真實問題情境視域下高中化學實驗教學探究

摘 要：新高考下的教學要指向學生實踐能力、問題解決能力以及創新意識的發展，將學生培養成為滿足社會需要的創新型人才。對此，在高中化學實驗教學中融入真實問題情境，能夠更好地體現實驗教學活動的育人價值，落實新高考的要求。論文中指出，在高中化學問題情境創設中，教師應遵循啟發性、主體性、科學性的原則，并且可以采取如下的創設策略：立足生活問題，創設實驗問題情境；借助化學歷史，創設實驗問題情境；聯系社會議題，創設實驗問題情境；基于興趣話題，創設實驗問題情境。在情境創設中，教師還可以從以下路徑來改善效果：遵循學生的認知規律，為學生搭建多樣化的學習支架；為學生提供豐富的學習資料，助力學生深度學習；采取過程性評價的手段，提升學生實驗問題情境探究的效益。

關鍵詞：高中化學；實驗教學；問題情境；教學實踐

近些年來，高考化學實驗試題呈現了注重選取新材料、新藥物等真實情境的特征，強調呈現出生產生活中的實際問題，需要學生對化學的時代性和應用性有一定的認識。因此在高中化學實驗教學中，教師要改變傳統的教學方式，注重在教學中滲透問題情境的創設，讓學生可以切切實實地感受到“化學的有用性”，增強化學實驗活動對學生的價值引領，從而為學生備戰高考奠定好基礎[1]。

一、高中化學實驗問題情境創設的原則

（一）啟發性原則

實驗問題情境的創設應遵循啟發性的原則，教師要注重借助生動有趣的問題以及具有探究性的問題來調動學生的學習主動性，促使學生在情境探索中獨立思考、積極探索，自覺地掌握科學知識以及分析問題、解決問題的能力[2]。

（二）主體性原則

在實驗問題情境的創設過程中，教師要充分認識并尊重學生的主體地位，注重采取多樣化的方式來發揮學生的主動性、積極性和創造性，使實驗問題情境創設的活動成為師生協同的活動、相互促進的活動。在學生主體性落實的基礎上，教師也要起到主導的作用。教師要自覺轉變自身的角色定位，從傳統的“掌控者”轉變為“協助者”“激勵者”，通過情境創設、問題驅動等方式，增強學生的主觀能動性。

（三）科學性原則

實驗問題情境的創設有助于提高學生的學習興趣，需要注意的是，教師選擇的情境素材要符合科學性的原則，向學生展示正確的科學思想和科學知識，對學生進行正確的科學觀教育，保證情境中的內容以及提出的內容準確、符合事實以及邏輯。

二、高中化學實驗問題情境創設的策略

（一）立足生活問題，創設實驗問題情境

在新課標的背景下，教師要注重增強教學內容和學生生活之間的關聯，培養學生的問題解決能力。在化學實驗教學中，借助生活問題來創設實驗問題情境，有助于激活學生的生活經驗，讓學生帶著自己對生活的思考來探索科學現象，加深學生對科學現象的理解感悟。

例如：在《化學反應的快慢與限度》的教學中，教師可以借助生活中的現象來引起學生對化學反應快慢與限度的思考。首先，教師向學生提出問題：我們都知道，食物放一段時間會變質，但是如果我們妥善將食物存放在冰箱中，卻可以有效延長食物的保鮮時效，在我們做實驗的時候，偶爾會將塊狀的藥品磨成細粉再去反應，這些做法都說明了什么科學原理？之后，教師再引導學生進行交流討論，讓學生圍繞這些生活現象來提煉共同的科學特征，進而引出主題——化學反應的快慢與限度，并且組織學生開展實驗探究的活動，讓學生嘗試運用生活中的材料來驗證自己的想法，驗證化學反應快慢與限度的探究。

（二）借助化學歷史，創設實驗問題情境

培養學生的科學精神是新課標下高中化學教學的重要任務，在高中化學教學中，教師可以借助化學歷史來創設實驗問題情境，讓學生能夠結合化學家的故事、化學知識的應用等來展開科學探究的活動，促使學生去感受化學發展中蘊含的人文底蘊，促進學生科學精神的發展。教師在這個過程中要靈活使用實物、信息技術等手段，讓學生可以更好地沉浸到問題情境中去，感受化學蘊含的人文意蘊[3]。

