解和處理與化學物質之間的互動,形成自然共情,從而激發學生的學習興趣,有助于優化學生的學習行為,形成親近化學物質的欲望,并為親環境行為的培養奠定基礎,彰顯科學教育與環境教育具有的相通性,在提高學生學習效果的同時,落實“立德樹人”的根本任務。
例如,在復習“酸堿鹽”的相關知識時,教師可以選擇學生陌生的化合物乙酸進行擬人化,創設擬人化情境“乙酸的回家之路”,再細分為四個子情境,分別對應化學學習中的分類、性質、通性以及遷移,促進學生的深度學習,使學生形成自然共情。
子情境一:尋家。乙酸因為失憶而忘記了自己的姓名,請幫助乙酸找回自己,順利回家。共情引導:茫茫“人海”中,你是如何分辨乙酸的?它屬于哪一類?它的名字和寫法是什么?它還有同類嗎?通過擬人化問題,可以引發學生對化學物質的共情,并對物質的化學式特征、類別、化學用語進行復習。
子情境二:回家。乙酸回憶起自己的家族是酸家族,在回家時得到提醒:要小心周圍,防止異族“吃”掉自己。共情引導:如果化學物質來自不同的“類族”,你還知道哪些?哪些物質能“吃掉”(與之反應)乙酸?你可以舉例說明如何讓乙酸不被“吃掉”嗎?請你提出讓異族被其他“類族”“吃掉”的方法。如此可以讓學生在分類的觀念下加深對化學物質的認識,并復習幾個典型反應的反應條件,明確物質之間的相互作用關系。
通過創設擬人化情境,不僅能打造趣味性學習環境,還能讓學生站在乙酸的角度,從物質“類別”出發,對化學反應進行分析,進而主動幫助乙酸解決問題,鞏固常見化合物之間的相互反應關系,提高復習教學的效果。
(五)依托化學實驗,創設實驗情境
化學學科具有極強的試驗性,實驗在化學教學中的地位是不可撼動的,不論是探索化學定義、概念的形成,還是對化學規律進行歸納和總結,都需要依靠實驗開展。九年級學生正處于青少年時期,對新鮮事物具有強烈的好奇心,化學實驗能向學生展示各種各樣的化學反應和現象,是培養學生學習興趣的有效途徑。對此,教師要善于運用實驗創設情境,讓學生從課堂走向實驗室,通過講解、示范實驗,助力學生對知識進行深入理解,使學生直觀看到物質發生的變化,明確實驗的步驟、用具、注意事項等。
例如,在教學“二氧化碳的性質和用途”的相關知識時,教師可以先引入電視劇《西游記》中的片段創設情境,讓學生觀看云霧繚繞的天庭,并產生疑問:這些云霧是怎么形成的?接下來教師可以創設實驗情境,演示實驗:在燒杯中放入適量冰塊,再倒入熱水,可以發現燒杯中出現了云霧,以此引出本課的內容“二氧化碳的性質和用途”。在以往的教學中,學生已經掌握了二氧化碳的制取方法,教師可以引導學生回顧舊知識,思考采用向上排空氣法制取的二氧化碳是否純凈。在得出“不純凈”的回答后,教師再次創設實驗情境,帶領學生學習制取二氧化碳的新方法。教師可以邀請學生上臺完成實驗:將適量的冰塊放進保鮮袋中,密封后進行觀察,并對比教師在上課前制作的一樣的“冰袋”,鼓勵學生說出自己的發現。學生可以發現提前制作的“冰袋”膨脹了,這時教師引導學生思考原因,再讓學生以小組為單位進行實驗:在燒杯中倒入適量的澄清石灰水,再向燒杯上方傾倒氣體,觀察石灰水的變化。學生發現石灰水變渾濁了,結合舊知可以得出導致石灰水渾濁的氣體是二氧化碳。此時教師進行總結:這個過程是干冰升華產生的二氧化碳氣體,冰塊是固態的二氧化碳。接下來,教師指導學生利用二氧化碳進行探究其性質的實驗:在保鮮袋中倒入適量的蒸餾水,密封后搖晃,觀察變化。學生可以發現袋子收縮了,在討論后得出這是因為氣體被吸收了。這時教師追問:“二氧化碳能溶于水嗎?這是導致袋子收縮的唯一原因嗎?”用問題驅動學生進行下一個實驗:將二氧化碳分別傾倒在干燥的藍色石蕊試紙和濕潤的藍色石蕊試紙上,觀察變化。學生發現干燥的試紙沒有變色,而濕潤的試紙變成了紅色,從而通過石蕊遇到酸會呈現紅色得出:二氧化碳與水發生反應后可以生成碳酸。
對二氧化碳的性質進行學習后,教師引導學生討論其用途,學生結合生活經驗提出二氧化碳可以滅火,教師可以從此入手創設實驗情境,進行二氧化碳的滅火實驗:在燒杯中傾倒二氧化碳,將浸泡在硫酸銅溶液和酒精中的酒精燈棉線點燃,發現棉線在接觸二氧化碳時熄滅了,隔開后又復燃了。得出結論:二氧化碳既不燃燒也不支持燃燒。九年級學生有極強的求知欲和好奇心,創設實驗情境能直接向學生呈現化學反應過程及現象,而動手實驗能調動學生的主動性和積極性,既能讓學生收獲知識,又能提升自身的動手能力和實驗水平。
四、結語
綜上所述,情境教學模式應用于初中化學教學,可以強化學生的學習體驗,增強學生的探究意識。在情境的加持下,學生可以在學習過程中形成發現和解決問題、探究和創造的思維范式,并通過整合已有知識形成新的認知結構。在教學中,教師應創設多樣化的學習情境,充分發揮情境教學的應用價值,引導學生思考、學習、理解和應用化學知識,發展學生的化學素養與能力。
注:本文系晉江市教育教學研究課題“初中化學情境教學與思政教育有效融合的實踐研究”(課題編號:JJ2024-047)研究成果。