例如：在《氮的循環》的教學中，教師可以利用我國科學家研究氮肥的歷史來創設問題情境，促使學生對氮的循環以及利用產生充足的好奇心。首先，教師可以在上課之前給學生布置小任務，讓學生借助網絡、電視等方式，調查了解氮肥的作用、我國科學家研究氮肥的歷史等，讓學生在上課之前做好學習的準備。在課堂教學的過程中，教師則可以給學生播放微課視頻，并且對學生進行介紹：一氧化二氮、甲烷、二氧化碳是大氣中的三種主要溫室氣體，每年對溫室氣體的貢獻率達到了80%以上，近些年來，農業生態系統由于可以實現土壤—大氣界面的氣體交換而影響全球氣候，引起了廣泛的關注。我國的氮肥消耗量是全球第一，但是氮肥的利用率卻并不高。因此，為了改善氣候問題，科學家們一直在研究提高氮肥利用率的方法，并且取得了突破性的成果……在學生了解了這一段科學史之后，教師再向學生提出問題：氮肥的主要元素是氮，在提升氮肥利用率的過程中，對氮元素的研究必不可少，那么氮都具有哪些性質？氮肥是如何形成的？在提出問題之后，教師再引導學生圍繞情境來進行假設猜想，組織學生進行實驗探究的活動，讓學生在親身體驗中理解氮的循環方式以及科學家提升氮肥利用率的原理，培養學生的民族自信和社會責任感，取得更好的育人效果。

（三）聯系社會議題，創設實驗問題情境

近些年來，高考化學命題以立德樹人為導向，重視對學生價值觀的考查。因此在高中化學實驗教學中，教師可以借助社會議題來創設實驗問題情境，在鍛煉學生實驗技能的同時增強學生的思辨能力，讓學生對如何運用科學造福人類這一問題建立更加清楚的認識，從而提升教學的效果。教師選擇的社會議題要具有啟發性，并且難度要恰當，從而讓學生可以更好地參與到科學探究中去。

例如：在《飲食中的有機化合物》教學中，教師可以借助“健康飲食”這一話題來引導學生進行科學探究。首先，對學生介紹實驗背景：伴隨生活水平的提升，現在的人們越來越重視自己的身體健康，但是很多時候，人們不知道選擇的飲食方式是否適合自己，如有的糖尿病患者會盲目選擇一些“無糖飲料”等，那么，我們怎樣才能夠了解食物中的營養成分？在提出問題之后，教師再組織學生進行交流討論，并且為學生展示一些常見的食物，讓學生猜想這些食物中都包含了哪些有機化合物，以及如何利用實驗來驗證這些猜想。如此，借助社會議題的引用，可以引起學生對“健康飲食”這一話題的關注，促使學生帶著質疑、思辨的態度參與到實驗探索中去，促進學生良好科學態度、科學精神的發展。

（四）基于興趣話題，創設實驗問題情境

興趣是影響學生學習效果的重要因素，在高中化學實驗教學中，教師要關注學生的興趣需求，選擇具有趣味性的素材來創設實驗問題情境，讓學生可以積極參與到科學探索中去。在教學中，教師可以借助多樣化的方式來了解、分析學情，了解學生的好奇心特點，從而選擇適合的情境素材，更好地引起學生的關注。

例如：在《氧化還原反應》的教學中，在初中階段，學生已經對氧化還原的知識有了一定的認識，導致學生在高中學習中容易產生不感興趣、枯燥乏味的印象，阻礙學生對新知識的吸收。因此在實驗活動中，教師可以創設趣味性的問題情境，從而讓學生對知識產生更加強烈的探索興趣。首先，教師可以向學生介紹背景：我可以使用一根棒棒糖，將水變色！接著，教師再向學生展示視頻，在燒杯中加入水，再加入氫氧化鈉溶液，接著放入高錳酸鉀溶液，學生可以看到溶液變成了紫色，接著再將棒棒糖放入到溶液當中，學生又可以看到紫紅色的液體變成了墨綠色，從而快速吸引學生的眼光，讓學生對其中蘊含的科學現象產生好奇心。之后，教師再對學生進行引導：這個現象實際上和我們初中時期學習過的氧化還原反應知識有關系，今天，我們則是在原有知識的基礎之上，從微觀的角度弄清楚溶液的顏色為什么會發生變化！就讓我們來一探究竟吧！接下來，教師再引導學生進行猜想、假設、實驗等活動，讓學生可以在趣味情境的驅動下探索新的內容。如此，借助趣味實驗問題情境的創設，可以讓學生快速進入到知識探索的狀態中來，樂于參與實驗探究的活動，使學生獲得更好的科學探究體驗。因此教師要關注學生的興趣需求，為學生提供良好的科學探索環境[4]。

三、高中化學實驗問題情境創設活動的優化路徑

在高中化學實驗教學中采取問題情境創設的方式，有助于增強學生參與實驗探究的動機。為了更好地釋放學生的學習潛能，教師還可以從以下的角度來優化學生的學習體驗：

（一）關注認知規律，搭建學習支架

在新課標的背景下，教師要注重增強學生在教學中的自主性，但是在實驗活動中，由于高中學生還未掌握充足的實驗技巧，因此教師也要注重發揮自身的引導作用，為學生搭建充足的學習支架，讓學生可以更好地參與到知識探索中去。教師要加強對學生認知規律的分析，借助問題驅動、提供學習任務等方式，來為學生搭建充足的學習支架，助力學生的知識探索。

例如：在《飲食中的有機化合物》的教學中，在學生對食物中的營養成分進行探究的過程中，教師可以借助問題驅動的方式來引起學生的思辨，讓學生對其中蘊含的社會思想產生更加深刻的思考。教師可以向學生提出問題：現如今，很多人追求苗條的身體，并且提出了“不吃糖”的觀點，那么這種想法可能實現嗎？有的人認為自己不需要吃肉，只需要多吃蔬菜、多吃水果就可以保證身體健康，這種觀點正確嗎？借助這些問題的提出，可以讓學生持續深入地參與到實驗活動中去，從不同的角度、利用不同的方法來探索手中的食物，從而讓學生獲得更加完善的科學探究體驗。教師在這個過程中也可以根據學生的實際表現，為學生提供相應的學習支持，幫助學生完成自己的想法，提高學生的科學探究能力。

（二）豐富學習資料，助力深度學習

通過對近些年來的高考化學實驗試題進行分析，可以看出高考化學重視對學生閱讀能力、理解能力的考查，需要學生能夠快速從復雜的資料中抽離出關鍵的信息，尋找解決問題的方法。因此，在高中化學實驗教學中，教師也要重視對學生閱讀能力、理解能力的培養，提升學生提取信息、解決問題的水平。在實驗問題情境的創設中，教師可以根據學生探索情境的需要，為學生提供豐富的學習資料，讓學生可以了解更多與實驗內容相關的信息，促進學生的科學探究，并且使學生的綜合素質獲得提高，能夠更好地應對高考的挑戰。

例如：在《氮的循環》的教學中，在學生利用實驗來探索氮之間的轉化時，教師可以為學生提供微課、學習資料等素材，讓學生在直觀資料的幫助下，更好地了解過去科學家在氮肥研究中取得的一些成果，為學生進行實驗探究提供更多的思路。在學生閱讀資料的過程中，教師要注重培養學生提取關鍵信息、溝通表達意見的良好學習習慣，營造良好的課堂互動氛圍，讓學生可以更好地挖掘資料的價值，從中獲得綜合素質上的成長[5]。

（三）借助過程評價，提升探究效益

新高考的背景下，教師要注重推進“教、學、評一體化”的落實，實現對學生核心素養的有效培養。在高中化學實驗問題情境的創設中，教師可以采取過程性的評價手段，借助過程評價的方式，精準指出學生在知識掌握、思想理解等方面存在的不足，為學生提供更加科學的指引。教師要注重從多個角度對學生進行觀察與分析，并且重視學生的自我評價，讓學生在反思的過程中找到更加有效的問題解決方法，充分發揮出過程評價的作用。

在高中化學實驗問題情境的創設中，教師可以從以下角度來對學生進行評價：學生是否能夠積極參與到問題情境的探索中來；學生是否形成了良好的質疑精神；學生是否可以從“解決實際問題”的角度來進行實驗探究；學生是否能夠將實驗的成果遷移到更多的場景中去，等等。同時，教師在評價中也要關注學生之間的差異性，根據不同學生的特點來選擇適合的評價方式，增強評價的精準性[6]。

結束語

在高中化學實驗教學中創設問題情境，可以增強實驗活動的全面性，突出學生的主體性，加深學生生活和實驗之間的關聯，讓學生對化學知識的實際用途建立更加完整的認識，提升學生的探究能力和實踐能力，為學生順利應對高考做好準備。在實驗問題情境的創設中，教師要注重使用豐富多樣的教學資源，并且重視學生的自主探究，強化學生的主觀能動性，讓學生可以更好地參與到科學探究中去，獲得思維品質、科學探究等素養上的發展。

參考文獻

[1]張錦福.聚焦高中化學實驗教學 提升學生創新思維：以“用化學沉淀法去除粗鹽中的雜質”為例[J].高考，2024（31）：133-135.

[2]劉林青，李卓.培養化學定量思維的實驗教學設計：以“探秘Fe（NO3）3溶液中微粒的氧化性”為例[J].化學教學，2024（10）：48-51.

[3]葉發兵，魯偉，劉海英，等.高中化學項目式教學中融入勞動教育的探索：以“探究不同采收期對蘄艾揮發油含量的影響”為例[J].黃岡師范學院學報，2024，44（5）：96-100.

[4]肖仕清，林裕蓮.結構化教學與SOLO分類評價理論下開展高中化學實驗教學的實踐：以“配制一定物質的量濃度的溶液”教學為例[J].廣西教育，2024（26）：115-120.

[5]盛儉發，徐泓，朱成東.教學評一體化視角下高中化學數字化實驗設計與實踐：以“過氧化鈉與水反應”POE教學為例[J].中小學數字化教學，2024（9）：40-44.

[6]陸燕海，陶震.化學實驗教學的失位現象及其矯正：基于人教版高中化學必修模塊內容的教學分析[J].中學化學教學參考，2024（16）：45-49.